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我國(guó)南方電網(wǎng)公司(以下簡(jiǎn)稱“南網(wǎng)”)所轄電網(wǎng)堪稱世界上最復(fù)雜的交直流復(fù)雜電網(wǎng)之一:1條“西電東送”的大通道，8條500千伏的交流線路，4條±500千伏的直流線路以及1條±800千伏的特高壓直流線路。按照南網(wǎng)規(guī)劃，2020—2030年，南網(wǎng)將逐步采用特高壓直流輸電方案，降低同步電網(wǎng)的規(guī)模，同時(shí)，將以省區(qū)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，形成2~3個(gè)同步電網(wǎng)，通過(guò)直流方式互聯(lián)。至2030年，廣東電網(wǎng)將進(jìn)一步進(jìn)行割裂，變成兩個(gè)同步電網(wǎng)，逐步降低主電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)。
從中長(zhǎng)期來(lái)看，南網(wǎng)運(yùn)行主要面臨三大挑戰(zhàn):首先，保障交直流混合電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，降低大面積停電風(fēng)險(xiǎn)，這是南網(wǎng)中長(zhǎng)期面臨的主要挑戰(zhàn);其次，隨著珠三角負(fù)荷中心電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨緊密，負(fù)荷密度進(jìn)一步增大，短路電流風(fēng)險(xiǎn)隨之水漲船高，并已嚴(yán)重影響到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，如何有效限制短路電流也是亟需解決的一個(gè)問題;最后，伴隨著新能源發(fā)展，如何接入分布式電源也是南網(wǎng)面臨的主要挑戰(zhàn)。
筆者認(rèn)為，現(xiàn)階段南網(wǎng)運(yùn)行需要考慮以下4個(gè)要素，其一，資產(chǎn)利用率。南網(wǎng)目前的資產(chǎn)利用率與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大差距。中國(guó)工程院的數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)10千伏的配變利用率為30%~35%，而在發(fā)達(dá)國(guó)家這一數(shù)據(jù)可提升至50%，因此我國(guó)尚有較大的提升空間。其二，資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。我國(guó)在此領(lǐng)域尚處于定性和初級(jí)的手工評(píng)估階段，若想增強(qiáng)資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的可測(cè)性，還需進(jìn)行諸多方面的工作。其三，信息孤島與信息安全。為保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，電網(wǎng)會(huì)存在很多生產(chǎn)系統(tǒng)，但它們之間信息互聯(lián)并不暢通，雖然人們做了很多項(xiàng)目，制造出許多信息系統(tǒng)，不但未能解決該問題，還形成了更大的信息孤島。其四，供電可靠性。隨著電網(wǎng)信息化的進(jìn)一步發(fā)展，信息安全、等級(jí)保護(hù)、二次安防變得越來(lái)越重要，提高供電可靠性、提高電能質(zhì)量，既是提高客戶滿意度重要指標(biāo)，又是電網(wǎng)企業(yè)賴以生存的永恒目標(biāo)。因此，發(fā)展智能電網(wǎng)為時(shí)下的必然選擇。
通過(guò)這兩年的實(shí)踐，南網(wǎng)在智能電網(wǎng)方面已收獲了許多實(shí)踐成果，如“3C綠色電網(wǎng)”方案已經(jīng)“落地”實(shí)施、性能優(yōu)越的變電站駕駛艙、建成分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)等。
南網(wǎng)地區(qū)的水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、天然氣、核能資源較為豐富，風(fēng)能主要集中在云南和廣東地區(qū)，太陽(yáng)能主要集中在云南、廣東 和海南地區(qū)。目前南網(wǎng)地區(qū)的新能源開發(fā)尚處于初級(jí)階段，2010年底，南方五省區(qū)新能源裝機(jī)175萬(wàn)千瓦，陸上風(fēng)電占80%左右，主要集中在廣東省，約為136萬(wàn)千瓦。預(yù)計(jì)到2015年年末，隨著風(fēng)電建設(shè)南移，南方五省區(qū)新能源裝機(jī)可大幅提高，達(dá)到2000多萬(wàn)千瓦，包括陸上風(fēng)電1600多萬(wàn)千瓦，海上風(fēng)電100萬(wàn)千瓦。
在新能源領(lǐng)域，南網(wǎng)關(guān)注的技術(shù)主要有分布式電源與分布式儲(chǔ)能接入技術(shù)、分布式電源接入后與配網(wǎng)的協(xié)調(diào)控制技術(shù)和風(fēng)光功率預(yù)測(cè)技術(shù)，其中風(fēng)電功率預(yù)測(cè)成本較高，這也是南網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)。2011年南網(wǎng)兆瓦級(jí)電池儲(chǔ)能站正式投入運(yùn)行，堪稱當(dāng)時(shí)世界上第一個(gè)大規(guī)模的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，目前來(lái)看充換電效率為83%~86%，衰減符合預(yù)期。事實(shí)上，在它的基礎(chǔ)上，南網(wǎng)科研院智能電網(wǎng)研究所已經(jīng)成功研發(fā)出分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，即集裝箱式的分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)，并已在一些地方得到應(yīng)用，如平滑分布式電源的接入、各種應(yīng)急電源，并同時(shí)應(yīng)用在電網(wǎng)的調(diào)頻、調(diào)壓、削峰填谷以及微電網(wǎng)中。
而隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)，南網(wǎng)區(qū)域的新能源建設(shè)必將取得較大飛躍。
與此同時(shí)，從2012年開始，南網(wǎng)啟動(dòng)了10個(gè)重大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，涵蓋了主電網(wǎng)的一系列工作，并安排了3類綜合示范項(xiàng)目，一類海島型微電網(wǎng)示范，一類是城鎮(zhèn)化電網(wǎng)智能化示范，最后一類是省網(wǎng)的智能電網(wǎng)示范。在海島型微電網(wǎng)方面，廣東珠海的萬(wàn)山群島將在2013年第三季度有一系列微電網(wǎng)投入運(yùn)營(yíng)。
在城鎮(zhèn)化智能化示范中，有幾個(gè)重點(diǎn)區(qū)域:廣州中心知識(shí)城，占地125平方千米;珠海占地100平方千米的橫琴新區(qū)，采用20千伏的配電網(wǎng)絡(luò);此外還有深圳前海新區(qū)和廣州的南廈新區(qū)。這些地區(qū)將充分應(yīng)用智能電網(wǎng)在輸、變、配、用等各個(gè)環(huán)節(jié)的新技術(shù)，展示和體現(xiàn)綜合效益。
在省網(wǎng)的智能電網(wǎng)示范中，為配合海南島作為國(guó)際旅游島的戰(zhàn)略需求，南網(wǎng)結(jié)合自身的實(shí)際情況，提出了“海南智能島”的建設(shè)思路，借助國(guó)家支撐計(jì)劃在海南構(gòu)建一個(gè)環(huán)島電動(dòng)汽車充換電網(wǎng)絡(luò)，圍繞充換電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)一系列配電、用電、新能源接入的各種示范。
毋庸置疑，當(dāng)前發(fā)展智能電網(wǎng)的目標(biāo)是結(jié)合南網(wǎng)的實(shí)際建設(shè)3C綠色電網(wǎng)，系統(tǒng)和設(shè)備智能化都是智能電網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)，因此這需要電網(wǎng)企業(yè)與利益相關(guān)者的共同努力，力爭(zhēng)將全球范圍內(nèi)較為復(fù)雜的電網(wǎng)早日打造為真正的智能電網(wǎng)。
