中国电力工业变革与发展的战略选择(5)

径之一。 比较成熟的大规模储能技术主要是抽水蓄能电站，但受自然条件制约，无法大规模发展。目前有望取得实际应用的大规模储能技术主要有蓄电池、压缩空气储能、超导储能、飞轮储能、超级电容器储能、氢储能等。近年来大功率、大容量（电量）、长寿命、响应迅速的蓄电池技术有了较大发展，如钒电池充放电状态切换只需要0.02秒，响应速度1毫秒，目前美国商业化示范运行的钒电池功率已达6MW，可以很好地配合新能源发电。在新能源的分布式利用情况下，还可以与蓄冷、蓄热技术相结合。

总之，电力企业应当以开放的姿态，积极支持新能源的开发利用。在战略规划、投资理念、接入系统设计、科技创新、技术支持以及管理创新等诸多方面及早研究，未雨绸缪，从理论上和实践上做好充分的准备。 建议尽快从国家层面设立若干不同规模和特点的新能源技术（包括后文将要提到的智能电网、高温超导电力技术）开发应用 综合示范区或特区 ，为今后大规模推广应用积累经验，同时为适应后《京都议定书》时代的要求打造创新型的 “国家名片” 。 2 、加大分布式电源建设力度

分布式电源是目前能够大幅度提高化石能源终端利用效率的最佳方式之一 ，具有广阔的市场和应用前景。分布式电源目前尚无完全统一的定义，一般是相对于传统的集中供电方式而言的，主要是指以小规模、模块化、分散式的方式布置在用户附近的发电系统，该系统可独立地输出电、热和（或）冷能。目前，分布式电源的方式主要有：一是高效的热电联产或冷热电联产系统，采用燃气轮机、蒸汽轮

机、微型燃气轮机等；二是可再生能源利用，如太阳能发电、风力发电、小水电、生物质能发电等；三是蓄电池，例如，与新能源发电相配合的蓄电池、电动汽车蓄电池等。分布式电源有以下主要优点： 一是大幅提高能源利用率。 冷热电联产等分布式电源根据用户的不同需求，对能量实行梯级利用，最大限度提高能效，而且可以避免远距离输送冷热能的损失（5%左右） 以及大电网的输配电损失（目前我国为6.5%－7.5%），从而大幅度提高能源综合利用效率。如目前技术条件下 分布式燃气冷热电三联供系统的能源利用率可达70%-90%， 而燃煤电厂只有30%-45%。

二是有效降低环境污染、节约土地。 由于分布式电源能效高，而且主要利用比煤炭清洁的天然气、太阳能、风能等，所以污染物排放低。如天然气蒸汽-燃气联合循环发电的二氧化碳排放量为燃煤电厂的57%左右（如图3），氮氧化物的排放量不到燃煤电厂的20%。由于分布式电源布置在用户侧，直接与配网连接，所以还可减少变电站及电力线路走廊建设用地。

三是进一步提高供电可靠性。 分布式电源设备启停方便，负荷调节灵活，各系统相互独立，可弥补集中供电系统在安全稳定性方面的不足。如在突发严重灾害、电网崩溃等情况下，保障重要用户的电力供应。由于未来要大规模应用太阳能和风能发电，而这两种发电方式都存在输出功率不稳定的特点，需要在终端配置分布式能源加以配合，所以分布式电源还发挥着调峰调频的作用。城市化的发展对电力供应提出了新的要求，负荷更为集中，可靠性要求更高，大力发展分

布式电源，是较好的选择之一。

分布式电源虽然规模较小，但是其能效高、污染小，所以与传统意义上低效率、高污染的“小火电”完全不同。

分布式电源 最重要的价值是最大限度地提高常规能源的利用效率 。常规能源主要是天然气、煤层气等，一般采用蒸汽-燃气联合循环，二次能源实行冷热电或热电联供为主。我国天然气已探明储量并不丰富，将宝贵的气源用于分布式发电，是比用于常规电厂更有价值的利用方式。 燃煤的热电联产机组，也是重要的分布式电源形式，特别是在我国北方地区，应当因地制宜地大力发展热电联产。 目前，我国现役电厂中还有大量中小型纯凝气式发电机组，可以有选择地将位于城市周边的机组改造为热电联产，提高综合能效，这在技术上、经济上都被证明是可行的。除常规能源外，分布式电源还可以利用太阳能、风能、生物质能等新能源作为一次能源。

为推进分布式电源的发展，当前需要重点开展以下工作： （1）加强对分布式电源整体性影响的研究。

研究用户侧分布式电源模式对电力系统安全稳定的影响，对电网调度运行的影响，对设备停电检修安全性的影响以及电力企业为分布式供能系统所提供的安全备用的代价，从整体上研究分布式电源在我国未来的发展模式，确保真正体现该项技术的技术经济性优势。 （2）研究微网接入、运行技术，制定相关标准。

重点研究在并网条件下，分布式电源系统的优化集成与匹配设计技术，以及分布式电源微网系统并网关键技术。明确接入系统短路电

流限制、保护配置、电压控制方式、电能质量指标等技术规范。 （3）做好分布式能源规划。

强大的电网是支持分布式电源发展的基础，而分布式电源又是对大电网的有益补充。在大规模开发利用新能源的情况下，分布式电源还承担着调峰调频、保证电网安全稳定的重要作用，对电网的智能化程度要求很高。因此，分布式电源是电力系统的重要组成部分，必须纳入电力系统统一规划。政府需要出台有关政策，支持分布式电源的发展，并将分布式电源列入城市规划，预留建设用地。 电网发展的战略选择：智能电网与超导电力技术

近期以来，智能电网与高温超导技术引起了行业内外的广泛关注，这实际上是电力行业长期酝酿的技术革命正在出现突破的重要标志。积极发展新能源与分布式电源以顺应全球资源与环境约束的大趋势，绝非仅仅为了改变电源结构，而是社会生产方式乃至生活方式的重大变革，也是能源利用方式的根本性突破。对于电网来说，并非只是对传统发展方式的修补升级就能适应上述变化，而是要求电力传输技术与运行方式进行重大变革。而智能电网和高温超导技术应是实现这场变革的主要技术基础和物质载体，二者将与新能源及分布式电源一起，共同构建未来的新型电力体系。 1 、建设智能电网

“智能电网”是近年来提出的一个新概念。应当说，在现有的电网自动化、信息化建设中已经体现了智能电网的部分技术含量，如“数字化变电站”、“配网自动化”等。目前对智能电网尚无统一的定义，对

其涵义和意义的理解更是见仁见智。就意义来讲， 笔者认为，智能电网是21世纪电力工业新的而绝非常规技术路线的必然产物，其最大价值在于它是实现能源变革的重要技术支撑和网络平台。 许多专家认为， 电网中太阳能、风能等可再生能源（不包括水电）的比例可达20%-30%。这些新型电力的大量接入及其多变性使发电资源发生了根本性变化。多变的可再生能源利用、分布式发电、需求响应、微电网和超导电网的接入以及电动运输体系和建筑智能管理等的应用，使得电力网络愈发复杂。比如电力将从不同位置进入网络，使传统的自上而下式的无源网络变为有源网络，电力潮流从发电厂向用户单向输送变为多向，信息从单向流动变为在电网企业和用户之间双向互动，等等。对此，常规的接入系统方式和电网结构已不能适应，必须重新设计和改造电力网络，以便对大量可再生能源的多变性进行管理，支持分布式发电和分布式存储，平滑电源输出负荷以避免电网受到冲击，并满足电力系统多向潮流和双向通信的需要，这就要求大大提升电网的智能化水平，建设更加智能化的技术支持系统，这是建设智能电网最重要的意义所在。

智能电网建设的目标应当包括但不限于以下方面：

一是新能源优化。 智能电网作为大规模推进新能源发展的技术支撑，支持太阳能发电、风电等新能源、分布式电源以及微电网、超导电网的接入 ，并有效防止风电等新能源功率多变性、潮流多向性等特点对电网的冲击，保证电能质量。

二是可靠性优化。通过在线故障检测、隔离及恢复技术、停电管

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