To support a high penetration of intermittent solar and wind power generation, many regions are planning to add new high capacity transmission lines. These additional transmission lines strengthen grid synchronization, but will also increase the grid’s short circuit capacity, and furthermore will be very costly. With a highly interconnected grid and variable renewable generation, a small grid failure can easily start cascading outages, resulting in large scale blackout.
本文为英国智能电网发展现状的概述。文中介绍了智能电网发展期间的相关定义、政策和技术驱动因素、激励机制、技术重点和行业发展情况，并特别详细说明了低碳网络基金和电网创新竞赛项目，展示了智能电表的相关部署情况。这些电力投资和智能电表安装将共同打造一个更加可测、可控的自动集成式电网。本文主要关注的是配电网络、受益于改进信息和通信技术的供电商与用户间的实时信息流及互动、有功潮流管理、需求管理和蓄能。从英国智能电网计划中取得的经验将为英国和其他国家未来智能电网的发展提供可贵的指导。
随着电力系统的去碳化和社会各部门的广泛电气化，电气新时代即将到来。为了充分发挥可再生能
源的潜力，适应技术创新，培育新兴的产消者以及实现对纳米电网（nano-grid）、迷你电网（mini-grid）和微电网（micro-grid）的无缝衔接，电网需要像互联网一样智能。互联网建立在能够促进技术创新的分层架构上，它的智能分布在网络的各个层级上。本文分析了数据流和潮流之间的根本区别。当前电网的运营模式是由集中式电网运营商负责维持电网瞬时功率的平衡。新型分布式运营模式由各子电网共同承担维持瞬时功率平衡的责任并要求每个子电网维持其自身的功率平衡。基于这种新型运营模式，本文提出了一种像互联网一样智能的电网及其分层的网络结构和运营架构。
典型现代电力系统的目标是确保以低廉的成本向消费者提供可靠的电力供应。灵活性是系统应对供需变化和不确定性的能力。负荷会发生变化，有时变化无法预知，而传统发电机可能由于意外事件（如自然灾害或机械故障）而无法使用。波动性能源发电来源（如风能和太阳能发电）提供的电力基于天气变化和太阳路径，相应随时间变化。因此，波动性能源并与不含波动性能源发电的系统相比，可能会加快总供电的变化。因此，波动性能源发电虽然没有增加整体容量的要求，但提高了传统发电机和负荷的响应要求（Milligan 等， 2011）。近年来，可再生能源并网和系统灵活性之间的关系受到密切关注（见 Holttinen 等，2013）。美国的并网研究表明，当波动性能源发电供应超过系统年度用电需求的 30%时，系统灵活性的需求显著增加（假定随着波动性能源发电逐渐增加至该水平，系统进行了某些运营方面的改进）（Denholm 和 Hand，2011）。类似的结论也可在中国的风电并网研究中得出。研究表明，系统灵活性问题在风电比例达 30% 后激增(Li 2015)。然而，由于运营和传输的限制，即使在风电比例远低于 30%的情况下，某些地区（如吉林和新疆）的弃风水平仍然居高。本报告连同儿童投资基金会 (Children’s Investment Foundation Fund, CIFF) 项目电网发展报告 ‘Renewables-Friendly’ Grid Development Strategies（Hurlbut 等，2015），将涉足这些问题，并制定适应高比例可再生能源的策略。
Energiewende – ein gutes Stück Arbeit
Innovation durch Forschung
Erneuerbare Energien und Energieeffizienz:
© Siemens Gamesa Renewable Energy S.A Creator Name | Department
Company presentation
Siemens Gamesa Renewable Energy
工业4.0创新平台 版权所有 All Rights Reserved, Copyright© 2013- 京ICP备14017844号-3
