多樣性與去碳化是未來電力在能源方面的趨勢,可持續(xù)性的價值鏈發(fā)展是電力發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。
去年的WBCSD大會上,世界工商聯(lián)合會能源與發(fā)展領域主席提出了一個大題目,在解決能源對環(huán)境污染的問題上,電力系統(tǒng)到底能起什么作用,應該怎么來做。它的要求就是要走低碳的方式,提出了以低碳方式走向2050。世界工商聯(lián)合會對于能源利用的手段是什么看法?它認為電力是發(fā)展的脊梁。不管將來幾十年里會有什么樣的變化,電力系統(tǒng)、電網建設依然是非常有利的方面。電力發(fā)展要注意對能源的多樣性和去碳化的重視,要注意綜合的可持續(xù)發(fā)展和沿著價值鏈提高效益。
我國電網公司劉振亞總經理認為未來的電網有一個跨洲際的輸電高速公路,這種構想是要充分利用我國已經發(fā)展起來的特高壓輸電線路,舉例來說,俄羅斯是能源大國,可以把它的天然能源轉化成電能,再利用我國的特高壓輸送電網輸送到歐洲。這個構想是說在未來電網里要具有跨洲際的特高壓輸電的總體思想。對此劉總有幾個基本看法:他認為傳統(tǒng)的能源仍然是基礎,可持續(xù)能源可作為優(yōu)先發(fā)展考慮;要以技術創(chuàng)新為指導、以全球能源優(yōu)化為方向;要有可靠、高效和綠色的能源供給系統(tǒng)。
超高壓、特高壓電網前景可期
跨洲際能源的配送要通過超高壓、特高壓的電網的建設來實現(xiàn),這種趨勢在一些國家里非常明顯。比如歐洲國家之間有很多就建立起跨國輸送,歐洲和非洲也更在籌劃建立跨洋的差距離海底電纜。目前,有很多國家建設了或是準備建設超高壓、特高壓電網。其中美國建立了東西海岸連接的更為強大的智能電網。印度在去年因為一次重大電力事故,造成了大面積的停電,當時一半的面積的供電纜用戶都受到了影響,它在考慮建立首條特高壓電纜。俄羅斯在規(guī)劃它的電網升級,巴西也在籌劃國家的電網升級問題。
從超高壓的發(fā)展來說,要構成一個真正可行的電網,當然技術要成型。劉振亞總經理認為,現(xiàn)在超高壓的直流技術已經成熟了,特別是我們國家在大截面、大容量的半導體器件的能力上已經走到國際領先地位,能夠長距離輸送可持續(xù)的能源到歐洲,有兩個問題要解決。一個是要有效承擔歐洲能源的安全性;再就是要實現(xiàn)環(huán)境友好。
關于高壓直流的發(fā)展,HVDC與電力電子研究委員會主席提出了一個觀點,他認為,未來的輸電網和我們現(xiàn)在的電網會有一些不同考慮。一是考慮發(fā)電資源的優(yōu)化利用,二是考慮發(fā)電到負荷的遠距離連接,三是考慮電力區(qū)域之間的互聯(lián)貿易。這些考慮就是為了實現(xiàn)供電的可靠性,同時降低供電成本。
輸電網改造是大勢所趨
在未來電網還有一個突出變化,就是增加了間歇式的可再生能源的可接受總量,現(xiàn)在的電網在這方面還不夠,如果有大面積的風電或者太陽能的發(fā)電廠,把它的電力要接入到現(xiàn)在的主網會給現(xiàn)在的主網帶來很大的風險,未來電網要在這方面有所突破,解決這方面的問題,使得現(xiàn)在的電網能夠容納下集中的、大容量的、可持續(xù)的間歇式能源的接入問題。
關于這一問題,HVDC與電力電子研究委員會主席發(fā)表了一些結論。一是為滿足不斷增加的可再生發(fā)電對能源多樣性需求的政策目標,要加強輸電系統(tǒng),就是輸電網本身建設的加強,這與線纜行業(yè)緊密相關,輸電網的強化構建會給線纜行業(yè)提供一個新的機遇。二是公眾反對架空線意味著需要有更多的電纜,以及更強烈的需要去處理好現(xiàn)有的路權問題,就是輸電線路占據的路權問題,這樣就會為高壓直流電路發(fā)展提供一個新的機遇。這里講的公眾反對架空線,主要是因為高電壓、大電流強的電場磁場對于生態(tài)環(huán)境的考慮,歐洲標準里已經有具體的規(guī)定,所以架空線將來轉成電纜使用肯定是未來電網的趨勢。另外電纜還有較強的抗自然災害的能力。日本有一個統(tǒng)計,從抗地震災害來說,當然抗風災、雪災更突出,電纜的抗災害能力比架空線高很多。新的輸電技術的應用,包括高壓直流網的建設,都有助于按時實現(xiàn)輸電網絡的建設和改造。
智能電網應用勢在必行
“雖然智能電網在我們國家也叫的很早,但其實國際上還沒有國家真正踏出第一步,實驗區(qū)的建設都籌劃了很長時間。”ABB智能網商業(yè)開發(fā)負責人兼CIGRE C6研究委員會德國委員表示,“關于配網的部分是真正實現(xiàn)智能電網的主要領域?!彼€介紹了當前智能電網在美洲、在歐洲的實驗區(qū)發(fā)展概況。比如說美國智能電網能源公司牽頭,在德克薩斯州所進行的一項局域網上的只能電網的實驗研究,重點目標就是改進電器的可靠性和存儲容量,在30%區(qū)域完成全智能電網功能,并有望在2013年開始智能電網的應用。美國的智能電網實驗研究應用了先進的配網管理系統(tǒng),在29個變電站安裝遙控監(jiān)測設備,在226條配電線路上安裝579個現(xiàn)場自動開關和監(jiān)測器件,還集成各種部件來完成可靠性、監(jiān)測目的以及需求的整改。
歐洲智能電網在建設上也是先抓一個示范區(qū),這個示范區(qū)的組織工作也是做的非常縝密,有6個配電但為來擔任示范工作的領導,幾乎覆蓋了歐洲電力計量客戶的一半以上。有27個參與的單位,包括公共事業(yè)部門、供電部門、制造商和科研院所。時間規(guī)劃是4年的時間,方案的協(xié)調是由歐洲地區(qū)發(fā)展機會協(xié)調,這里面牽扯到資金的使用問題。技術領導是意大利國家電力公司,總裝是由西班牙能源公司總裝,準備金是54兆歐元,歐共體出資255兆歐資金。
智能電網建設主要的技術改革方向是構建儲能系統(tǒng),減少對環(huán)境的影響。ABB智能網商業(yè)開發(fā)負責人還強調,新的大容量的存儲電能的裝備,將來在電網中間會是一個非常重要的裝備。
分布式能源集成是技術發(fā)展趨勢
在技術發(fā)展方向里面,分布式能源的集成,包括小型發(fā)電機、儲能以及相關的電力電子器件,配電系統(tǒng)的中長期改造,包括微網建設和有源配電網的建設。微網在未來的變化會非常突出,有源網絡是研究概念上的配網,所有的用戶都是電力的消耗單位,而未來的這種用戶有可能就是電力的供電單位。比如說有些用戶家里裝上太陽能或者風能,自己用的時候就從網上取電,不用的時候就賣給電網。
日本在“3.11”災害之后,核電重建受到國民的反對。整個發(fā)電系統(tǒng)中,所有的核電全部都毀了、停了。日本面臨著災后重建能源的來源問題。在日本政府的規(guī)劃里面曾提出要充分利用風能、太陽能這些發(fā)電能源的形勢,但是可以想象在日本這樣一個國土面積非常有限的產出,無疑是一件很困難的事情。雖然執(zhí)行較難,可從日本政府的規(guī)劃上,它的輸電網路和配電網絡的建設確實構建了一套新的想法,包括新的線路建設,都是和線纜網絡的這種市場開拓密切關聯(lián)的。
假如日本的能源的來源都改成這種可再生能源,那么日本政府需要新建大量的線路電纜。再加上隨著日本地下用電量的增長,日本的地下電纜系統(tǒng)將會發(fā)展的非常強大,所以長距離、超高壓的大截面的電纜的使用,在日本將是新的趨勢。
海底電網成電纜行業(yè)掘金地
從電網在按照未來發(fā)展的模式,當輸電和配電系統(tǒng)在容納著大的間歇式發(fā)電能源的接入狀況下,它有很多的技術工作和裝備改造工作要做,這中間會有很多的困難,特別是海底電網架設問題。
從我們國家或者從國際上來看,海洋下面的主網建設可能會成為一個很重要的方向?,F(xiàn)在海洋主網已經建成的如從非洲到歐洲的海底主干線的連接,我們國家的大連灣等。尚處于建設階段的如國網的海洋工程,其中電纜的投資大概有30億,有30公里的海纜,還有南網南澳島上的海纜建設等。從項目規(guī)模可以看出海洋中間的主電網建設會成為未來主要的發(fā)展方向。
配網和海洋中間系統(tǒng)的建設也是一大機遇。在海洋里面的石油平臺有一個發(fā)電船然后供給各個平臺,這里面就包括一個小的系統(tǒng)構成;另外我們國家正在搞深海區(qū)的海底資源開發(fā),建立一個深海平臺,如我國公布的第一個深海油井——南海油井平臺。該平臺的建設用電纜量加起來有600公里,假如這種海洋工程開發(fā)相繼進行,對電纜行業(yè)是一個非常好的機遇。
城鎮(zhèn)化建設為電纜行業(yè)新機遇
城鎮(zhèn)化建設是我們國家現(xiàn)在已經確定的一個方針,從農村到城市化的改造,線纜是絕對不可缺少的,而現(xiàn)有城市現(xiàn)代化和智能化建設,又是一個比較新的,對線纜產品高智能化發(fā)展的新機遇。另外,能源、資源和氣候的問題會促進我們國家現(xiàn)在電網的變化,當然也包括國際上電網的變化,各種基礎水平的產品都會共存。業(yè)內流傳著這一句話,說我們國家的工業(yè)或者經濟師一種龍型的經濟,就是頭在天上在云里面,尾巴可能在海里;從產品來想這個問題,高等級的、尖端的產品市場要有,最基礎的產品市場也要有。我們電纜行業(yè)各個層次的基礎水平的產品都會存在,所以我們國家的電纜市場是非常具有包容的大市場,未來我國電力系統(tǒng)需求將呈現(xiàn)多元化發(fā)展。