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地源热泵系统 Ground source heat pump system
地源热泵系统之发展

    坚强智能电网是能源互联网发展的基本组成部分,通过广泛地连接国内能源基地、各种分布式电源和负荷中心,实现

与全国能源互联互通,承接全国能源互联网优化配置。坚强智能电网以坚强与智慧并重发展为原则,可有效解决清洁能源

发电随机性、间歇性的问题,保证了电源系统高效消纳,更可靠地保障能源供应。
    高度智能化是能源互联网的重要特征,提高电网的智能化水平是构建能源互联网的重要内容。在未来,建立在坚强网

架基础上的智能电网,将作为现代能源的核心配置,在建设重点、发展方向、作用功能与传统电网存在着明显的不同。

 (一)、典型结构
如下示图是坚强智能电网的典型结构。
 
    在坚强电网中,用户侧、电源侧、传输侧都将是一个既独立又相互协助的的个体。在用户侧,任何负载都可以随插随用,

满足所有用户的用电需要。在生产侧,通过各种形式的分布式可再生能源变电,为智能电网实现源源不断电能供给,侧重

于如何提高发电效率。传输侧,通过智能调度,实现全国各个地区用电、储电的综合配置。通过三者的相互协调和配合, 

                              实现人类对于能源的可持续发展。

 (二)、建设重点
    坚强智能的发展重点是要全面提升发电、输电、变电、配电、用电、调电、通信信息各个环节的智能化水平。
    1、发电环节
    为实现电网智能化的要求,发电环节需要加强电源的结构优化,实现能源网络之间的协调,提高清洁能源发电接入的 

  能力,保障清洁能源更高效开发和利用。
    2、输电环节
    输电环节应用先进输电技术,不断提高输电能力和效率,实现传输线路可控、能空、在控,提高电力系统稳定性运行。
    3、变电环节
    变电环节的重点是变电站智能化升级,提高对电网优化调度和运行管理的支撑,提升变电站资产管理和运行能力。
    4、配电环节
    配电环节的重点是提高配电网的供电可靠性、系统运行效率以及终端电能质量,实现分布式发电、储能与为电网的并

网与协调优化运行,实现高效互动的需求管理。
    5、用电环节
    用电环节的重点是建设和完善职能双向互动服务平台和相关技术支持平台,实现 与电力用户能量流、信息流、业务流

的融合和互动。
    6、调度环节
    调度环节的重点是通过调度环节智能化建设,实现电网调度的信息化、自动化、互动化,全面提升电网调度的资源优

化配置能力和安全经济运行水平。
    7、通信信息
    通信信息的重点是强化通信网络,形成支撑各个环节及业务的信息系统,搭建信息共享透明的业务协同交互操作平台

,提高管理的现代化水平。

(三)、新技术突破
    我国是能源互联网发展较早的国家,国家电网在2009年7月确定了智能电网的发展规划。截住目前,全球在能源互联网

新技术创新上都有了很大的突破。
    1、电源技术
    不断提高清洁能源的开发效率和经济性,重点领域包括风力发电、太阳能发电、海洋能发电及分布式电源技术等。这

些技术的突破是构建能源互联网的动力之源,对推动全球能源开发清洁化、低碳化十分重要。国家电网在2009年7月确定了

智能电网的发展规划进入21世纪,随着电力电子、材料和控制等技术的创新发展,风电装机容量和效率大幅提升,商业化

应用规模不断扩大。从第一台兆级风机发展到目前最大单机容量8兆瓦的风机,仅用了10年时间,发电成本下降了90%。我

国是世界上建设大规模风电场最多的国家,16个省级电网的风电并网容量超过100万千瓦、10万千瓦以上的大型风电场有近

两百个,集中在内蒙古、河北、甘肃、辽宁、新疆等中国“三北”地区。
光伏发电自1954年问世到现在取得了长足的发展,1954年美国贝尔实验室首次制成了使用的单晶硅太阳能电池,能量转化

效率达到6%;到1978年,美国建成了100千瓦的太阳能光伏电站;截止2014年底,中国最大的光伏电站发电装机容量达到

了20万千瓦,共有三座。聚光太阳能发电在500倍聚光条件下可将转化效率提高到40%以上。
    在单机控制方面,分布式电源已初步实现用户端的冷热气电用能联合运行,综合能量利用效率提高到65%以上。
    2、电网技术
    到目前为止,我国已经有3项1000千伏特高压交流工程和4项±800千伏特高压直流工程实现运营,最大输电距离超过

2000千米,输电容量达到800万千瓦。
    直流海底电缆正在成为电网跨海互联和连接海上可再生能源发电的主要方式。我们超导技术已经取得重要突破,超导

临界温度已经提高到-120℃左右。我国在柔性直流输电技术上也有很大的突破,2011年7月在上海南汇投运了中国首条柔性

直流输电示范工程。2014年7月,浙江舟山±200千伏五端柔性直流输电工程投运。
    3、储能技术
    储能技术进步关键在于材料技术突破。目前有机醌类化合物液流电流由美国南加州大学开发通过5000次循环充电试验

,预计电池使用寿命可长达15年。熔融盐空气电池是美国乔治华盛顿大学开发的一种新型电池,在实验室测试,能量密度

最高达到了27千瓦*时/升。2014年底,西班牙Graphenano公司同科尔瓦多大学合作完成石墨烯聚合材料电池原型设计,比

能量超过600瓦*时/千克,目前装配这种石墨烯聚合材料的电动汽车,续航里程可以达到1000千米,快速充满电只需8分钟

。可充电式液流电池,最大功率密度可以达到每平方厘米0.8瓦左右,是一般无膜电池的3倍,制造成本低于100美元/(千

瓦*时),仅为目前锂离子电池的1/4。
    4、信息通信技术
    当前光纤通信、移动通信、卫星通信等技术不断升级,传输能力不断提高。
    光纤通信技术目前商业光纤网络最快网速已经达到400吉比特/秒,专家预测未来10年光纤的发展将能为用户提供接近

无限的带宽。移动通信现在已经进入第四代技术时代,在带宽100兆赫兹下,下行峰值传输速率达到1吉比特/秒;入网设备

数量增加100倍,端到端时延缩短了80%。随着技术进步和造价降低,企业卫星的发射与应用已经成为可能。目前,量子通

信技术最远传输距离达300千米,在通信距离为50千米条件下安全码率可达1兆比特/秒。随着物联网、图像识别、云计算、

大数据等先进信息技术的普及和应用,为我国坚强智能电网的发展提供了支撑。

 

 

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