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建设透明电网,支持能源绿色转型 | 2021全球绿色发展高峰论坛-李立浧院士主旨报告分享

作者: 审核人: 发布时间:2021-09-23 浏览量:

(转自:https://mp.weixin.qq.com/s/ABsN_pGO9Qnvfp-Ce9v2_w)


9月6日,2021全球绿色发展高峰论坛在中国四川省成都举办。“碳中和愿景下能源转型与创新”是此次绿色发展峰会的焦点话题,大会邀请了海内外院士、各国能源行业专家学者及著名高校、相关专业人士,紧扣应对全球气候变化的共同目标,分享对中国、美国和欧洲的未来能源转型,实现碳中和的见解和愿景,探讨中国西部成渝双城经济圈的绿色发展和新型电力系统。作为生态领域的领军人物,中国绿发会副理事长兼秘书长周晋峰受邀参与此次论坛。


绿会融媒对此次论坛进行了直播,直播回放请参见:

https://live.baidu.com/m/media/pclive/pchome/live.html?room_id=4742688095&source=h5pre


现将峰会主旨报告人,中国工程院院士、南方电网公司专家委员会主任委员、华南理工大学名誉院长李立浧院士的讲话内容分享如下:







大家好,我来自华南理工大学和中国南方电网,从事电网技术研究和工程建设。我今天利用这15分钟的时间向大家报告一下,在双碳目标和建设以新能源为主体的新型电力系统背景下,电网技术和电网企业应该干什么?我们现在在做什么?


我们知道能源转型和绿色发展有助于应对气候变化和环境保护。我国承诺二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。这对整个电力系统和电网企业这是非常重要的。今年3月15号我国提出了要构建以新能源为主体的新型电力系统,这也是我们非常关注的事情。到2060新能源为主体,电力系统将会一个是什么样的状态?那么中国的电能将从2020年的20%提升到70%,括号里还有个90%就是中间的泛电气化。

什么是泛电气化?现在有很多人提出新电气化和再电气化,我所说的泛电气化就是用电力来制氢制甲醇,来制造像现在的化石能源一样的替代品,所以到那个时候电能可能要占到90%。关键是要实现数字化、智能化、透明化,这也是我演讲的主题。


我们讲数字化,现在电力系统也有数字化。我认为未来的数字化和现在的区别在于数字的广度、深度、精度和厚度方面是不一样的。为什么我提出透明电网这个概念?我觉得电力系统,特别是电网系统,对于信息化数字化发展的没有其他行业快。为什么会出现这种情况?因为我们承受了一个巨大的安全问题,还有保证供应的问题。所以,我认为这是我们要突破的一件事,就是要提升电网企业的数字化、信息化。2015年,我在中国工程院做能源技术革命的技术方向和体系战略研究时,发现交通系统的导航系统信息化以及以色列的农业系统信息化,都比电网做的要好,因此我提出了透明电网的概念,就是要实现全面可见、可知、可控,要通过信息技术、计算技术、通信技术、传感技术、控制理论和控制技术等等与电网电力系统深度融合,实现电网的自由数据采集、自由数据存储、自由数据获取、自由智能分析,这就是我提出的这个概念的含义。

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要实现数字化、信息化、智能化,它的基础是数字和数据。怎么获取数字和数据?第一步要有智能传感技术,我给小微智能传感技术提出了9条要求,这也是我们一直在争取做好的一件事情。我举一个例子,电流的传感我们用的是CT与PT,特别是超高压和特高压。但是CT一般有20米高,安装起来非常困难,价格也很贵。所以,我们利用用巨磁阻对于磁场敏感的技术来研发微型智能电流传感器。现在已经有研发成果了,计划明年在南方电网逐步取代。这一款是我们集成了电压、电流的频率相位的传感器。就这么小的一个设备,却能起到非常重要的作用。

虽然现在有成果了,但我还不是很满意电压。电流传感器在500千伏上已经做了,不光有电气量,还有非电气量,包括环境温度和视频功能,能够在调度中心监控输电线路的环境。


那么我们未来要怎么做?我们准备研发在变压器里面放一个智能传感器,类似于智能机器人,自动巡检变压器油和内部绝缘状态,并将信息发送到外部决策系统。我们正在研究封闭环境如何通讯,声波通讯是我们正在采取的一个方案。理想的透明输电系统,就是输电线路上装若干个传感器。输电线路的巡视非常艰苦,以前是人巡,后来是直升机巡,到现在是无人机巡。未来我们就靠传感器来展示,不需要巡视就能够自动反映输电线路的状态。下面中央电视台展示的在云南电网香格里拉一个500千伏线路上安装的传感器。

那么未来的电力系统以及电网还能做些什么?接下来讲讲镜像/数字孪生电网,我们现在有计划在云南电网做数字孪生电网,在广东中山电网做配电系统数字孪生。通过数字孪生技术可以让电力系统进行调度运行研究,相应的研究不通过数字孪生来做。所以我们的目标是把现在的模型、仿真、计算逐步转到数字孪生进行技术分析。电力系统向透明化演进,是我们的理想。


对于未来新型电力系统,如果不靠数字化、信息化、智能化管理,那是不可设想的。在这个目标下,我用三句话来说说未来新型电力系统的发展方向。第一,可以无条件接受新能源;第二,系统有“无限大”的功率,有“无限多”的能量;第三系统安全稳定靠功率的动态平衡,靠能量的动态平衡。希望在座的各位高校老师同志们能够研究未来电力系统的平衡理论,如果老纠结惯量平衡、惯量稳定,我们这条路是走不下去的。谢谢大家!