電網(wǎng)不再“冰冷”！看智能電網(wǎng)“新玩法”

6月12日至18日是全國(guó)第26個(gè)節(jié)能宣傳周，今年的主題是“節(jié)能領(lǐng)跑，綠色發(fā)展”。十八屆五中全會(huì)和“十三五”規(guī)劃《綱要》提出實(shí)行能源消費(fèi)總量和強(qiáng)度雙控行動(dòng)，明確“十三五”全國(guó)單位GDP能耗下降15%，2020年能源消費(fèi)總量控制在50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以內(nèi)，這意味著未來(lái)五年能源消費(fèi)年均增速需保持在3.1%以下，比“十二五”要低0.5個(gè)百分點(diǎn)，節(jié)能和控制能源消費(fèi)總量任務(wù)艱巨。

科技進(jìn)步讓節(jié)能事半功倍。近年來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)公司憑借科技力量，大力建設(shè)綠色電網(wǎng)，服務(wù)社會(huì)節(jié)能減排。見(jiàn)微可以知著，本期獨(dú)家，我們用3個(gè)典型故事為你描繪出國(guó)家電網(wǎng)公司科技節(jié)能的探索和實(shí)踐軌跡。

智能電網(wǎng)節(jié)能“新玩法”

有了科技的力量，電網(wǎng)不再是冰冷的鐵塔和不會(huì)說(shuō)話的變壓器，它可以與人互動(dòng)，更重要的是，能夠幫助人們實(shí)現(xiàn)節(jié)能，更可以改變?cè)猩钅Ｊ?，讓生活變得靈活可控、便捷實(shí)惠。

未來(lái)，在用電客戶心中，供電公司將變得更加親切。這都源于智能電網(wǎng)技術(shù)，智能電網(wǎng)可以利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，分析客戶的用電行為，針對(duì)各種不同的用電習(xí)慣，供電公司可以為客戶推薦適合的套餐，而每一類套餐都恰巧是客戶所需的。

用電客戶數(shù)以億計(jì)，他們的用電習(xí)慣各不相同。分析大眾的用電行為，提供個(gè)性化的套餐選擇和智能用電產(chǎn)品，正是新一代電網(wǎng)科技要做的。

如今，這樣的設(shè)想已經(jīng)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。2013年9月，山東威海建成了首個(gè)智能用電試點(diǎn)小區(qū)，居民可以通過(guò)手機(jī)APP控制家中電器，還可以清楚看到當(dāng)月甚至每天的用電狀態(tài)，包括各種電器的用電時(shí)間、用電量、電費(fèi)等，便于科學(xué)分析家庭用電規(guī)律。節(jié)能是智能小區(qū)的重要功能，供電公司可根據(jù)階梯電價(jià)、峰谷用電政策等預(yù)先設(shè)置的參數(shù)，為用戶提供能耗分析和節(jié)能建議。

未來(lái)，如果分析得知，一部分客戶使用某一類家電次數(shù)頻繁，供電公司還可以“跨界”與電器生產(chǎn)廠家合作，為客戶推薦使用智能家電，客戶或許還可以免費(fèi)使用。在推廣智能、綠色家電的同時(shí)，也可幫客戶節(jié)能，一舉兩得。

互動(dòng)還能更進(jìn)一步。通過(guò)廣泛的信息互聯(lián)，電網(wǎng)甚至可以將每一臺(tái)家用電器連接起來(lái)，在大規(guī)模新能源電接入電網(wǎng)的時(shí)候，服務(wù)于電網(wǎng)調(diào)峰、新能源消納、有序用電、節(jié)約用電等。這是南瑞信通公司的一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目——海量微負(fù)荷互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。

比如一個(gè)3口之家，白天從上午9點(diǎn)到下午6點(diǎn)家中無(wú)人，通過(guò)APP等終端，客戶可以將這段時(shí)間“賣”給供電公司，供電公司可在這段時(shí)間為其斷電。當(dāng)成千上萬(wàn)的家庭有用電要求時(shí)，供電公司就可以將這部分負(fù)荷用來(lái)調(diào)峰。

居民將白天不用電的時(shí)間“賣出”賺取收益，供電公司則可利用海量的家庭閑置負(fù)荷進(jìn)行調(diào)峰，保障電網(wǎng)的平衡。這一方法既調(diào)節(jié)了電網(wǎng)的穩(wěn)定和平衡，又消納了更多的新能源電量。

智能用電與“互聯(lián)網(wǎng)+”的深度融合帶給我們更加便捷舒適的生活，而節(jié)能、低碳、經(jīng)濟(jì)則是電力科技賦予生活最實(shí)在的意義。

“一直在路上”的節(jié)能實(shí)驗(yàn)室

集各種高、精、尖設(shè)備為一體是實(shí)驗(yàn)室的必備條件，有一種節(jié)能實(shí)驗(yàn)室除具備上述條件外還能帶著設(shè)備“跑”到用能現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)測(cè)試到的一手?jǐn)?shù)據(jù)得出診斷報(bào)告，給出節(jié)能改造方案，降低經(jīng)營(yíng)成本。

對(duì)于高耗能廠家來(lái)說(shuō)，實(shí)施節(jié)能改造最重要的是找準(zhǔn)節(jié)能點(diǎn)，對(duì)癥下藥。而要完成這一工作，花費(fèi)時(shí)間不說(shuō)，所需要的設(shè)備和人力更是不計(jì)其數(shù)。如今，有了可移動(dòng)的節(jié)能實(shí)驗(yàn)室，一切都可以輕松搞定。中國(guó)電科院就有一間這樣的實(shí)驗(yàn)室——能效檢測(cè)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室。

從外表看，它就是一輛大型貨車，但車子里面卻別有洞天：操控臺(tái)、能效參數(shù)傳感器、便攜式采集終端設(shè)備、專業(yè)分析軟件等一樣不少。這些設(shè)備能夠深入用能單位，現(xiàn)場(chǎng)采集、分析、計(jì)算并輸出能效數(shù)據(jù)、計(jì)算結(jié)果，給出節(jié)能建議。

要想分析出節(jié)電潛力在哪里，掌握能源流向是要點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)室里，一張圖就可完成。點(diǎn)開(kāi)實(shí)驗(yàn)室主控臺(tái)電腦上的“能流示意圖”一欄，所有能源流動(dòng)的走向以動(dòng)態(tài)的形式顯示出來(lái)，一目了然。

“這就好比到醫(yī)院看病，給全身拍片子。”中國(guó)電科院工程師苗常海說(shuō)，“這是實(shí)驗(yàn)室給一家商場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)做的能流測(cè)試圖，在這張圖上，我們可以看到被監(jiān)測(cè)用能系統(tǒng)的能源流向、比例、數(shù)量以及能源利用效率。”

從圖上看，冷機(jī)和冷卻塔的耗電量是最大的。“這說(shuō)明，節(jié)能診斷要從這兩個(gè)方面入手。”因此，實(shí)驗(yàn)室給出的診斷結(jié)論和建議是：循環(huán)冷卻水泵選型過(guò)大，運(yùn)行工況嚴(yán)重偏離設(shè)計(jì)工況點(diǎn)，導(dǎo)致水泵運(yùn)行效率低下。

按照這個(gè)建議，商場(chǎng)對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行了變頻改造，并根據(jù)循環(huán)水溫差自動(dòng)控制水泵轉(zhuǎn)速。改造后，系統(tǒng)耗電量明顯下降，項(xiàng)目實(shí)際節(jié)能率達(dá)到7%，大大節(jié)約了電力成本。

科技讓一切皆有可能。能效檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的最大好處是，它可以帶著設(shè)備去現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，并根據(jù)一手?jǐn)?shù)據(jù)直接給出節(jié)電改造方案，降低能耗和經(jīng)營(yíng)成本。

如今，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的節(jié)約電力電量測(cè)量與驗(yàn)證方法，已經(jīng)在國(guó)家電網(wǎng)公司節(jié)能改造工程和國(guó)家電力需求側(cè)管理城市綜合試點(diǎn)工程中應(yīng)用，涉及工程投資規(guī)模30億元以上，為節(jié)能服務(wù)機(jī)構(gòu)開(kāi)展能源審計(jì)、能效測(cè)評(píng)等業(yè)務(wù)，為政府等機(jī)構(gòu)節(jié)能決策提供技術(shù)支撐。

這些年，能效檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室“一直在路上”，它已經(jīng)到過(guò)國(guó)內(nèi)多個(gè)省市，為相關(guān)單位節(jié)能改造提供技術(shù)支撐，節(jié)能量達(dá)10%以上。未來(lái)，能效檢測(cè)移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室將進(jìn)一步推廣到更多省市地區(qū)。

五年節(jié)約出一個(gè)三峽的發(fā)電量

一套控制系統(tǒng)，可以讓全國(guó)電網(wǎng)每年節(jié)電220億度，五年可以節(jié)約出一個(gè)三峽水電站的發(fā)電量，它從根本上改變了我國(guó)電網(wǎng)傳統(tǒng)的無(wú)功電壓控制方式。

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，如今的電網(wǎng)如蜘蛛網(wǎng)般四通八達(dá)。但是，由于“電”這種物質(zhì)看不見(jiàn)摸不著，很少有人注意到電損耗等問(wèn)題。在夏冬用電高峰時(shí)段，只有電燈老閃、冰箱空調(diào)運(yùn)行不起來(lái)、企業(yè)電機(jī)被燒毀的時(shí)候，人們才會(huì)注意到電壓不穩(wěn)帶來(lái)的危害。

事實(shí)上，由于傳統(tǒng)的電網(wǎng)是輸電與用電同步進(jìn)行，簡(jiǎn)單地講就是電廠發(fā)電、用戶用電，在這一過(guò)程中，如果電網(wǎng)無(wú)法控制電損耗，就會(huì)無(wú)法合理分配電量，從而時(shí)常產(chǎn)生時(shí)段性、區(qū)域性用電不足。這時(shí)的電網(wǎng)需要一個(gè)“智腦”，解決電壓不穩(wěn)、電能污染等問(wèn)題。

“供電網(wǎng)無(wú)功電壓優(yōu)化運(yùn)行集中控制系統(tǒng)”能將上述問(wèn)題一網(wǎng)打盡。它誕生于上世紀(jì)90年代的江蘇興化，那時(shí)，興化農(nóng)村配電線路的損耗高、電壓低，綜合線損幾乎達(dá)到用戶電量的一半，按當(dāng)時(shí)的政策規(guī)定，這些損耗多由用電戶承擔(dān)，因此用老百姓的話來(lái)說(shuō)就是：用了一度電，卻花了兩度電的錢。

當(dāng)時(shí)，由于供電質(zhì)量很差，配電線路的電能損耗幾乎達(dá)到用戶電量的一半，加上電壓普遍偏低，經(jīng)常造成工廠電動(dòng)機(jī)成片燒毀，農(nóng)村灌溉機(jī)也用不起來(lái)。于是，在炎炎夏日，一些農(nóng)民寧愿搖著蒲扇，汗流浹背，也不敢開(kāi)家里的電風(fēng)扇。

找出癥結(jié)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。電網(wǎng)損耗大、電壓不穩(wěn)的“癥結(jié)”在于“無(wú)功電壓”應(yīng)用水平低下。好比運(yùn)土需要筐，土是“有功”，筐是“無(wú)功”，筐越大越輕運(yùn)的土就越多，電網(wǎng)中有一部分電能就是筐。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研發(fā)實(shí)驗(yàn)，1999年，江蘇泰州供電公司研發(fā)出了“地區(qū)電網(wǎng)無(wú)功電壓優(yōu)化運(yùn)行集中控制系統(tǒng)”，也就是“供電網(wǎng)無(wú)功電壓優(yōu)化運(yùn)行集中控制系統(tǒng)”的前身。名字雖然拗口，但意義重大：它讓電壓質(zhì)量提高1個(gè)百分點(diǎn)、線損降低0.4%；人工調(diào)度變?yōu)樽詣?dòng)調(diào)度，工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度驟減95%，我國(guó)電網(wǎng)無(wú)功電壓控制方式就此變革。

2000年，該系統(tǒng)通過(guò)了江蘇省科學(xué)技術(shù)委員會(huì)的技術(shù)成果鑒定。專家們的評(píng)價(jià)是：技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行可靠、實(shí)用性強(qiáng)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

最近，興化市戴南華澤金屬工業(yè)有限公司花12萬(wàn)元購(gòu)買了這套系統(tǒng)。企業(yè)負(fù)責(zé)人蔣桂林覺(jué)得這個(gè)錢花得很合算，他說(shuō)：“擁有了這套系統(tǒng)，能輕松解決電壓不穩(wěn)等問(wèn)題，不僅能保證企業(yè)安全平穩(wěn)生產(chǎn)，而且每年至少可以節(jié)能10%。”