这个八月,由于高温限电,部分新能源汽车车主遭遇了“一桩难寻”的窘境。新能源产业蓬勃发展,也给电网建设提出了新的挑战。在参加2022世界清洁能源装备大会的部分嘉宾眼里,随着相关电网装备的升级,未来这种情况将得到有效解决,而他们开出的“药方”里包括人工智能、大数据、柔性互联等前沿技术。
在8月27日的一场分论坛上,一位嘉宾在远程连线演讲时,用了一张新能源汽车排队充电的照片来说明当前电网升级的紧迫性。而随着新能源汽车销量提升,用户“充电难”的问题越来越普遍。
站在汽车用户的视角,面临的是充电难题,而在电网的角度,挑战其实更大。
一辆电动汽车充电,对电网带来的负荷不大,但积少成多,如果选择在同一时段集中充电,大规模电动汽车充换电负荷会加大局部电网峰谷差。在8月28日上午举行的先进电网装备创新发展分论坛上,武汉大学电气与自动化学院院长董旭柱教授介绍,到2030年中国电动汽车数量有望达到8000余万辆,“假设这些电动汽车同时充电,将给电网带来巨大冲击,可能需要再造一个现有的中国电网。”
此外,分布式的光伏或风能发电站,其电能如何消纳,也给电网管理带来挑战?如果直接接入电网,因为发电受光照、风量等气象条件影响,都会增加电网运行维护管理等难度。
“过去,大家一般都是电力的使用者,未来很多人可能会有两个身份——既是使用者,也是生产者,这些都对电网的灵活性和智能化提出要求。”董旭柱教授说。
来自施耐德电气的高级技术专家谌国松抛出了一个解决方案:搭建数字化微网,配合新能源发电装置,让楼宇成为电力自产自销的单元。
一方面通过数字化微电网手段,对整栋建筑内的电器实现了监管,从而节约用能、提高能效;同时楼宇配备了4000平方米的光伏发电板及两台风力发电机,以实现电力的自产自销。
另一方面,相邻楼宇也建立了数字化微网,微网与微网之间可以互动,从而降低了对电网的压力。
除了构筑微网,董旭柱教授还给出了另一个解法:人工智能和大数据技术。在他看来,未来电网面临的挑战关键是海量用户与电网双向能源信息交互不足,就是说,电网缺乏对每一个用户的需求和供给特征的掌握。为此可以对分布式电源的出力和负荷进行统计和预测,在电网的关键节点上进行负荷辨识,由此可以在不同工况下,例如极端天气等情况,进行快速响应,以保障重要用户、重要区域的供电。
另外,要做到高频次精准响应,显然不能单纯依赖人工操作。在董旭柱教授看来,通过人工智能、机器学习等,可以提升配电智能化水平,加强配电实时监测预警,构建自检自愈型配电系统——在遇到问题时,可以实现状态自感知、风险自评估、运维自评测,从而快速给出解决方案。
而在配电作业安全等领域,也可以通过构建视觉模型,通过摄像头等对电力操作人员安全行为进行解析,例如,可以发现安全帽佩戴的违规等。
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