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可更加节省能源的聪明电网 |
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| http://cn.newmaker.com
4/17/2006 10:07:00 AM
佳工机电网
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科技日报2006年4月17日讯要想彻底解决全球的能源问题颇需大费一番周折，但能源问题中有一个环节常常被人们忽略，这就是输电网。
现有电网在传输电能过程中产生了差不多25%的能量消耗，而且还不时因线路老化而发生事故。2003年8月北美东海岸大停电事故就是极好的一个教训，它使5000万人在30个小时内无电可用，400多台发电机组脱离电网。因此，如何更好的监视、管理和更新电网就成为了解决能源问题、防止重大停电事故发生的重要课题。
目前仅在北美就有52.8万公里的电网输电线路，它可以绕地球13圈，每分钟所传输的能量相当于美国扔在日本广岛的原子弹爆炸的能量。在过去25年内，北美在电网上的投资一直处于下降状态，电网已处于安全运行的极限。目前，绝大多数电网技术含量不高，还只是许多电线、变电站、变压器的简单集合。虽然也吸纳了一些先进技术，但总体上讲，电网技术现在还处于20世纪早期。
GE加拿大公司电网设计制造技术负责人波格丹·卡兹特尼认为，在现有的电网系统中，各设备之间沟通不畅，技术人员对系统中发生的问题缺乏足够的信息。由于无法储存高压电，必须在发电的同时用掉它们，所以电网如何维持平衡是关键问题。过饱和的能量将导致系统崩溃，而过低的能量难以对付电量的高需求，这将导致电压下降。目前由于对电网的工作状态缺乏足够的信息，如果打算检查某个变电站，必须有人亲自去几十公里外的地方检查。此外，由于电力生产来自于多种不同方式，比如风力发电、地区小发电等，这些因素也导致在电网上维持平衡更加困难。因此，如何使用软件来收集实时数据以准确分析情势，并且能够在毫秒级时间内作出电网的哪个部分需要关闭的判断，以维持电网平衡显得至关重要。
所谓的“聪明”电网的概念也因此而来。聪明电网，是一个能量分配系统，由数字传感器和控制器组成，数字传感器和控制器之间的通讯不只是通过中央控制点，而是通过光纤网络或者高速宽带技术相互沟通。这样，如果电网某一个部分系统的稳定性发生问题，问题就会立即被报告出去，控制软件就可以进行干预，帮助恢复平衡，或通知管理人员给予人为干涉。
改造旧有电网的问题已经引起了加拿大有关方面的重视。安大略电力公司目前正在将寿命到期的机械部件更换成数字设备。2000年以来，公司已投入2.5亿加元，用新的光纤系统更换其微波通讯系统，新系统具备对电网进行数字监视和保护功能。此外，该公司投资8000万加元新建了一个现代化设施，使用了更先进的数字和计算机控制技术。除日常维护和修理外，每年在数字控制上公司要投入2500万加元。
更新电网投入非常大，现在的整个北美的投资规模是大约每年120亿美元，即便如此，要想彻底改造现有电网，仍然需要很长时间。据估计，电网拥塞造成的损失每年在1000亿加元，相比之下，现在的投入还太小。专家认为，与其将资金投入建造新的发电设施，再投入资金减低温室效应，还不如将资金直接投入改造现有的电网。
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