智能电网现代化的挑战和机遇随着能源转型的到来,能源组织正在寻找创建更智能、更现代化的电网的方法。在本期《五分之五》中,德勤权力和公用事业领导人ChristianGrant和JimThomson分享了他们对五个方面的看法关于智能电网现代化和电网脱碳的关键问题。
为什么智能电网很重要?克里斯蒂安·格兰特:最初的电力系统设计可以追溯到托马斯·爱迪生时代,它有一个大型中央发电站,可以将电力从一个方向输送到消耗的地方。该系统,指的是分销网络,从来没有建立在两个方向上。今天,我们需要这种双向能力来维持电网弹性,因为家庭或大型商店现在可以使用分布式能源(DER)发电并将该电力推回网格。
当我们添加电动汽车(EV),尤其是中型汽车时和重型车队混合在一起,现在我们已经承担了移动。电网需要智能。它必须是“智能”在新处理不同能源生产和消费流的方法。这仅仅是开始。等到实用程序开始做围绕局部峰值电力生产进行配电规划,并将消耗与供应相匹配。
这与我们一直以来的做法形成鲜明对比:根据高峰需求规划配电系统。吉姆汤姆森:如果托马斯爱迪生今天走进变电站,他可能会认出设备的作用。我们的许多电网仍然使用同样的技术,但今天的电力需求是非常不同的。人们正在安装太阳能他们的家,购买电动汽车并创造更加本地化的供应。企业和消费者是现场发电并想,“如果我有多余的,我应该可以把它卖回电网。
”实用程序需要能够监控和控制来自一个单独的位置到电网上,平衡供需不匹配,并确保它不会拉低它周围的本地电网。这需要大量复杂的控件,因此称为“智能电网”。智能电网、微电网、分布式能源 (DER) 和电网现代化之间的关系是什么?克里斯蒂安·格兰特:去碳化、去中心化和数字化三个“D”描述了能源电网现代化的重点以及智能电网、微电网和分布式之间的关系能源资源(DER)。
通过电网脱碳,我们正在使电力供应更接近电力供应被消耗。因此,将有许多小型分散式发电站,而不是大型集中式发电站,而是在电网边缘提供能源生产、存储和可控负载——无论是在家庭、工厂还是商业园区。微电网可以在需要或必要时连接到主电网,但如果一棵树撞到电力线,微电网可以孤岛并使用DER运行独立。最后,去中心化需要控制——数字化——协调微电网连接回或断开连接的方式和时间主电网。此外,随着双向功率的增加和电动汽车的移动供需变得更加普遍,将需要额外的传感器和控制装置——所有这些都需要越来越复杂的数字功能。
吉姆汤姆森:随着我们迈向脱碳的未来,在权力下放方面还有很多工作要做,以使电网脱碳成为现实并确保安全可靠的交付负担得起的电力。在一个令人鼓舞的发展,我们看到社区建立了他们的拥有微电网,通常是太阳能供电,在电网中断时充当辅助电源。与五年前相比,这是一个巨大的变化。如果当时停电了,您只需等待实用程序公司将其重新上线。今天,社区微电网几乎可以立即上线并提供电力,直到主电网情况恢复正常。纠正。正如克里斯蒂安所说,这都是智能电网的一部分现代化:能够在更接近用电的地方发电和输送电力,而不是通过数英里的输配电线路到达你家。组织在能源转型过程中可能面临的智能电网现代化的潜在挑战是什么?如何解决?克里斯蒂安·格兰特:大多数实用程序已经在旅途中,他们遇到了许多挑战。
我想到了两个大问题:第一,如何监管公用事业公司要赚钱吗?他们想要去碳化、去中心化和数字化,这需要大量的资本支出。不幸的是,这种支出推高了利率,而需求的增加可能不足以使利率保持在原来的水平。公用事业如何在不增加该国电力成本的情况下实现其目标?另一个挑战是日益激烈的竞争:从历史上看,公用事业是政府认可的垄断企业在其服务领域没有面临直接竞争的公司。但这种情况正在发生变化,越来越多的公司正在削减他们的收入基础。吉姆汤姆森:我想在克里斯蒂安的观察中补充三点。首先,公用事业公司受到其现有技术架构的挑战,无论是用于他们的网格设备在现场或后台支持。其次,由于其传统的市场地位,公用事业公司在技术和数据分析方面的历史投资还不足以让他们到达需要的地方。
第三,随着公用事业公司走上数字化道路,他们可能会面临人才招聘和留住挑战。实用程序是与高科技公司、金融公司和其他为大量可以设计、集成和优化这些智能系统的技术人员提供服务。谁是需要共同努力实现智能电网现代化、电网脱碳和能源转型的利益相关者?吉姆汤姆森:简单的答案是每个人.所有这些决定都应涉及:•工业、商业和住宅客户;•监管机构;•联邦、州和地方政府;•希望确保公司朝着绿色方向发展的股东;•员工,和•可能希望在有意义的领域与公用事业公司合作的高科技公司。它们都是新的整体能源生态系统的一部分。
克里斯蒂安·格兰特:我同意。您几乎必须将其视为经济发展,因此它涉及到更多的利益相关者。还有另一个考虑:解决方案开发是智能电网现代化和电网脱碳的重要推动力,但许多公用事业公司不再具有内部研发职能。他们可能需要与现有供应商和新合作伙伴合作,以在某些领域取得进展。