O que é o novo sistema elétrico?
1. Qual é o conceito e significado do novo sistema de poder?
O novo sistema elétrico é uma infraestrutura de energia avançada projetada com a segurança energética como pré-requisito fundamental, atendendo às demandas de desenvolvimento econômico e social de alta qualidade como objetivo principal. Ele se concentra na integração de uma alta proporção de energia renovável no sistema de fornecimento e consumo de energia, apoiada por coordenação multidirecional e interação flexível entre geração de energia, redes, cargas e armazenamento de energia. Ele conta com uma rede robusta, inteligente e flexível como uma plataforma fundamental, com inovação tecnológica e reformas institucionais como salvaguardas fundamentais.
Em termos simples, o novo sistema de energia baseia-se no sistema tradicional, mas coloca maior ênfase no desenvolvimento e utilização de energia renovável. Melhora a coordenação entre geração de energia, redes, cargas e armazenamento, aproveitando tecnologias inteligentes e digitais para alcançar uma operação de energia eficiente, segura e limpa.
2. Características e Estrutura do Sistema Tradicional de Energia
Antes do surgimento do novo sistema de energia, o sistema de energia tradicional da China era baseado principalmente na geração de combustíveis fósseis, incluindo carvão, petróleo e gás natural. Suas principais características incluem:
Dominância de fontes de energia centralizadas: O sistema dependia de fontes de energia centralizadas em larga escala, como usinas a carvão, energia nuclear e energia hidrelétrica. A eletricidade era transmitida por longas distâncias via redes de transmissão de alta tensão para os centros de carga. A energia térmica manteve uma posição dominante, com capacidade instalada superior a 50% por um longo tempo e representando 60%-70% da geração total de eletricidade.
Transmissão e distribuição de energia top-down: A estrutura da rede parecia uma pirâmide, com redes de transmissão de ultra alta tensão distribuindo eletricidade para redes de distribuição regionais antes de atingir os usuários finais.
Resposta fraca do lado da carga: A rede tradicional equilibrava principalmente as flutuações de carga ajustando a geração de energia no lado da oferta, com flexibilidade limitada no lado do usuário.
O despacho de energia foi planejado principalmente com antecedência, sem a flexibilidade para acomodar a variabilidade da geração de energia renovável.
3. Desafios enfrentados pela rede elétrica tradicional
Com o desenvolvimento em larga escala de fontes de energia limpa, como energia eólica e solar, vários desafios surgiram no sistema de energia tradicional:
Alta Variabilidade da Energia Renovável e Capacidade de Regulação Insuficiente: A geração de energia eólica e solar é altamente dependente do clima, com produção intermitente e imprevisível, dificultando a resposta rápida dos sistemas tradicionais de energia.
A rede elétrica atual depende principalmente de fontes de energia tradicionais, como carvão e energia hidrelétrica, para regulação de frequência e pico, mas essas fontes não têm a capacidade de resposta e flexibilidade necessárias para acomodar flutuações de energia renovável.
Os recursos de energia renovável estão concentrados principalmente no noroeste da China, enquanto os centros de carga estão no leste, criando desafios para a transmissão de energia a longa distância e a estabilidade da rede.
Falta de interação no lado do usuário: As redes tradicionais operam em um fluxo unidirecional da geração à transmissão, distribuição e consumo, com mecanismos limitados para flexibilidade e resposta do lado da demanda.
4. Características do sistema novo do poder
Para resolver essas questões, a China está acelerando a construção de um novo sistema de energia com as seguintes características principais:
1. Energia renovável como fonte primária: a energia eólica e solar em grande escala substituirá os combustíveis fósseis como fontes de energia dominantes.
2. Desenvolvimento de Smart Grids: Eletrônica de potência avançada, tecnologias de sensoriamento e inteligência artificial otimizarão o despacho da rede e equilibrarão a oferta e a demanda.
3. Complementaridade multienergética para maior flexibilidade: A integração de armazenamento de energia, veículos elétricos, energia hidrelétrica de armazenamento bombeado e energia de hidrogênio aumentará a flexibilidade da rede e a capacidade de regulação.
4. Sistemas de energia descentralizados: Incentivar o desenvolvimento de sistemas de energia distribuída, incluindo instalações fotovoltaicas (PV) do lado do usuário, armazenamento de energia e microrredes, para apoiar o autoconsumo de energia local e reduzir a dependência de redes elétricas em larga escala.
5. Gerenciamento aprimorado do lado da demanda: Implementando tecnologias domésticas inteligentes, preços de eletricidade por tempo de uso e usinas virtuais para incentivar os usuários a ajustar ativamente seu consumo de eletricidade em coordenação com a rede.
Estabelecimento de um Mercado Elétrico Nacional Unificado: Promover reformas do mercado elétrico para otimizar a alocação de recursos e melhorar a integração de energias renováveis.
A transição para um novo sistema elétrico é uma tendência inevitável no setor de energia. Entre 2024 e 2027, a construção deste novo sistema será uma estratégia crucial para superar os gargalos no desenvolvimento de energias renováveis e construir uma infraestrutura energética verde e de baixo carbono. Alcançar essa transição requer não apenas avanços tecnológicos em eletrônica de potência, armazenamento de energia e despacho inteligente, mas também melhorias nos mecanismos de mercado e estruturas políticas. Ao promover redes inteligentes, melhorar as capacidades de armazenamento de energia e aprofundar as reformas de mercado, a China pretende acelerar a implantação do novo sistema de energia e facilitar a transformação de sua estrutura energética de acordo com suas metas de carbono duplo (pico de carbono e neutralidade de carbono).
What Is the Connection Between Glass Power Insulators and the New Power System?
Glass power insulators play a crucial role in the new power system, and their application value has become increasingly significant with the development of a smarter and cleaner power grid. The specific connections between glass power insulators and the new power system are as follows:
1. Adapting to High Proportion of Renewable Energy and Enhancing Grid Security
The new power system primarily relies on wind and solar energy, with many renewable energy power stations located in harsh environments such as high-altitude, windy, and sandy regions (e.g., Northwest wind power bases and Southwest hydropower bases). Due to their excellent weather resistance and pollution flashover performance, glass power insulators provide long-term stable insulation support in extreme environments, ensuring the safe operation of transmission lines.
2. Supporting Ultra-High Voltage (UHV) Transmission and Enhancing Long-Distance Power Delivery
Since renewable energy generation sites and load centers are often far apart (such as West-to-East power transmission and North-to-South power transmission), UHV transmission technology has become a crucial part of the new power system. Glass power insulators, with their high mechanical strength and superior electrical insulation properties, are ideal for UHV transmission lines. They effectively prevent flashovers and enhance the safety and stability of long-distance power transmission.
3. Meeting Smart Grid Requirements and Improving Operation and Maintenance Efficiency
The new power system emphasizes smart grid development, which requires power grid components to be visualized, digitalized, and intelligent. Glass power insulators feature self-breakage visibility (automatically dropping when damaged, making detection and replacement easier), significantly reducing maintenance costs compared to traditional porcelain insulators. This aligns with the smart operation and maintenance goals of the new power system.
4. Enhancing Grid Flexibility to Accommodate Complex Load Demands
With the growing integration of distributed photovoltaic (PV) systems, energy storage, and microgrids, the power grid’s load characteristics are becoming more complex, requiring insulation equipment with higher voltage resistance and reliability. The high voltage endurance and electrical corrosion resistance of glass insulators enable them to operate stably in complex grid environments, reducing the risk of power failures.
5. Promoting Green and Low-Carbon Development in Line with the “Dual Carbon” Goals
Glass insulators are made from environmentally friendly materials, with low pollution during production, long service life, and recyclability after decommissioning. These characteristics align with the new power system’s goal of green and low-carbon development. Compared to traditional porcelain insulators, glass insulators offer advantages in terms of energy efficiency and environmental protection, making them a key component of low-carbon transmission systems.
Glass power insulators are indispensable in the new power system, as they enhance the safety and stability of transmission lines, support UHV transmission, facilitate smart grid development, and contribute to green and low-carbon energy transition. As the construction of the new power system accelerates, the market demand for glass insulators and their technological advancements will continue to expand, playing a vital role in optimizing China’s energy structure.
