Что такое новая энергетическая система?
1. Каково понятие и смысл новой энергетической системы?
Новая энергетическая система представляет собой передовую энергетическую инфраструктуру, разработанную с энергетической безопасностью в качестве фундаментальной предпосылки, отвечающей требованиям высококачественного экономического и социального развития в качестве ее основной цели. Он фокусируется на интеграции высокой доли возобновляемой энергии в систему энергоснабжения и потребления, поддерживаемую разнонаправленной координацией и гибким взаимодействием между производством электроэнергии, сетями, нагрузками и хранением энергии. Он опирается на надежную, интеллектуальную и гибкую сеть в качестве ключевой платформы, с технологическими инновациями и институциональными реформами в качестве основополагающих гарантий.
Проще говоря, новая энергетическая система основана на традиционной системе, но уделяет больше внимания развитию и использованию возобновляемых источников энергии. Это улучшает координацию между производством электроэнергии, сетями, нагрузками и хранением, используя интеллектуальные и цифровые технологии для достижения эффективной, безопасной и чистой работы электроэнергии.
2. Характеристики и структура традиционной энергосистемы
До появления новой энергетической системы традиционная энергетическая система Китая была в основном основана на производстве ископаемого топлива, включая уголь, нефть и природный газ. Его основные характеристики включали:
Доминирование централизованных источников энергии: система опиралась на крупномасштабные централизованные источники энергии, такие как угольные электростанции, атомная энергетика и гидроэнергетика. Электричество передавалось на большие расстояния по высоковольтным сетям передачи в центры нагрузки. Доминирующее положение занимала тепловая энергетика, установленная мощность которой в течение длительного времени превышала 50% и составляла 60%-70% от общего объема выработки электроэнергии.
Передача и распределение электроэнергии сверху вниз: структура сети напоминала пирамиду, в которой сети передачи сверхвысокого напряжения распределяют электроэнергию вниз по региональным распределительным сетям до достижения конечных пользователей.
Слабая реакция на стороне нагрузки: традиционная сеть в основном уравновешивала колебания нагрузки путем регулировки выработки электроэнергии на стороне источника питания с ограниченной гибкостью на стороне пользователя.
Жесткая модель диспетчеризации: диспетчерская электростанция в основном планировалась заранее, не имея гибкости для учета изменчивости производства возобновляемой энергии.
3. Проблемы, стоящие перед традиционной энергосистемой
С крупномасштабным развитием чистых источников энергии, таких как ветровая и солнечная энергия, в традиционной энергосистеме возникло несколько проблем:
Высокая изменчивость возобновляемых источников энергии и недостаточная мощность регулирования: производство энергии ветра и солнечной энергии сильно зависит от погоды, с прерывистым и непредсказуемым выходом, что затрудняет быстрое реагирование традиционных энергетических систем.
Отсутствие гибкости диспетчерской сети: текущая энергосистема в основном опирается на традиционные источники энергии, такие как уголь и гидроэнергия, для регулирования частоты и пика, но этим источникам не хватает гибкости и гибкости, необходимых для учета колебаний возобновляемой энергии.
Возобновляемые источники энергии в основном сосредоточены на северо-западе Китая, в то время как центры нагрузки находятся на востоке, что создает проблемы для передачи электроэнергии на большие расстояния и стабильности сети.
Отсутствие взаимодействия на стороне пользователя: традиционные сети работают в однонаправленном потоке от генерации к передаче, распределению и потреблению, с ограниченными механизмами гибкости и реагирования на стороне спроса.
4. Особенности новой системы питания
Чтобы решить эти проблемы, Китай ускоряет строительство новой энергетической системы со следующими ключевыми характеристиками:
1. Возобновляемая энергия в качестве основного источника: крупномасштабная энергия ветра и солнца заменит ископаемое топливо в качестве доминирующих источников энергии.
2. Разработка интеллектуальных сетей: передовая силовая электроника, сенсорные технологии и искусственный интеллект оптимизируют диспетчеризацию сети и сбалансируют спрос и предложение.
3. Мульти-энергетическая взаимодополняемость для большей гибкости: интеграция накопителей энергии, электромобилей, гидроэлектроэнергии с накачкой и водородной энергии повысит гибкость сети и способность регулирования.
4. Децентрализованные энергетические системы: поощрение развития распределенных энергетических систем, включая фотоэлектрические (фотоэлектрические) установки на стороне пользователя, накопители энергии и микросети, для поддержки местного собственного потребления энергии и уменьшения зависимости от крупномасштабных электрических сетей.
5. Усовершенствованное управление спросом: внедрение технологий "умного дома", установление цен на электроэнергию в зависимости от времени ее использования и создание виртуальных электростанций, чтобы побудить пользователей активно регулировать потребление электроэнергии в координации с сетью.
6. Создание единого национального рынка электроэнергии: поощрение реформ рынка электроэнергии в целях оптимизации распределения ресурсов и усиления интеграции возобновляемых источников энергии.
Переход на новую энергосистему-неизбежная тенденция в энергетическом секторе. В период с 2024 по 2027 год строительство этой новой системы станет важной стратегией для преодоления узких мест в развитии возобновляемых источников энергии и создания зеленой, низкоуглеродной энергетической инфраструктуры. Достижение этого перехода требует не только технологических прорывов в силовой электронике, хранении энергии и интеллектуальной диспетчеризации, но и усовершенствований рыночных механизмов и политических рамок. Раздвигая интеллектуальные сети, расширяя возможности хранения энергии и углубляя рыночные реформы, Китай стремится ускорить развертывание новой энергосистемы и облегчить трансформацию своей энергетической структуры в соответствии с целями двойного углеродного пика и углеродной нейтральности.
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.
