Hệ thống điện mới là gì?
1. khái niệm và ý nghĩa của hệ thống điện mới là gì?
Hệ thống điện mới là một cơ sở hạ tầng năng lượng tiên tiến được thiết kế với an ninh năng lượng như là điều kiện tiên quyết cơ bản, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế và xã hội Chất lượng cao là mục tiêu chính của nó. Nó tập trung vào việc tích hợp một tỷ lệ cao năng lượng tái tạo vào hệ thống cung cấp điện và tiêu thụ, được hỗ trợ bởi sự phối hợp đa hướng và tương tác linh hoạt giữa phát điện, lưới điện, tải trọng và lưu trữ năng lượng. Nó dựa vào một mạng lưới mạnh mẽ, thông minh và linh hoạt như một nền tảng then chốt, với sự đổi mới công nghệ và Cải Cách thể chế như các biện pháp bảo vệ nền tảng.
Nói một cách đơn giản, hệ thống điện mới được xây dựng dựa trên hệ thống truyền thống nhưng nhấn mạnh hơn vào sự phát triển và sử dụng năng lượng tái tạo. Nó tăng cường sự phối hợp giữa phát điện, lưới điện, tải trọng và lưu trữ, tận dụng các công nghệ thông minh và kỹ thuật số để đạt được hoạt động hiệu quả, an toàn và sạch sẽ.
2. Đặc điểm và cấu trúc của hệ thống điện truyền thống
Trước sự xuất hiện của hệ thống điện mới, hệ thống điện truyền thống của Trung Quốc chủ yếu dựa trên sản xuất nhiên liệu hóa thạch, bao gồm than đá, dầu mỏ và khí đốt tự nhiên. Đặc điểm chính của sản phẩm bao gồm:
Sự thống trị của các nguồn điện tập trung: Hệ thống dựa trên các nguồn điện tập trung quy mô lớn như các nhà máy điện đốt than, điện hạt nhân và thủy điện. Điện được truyền qua khoảng cách xa thông qua mạng truyền tải điện áp cao đến các trung tâm phụ tải. Nhiệt điện chiếm vị trí ưu thế, công suất lắp đặt trên 50% trong một thời gian dài và chiếm 60%-70% tổng sản lượng điện.
Truyền tải và phân phối điện từ trên xuống: cấu trúc lưới giống như một kim tự tháp, với mạng truyền tải điện áp cực cao Phân phối điện xuống Mạng phân phối khu vực trước khi tiếp cận người dùng cuối.
Phản ứng phụ tải yếu: Lưới truyền thống chủ yếu cân bằng tải dao động bằng cách điều chỉnh phát điện ở phía cung cấp, với sự linh hoạt hạn chế ở phía người dùng.
Mô hình phân phối cứng nhắc: Công văn điện chủ yếu được lên kế hoạch trước, thiếu tính linh hoạt để phù hợp với sự thay đổi của sản xuất năng lượng tái tạo.
3. thách thức do lưới điện truyền thống phải đối mặt
Với sự phát triển quy mô lớn của các nguồn năng lượng sạch như gió và năng lượng mặt trời, một số thách thức đã nổi lên trong hệ thống điện truyền thống:
Khả năng biến thiên cao của năng lượng tái tạo và công suất điều chỉnh không đủ: Phát điện gió và năng lượng mặt trời phụ thuộc vào thời tiết cao, với đầu ra không liên tục và không thể đoán trước, khiến các hệ thống điện truyền thống khó đáp ứng nhanh chóng.
Thiếu tính linh hoạt của lưới điện: lưới điện hiện tại chủ yếu phụ thuộc vào các nguồn điện truyền thống như than đá và thủy điện cho tần số và điều chỉnh đỉnh, nhưng những nguồn này thiếu khả năng đáp ứng và tính linh hoạt cần thiết để phù hợp với biến động năng lượng tái tạo.
Công suất truyền tải: nguồn năng lượng tái tạo chủ yếu tập trung ở Tây Bắc Trung Quốc, trong khi các trung tâm phụ tải ở phía đông, tạo ra những thách thức cho truyền tải điện đường dài và ổn định lưới điện.
Thiếu sự tương tác về phía người sử dụng: Lưới truyền thống hoạt động trong một dòng chảy đơn hướng từ thế hệ đến truyền tải, phân phối và tiêu thụ, với cơ chế hạn chế cho tính linh hoạt và đáp ứng phía nhu cầu.
4. Các tính năng của hệ thống điện mới
Để giải quyết những vấn đề này, Trung Quốc đang thúc đẩy việc xây dựng một hệ thống điện mới với các tính năng chính sau:
1. năng lượng tái tạo là nguồn chính: năng lượng gió và năng lượng mặt trời quy mô lớn sẽ thay thế nhiên liệu hóa thạch làm nguồn năng lượng chi phối.
2. Phát triển lưới điện thông minh: thiết bị điện tử tiên tiến, công nghệ cảm biến và trí tuệ nhân tạo sẽ tối ưu hóa công văn lưới điện và cân bằng cung cấp và cầu.
3. sự bổ sung đa năng lượng cho sự linh hoạt cao hơn: Tích hợp lưu trữ năng lượng, xe điện, thủy điện lưu trữ bơm và năng lượng Hydro sẽ tăng cường tính linh hoạt và khả năng điều chỉnh lưới điện.
4. Hệ thống năng lượng phi tập trung: khuyến khích phát triển các hệ thống năng lượng phân tán, bao gồm lắp đặt quang điện phía người dùng (PV), lưu trữ năng lượng và vi lưới, để hỗ trợ tự tiêu thụ năng lượng cục bộ và giảm sự phụ thuộc vào lưới điện quy mô lớn.
5. Tăng cường quản lý nhu cầu: thực hiện công nghệ nhà thông minh, định giá thời gian sử dụng điện và các nhà máy điện ảo để khuyến khích người dùng chủ động điều chỉnh mức tiêu thụ điện của mình phối hợp với lưới điện.
6. thành lập thị trường điện quốc gia thống nhất: thúc đẩy cải cách thị trường điện để tối ưu hóa phân bổ nguồn lực và tăng cường tích hợp năng lượng tái tạo.
Việc chuyển đổi sang hệ thống điện mới là xu hướng tất yếu trong ngành năng lượng. Từ năm 2024 đến năm 2027, xây dựng hệ thống mới này sẽ là một chiến lược quan trọng để khắc phục các tắc nghẽn trong phát triển năng lượng tái tạo và xây dựng cơ sở hạ tầng năng lượng xanh, ít carbon. Đạt được quá trình chuyển đổi này không chỉ đòi hỏi phải có những đột phá về công nghệ trong lĩnh vực điện tử, lưu trữ năng lượng và công văn thông minh mà còn phải có những cải tiến về cơ chế thị trường và khung chính sách. Bằng cách thúc đẩy lưới điện thông minh, tăng cường khả năng lưu trữ năng lượng và cải cách thị trường sâu hơn, trung Quốc nhằm mục đích đẩy nhanh việc triển khai hệ thống điện mới và tạo thuận lợi cho việc chuyển đổi cấu trúc năng lượng của nó phù hợp với các mục tiêu hai carbon (đỉnh carbon và trung lập cacbon).
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.
