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新しい電力システムの構築という文脈において、配電システムには、ユーザーに高品質の電力を供給するという基本的な任務を完了するだけでなく、大規模な電力にアクセスするという任務も引き受けなければなりません。分散型風力および太陽光再生可能エネルギー プラットフォームの数、多様化 重要な責任には、情報データの重要な統合プラットフォームと、複数の利害関係者が関与するエネルギーおよび電力取引プラットフォームが含まれます。

今後、高品質な配電システムをどのように開発していくか?配電システムの開発の特徴は何ですか?私の国の配電システムでは何を改善する必要がありますか?上記の問題の多くに焦点を当てて、中国エネルギーニュースの記者は、中国工程院の学者で天津大学電気自動化情報工学部の教授でもある王成山氏に独占インタビューを行った。

近年、我が国の電力システムの改革と発展が大きな注目を集めています。2021年、国は「新エネルギーを主体とした新たな電力システムの構築」という開発目標を正式に提案した。2022年、我が国はさらに「分散型スマートグリッドの整備」という重要政策を打ち出しました。同国は2023年に向けて、「クリーン、低炭素、安全、豊富、費用対効果が高く、需要と供給が調和し、柔軟でインテリジェントな新しい電力システムの構築を加速する」ことの緊急性を改めて強調した。今年2月には「送電網インフラのインテリジェントな変革とスマート・マイクログリッドの構築の推進」という主要課題が提案された。これらはすべて、電力システム開発の重要性が新たなレベルに高まったことを示しています。

この一連の措置の背景には、我が国が「二炭素」目標の達成とエネルギー転換を断固として追求していることがある。電力系統では主に電力側と負荷側の変化が反映されます。近年、我が国では風力発電と太陽光発電が急速に発展しています。 3年前、我が国は2030年までに風力と太陽光の設備容量を12億キロワットにするという目標を設定し、今年7月末までに予定よりも前倒しで達成された。 2030 年を見据えると、風力発電と太陽光発電の設備容量は 25 億から 30 億キロワットに達すると予想されており、変化と開発のスピードは予想よりもはるかに速く、電力システムの開発に新たな課題と機会をもたらしています。

電力システムは、発電、送電、配電、その他のリンクで構成されます。中でも配電システムは、数千世帯に電力を安全かつ効率的に配電するための重要なインフラであり、都市部の超大規模送電網、地方の送電網、マイクログリッドなどさまざまな形態をカバーしています。統計によると、停電の 80% 以上は配電システムの障害によって引き起こされており、配電システムの信頼性はユーザー エクスペリエンスに影響を与える重要な要素となっており、広く注目されています。

王成山氏は、「将​​来を見据えると、分散型再生可能エネルギーの開発であれ、交通機関の電化の加速であれ、それは同時に、人工知能や人工知能などの新技術のサポートと切り離すことはできません。ビッグデータは配電システムの分野で重要な役割を果たしており、その応用の可能性は多岐に渡ります。」

王成山氏は、我が国の配電システムには分単位のデータアップロード機能を備えた数億台のスマートメーターが装備されていると述べた。これらのスマートメーターが収集したデータは、配電系統内のさまざまな収集端末からのデータと統合され、膨大なデータコレクションを形成します。これらのデータを詳細にマイニングして分析することで、政府の意思決定、配電システムの計画、建設、運用、保守に貴重な情報を提供できます。

将来の配電システムの発展の特徴について、wang chengshan 氏は、配電システムには 4 つの大きな特徴があると考えています。低炭素化、流通、分散化、デジタル化。低炭素化とは、大量の再生可能エネルギーを配電系統に接続すると同時に、配電系統が高い電化率で末端のエネルギー消費を支え、エネルギー効率の向上と低炭素化に貢献することを意味します。社会全体のエネルギー消費量。これには、電気自動車の開発など電気エネルギーの代替だけでなく、社会全体の総合的なエネルギー効率を向上させるという配電システムの使命と責任も含まれます。配電と分散化は配電システムの構造、運用形態、市場メカニズムの変化に重点を置いていますが、デジタル化は配電システムのインテリジェンスレベルと効率を向上させる重要な手段であり、さまざまな新しいビジネス形態の開発でもあります配電システムのキーに関係します。

王成山氏は、一部の省では分散型太陽光発電システムの数が数十万、さらには数百万に達することが多く、これは単一容量が大きく少量の従来の火力発電所とは大きく対照的であると述べた。電源の分散特性により、対応する制御手段も分散する必要があり、エネルギー貯蔵構成も分散特性を考慮する必要があり、配電システムのグリッド構造も分散特性に適応する必要があります。将来的には、配電システムの運用と管理は、運用制御の問題を解決するためにすべての情報をアップロードして指示を発行することに完全に依存することはできなくなり、このアプローチは非効率的であり、達成するのが難しく、ローカルでの処理と分散ソリューションに依存する必要があります。課題。

地方分権化は、配電システムの形態や仕組みを大きく変えることになる。従来の配電システムには受動的電源または少数の電源があり、電力は高電圧から低電圧へ一方向に流れ、統合された管理と運用のために優れた電力網に依存する必要があります。しかし、将来の配電システムには多数の分散型電源が存在し、また、地域または地域が強い自律性を持った地域配電システムを完全に形成することができる、多数の新しいエネルギー貯蔵システムも存在することになる。またはマイクログリッドを形成します。これは、これらのローカル エリア ネットワークやマイクログリッドが、分散化を実現するために上位者の統一的な管理や規制に完全に依存する必要がないことを意味します。その目的は、分散型エネルギーを可能な限り地元で消費し、大量の電力を送り返さないようにすることです。優れた電力網へ。分散型電源の数と全体規模が増加するにつれて、これは関連する問題を解決するための重要な手段になるでしょう。

「分散化は、ネットワークの構造と運用方法、運用方法と市場メカニズムの点で必要です。」王成山氏は、現在の配電システムの市場メカニズムはまだ初期段階にあり、壁に問題があると考えています。壁間電力販売とポイントツーポイント取引はすべてまだ議論の段階にあります。将来的には、近隣での生産、近隣での取引、および電力エネルギーの地域利用シナリオの増加に伴い、分散型市場モデルが実現されると予想されます。

王成山氏は、デジタル化は現在の電力業界における重要な発展傾向であると述べた。従来、配電システムの技術レベルが低く、情報を効率的にアップロードできず、高度な技術手段を使用できなかったことが主な原因でした。現在では、通信問題が経済的に解決され、スマートメーターなどが多数導入されているため、状況は異なります。 「変換とアップグレードを通じて、元の配電システムに基づいた新しい配電システム アーキテクチャを構築し、それを情報ネットワークの層でカバーして、タイムリーなデータのアップロードを実現できます。この変更には、新しいセンサー技術など、多くの技術的問題が含まれます。」 、高度な通信技術、エッジコンピューティング技術、さらにはモノのインターネット技術、ビッグデータ技術、人工知能技術などの応用。「これらの技術は、ユーザー側のリソースを最大限に活用し、真の意味での実現が期待されています需要と供給と自動車ネットワークの相互作用は、仮想発電所などの新しいビジネス形式の開発の条件を生み出します。

王成山氏の見解では、配電システムの系統構造は将来的に大きな変化を迎えるだろう。その進化は、社会的目標にかなう流通システムの開発プロセスを反映しています。初期状態では、電力が供給されている限り、停電に対する耐性は高くなります。その後、社会は電源の信頼性、効率、品質に対する要求をさらに高めています。将来的には、スマート、グリーン、カスタマイズ可能な電源サービスが重視され、ユーザーは自分のニーズに応じて信頼性の高い電源やグリーンエネルギーを選択できるようになります。

「将来の負荷の増加を考慮するとき、私たちは重要な問題に直面します。それは、変圧器や線路容量の拡張などの従来の手段を通じて投資を増やして配電システムの電力供給能力を増加させるか、それとも電力供給の可能性を活用する取り組みを強化するかということです。」王成山氏は、実際には既存の配電システムの資産利用効率がまだ十分に活用されていないと分析しました。主な理由は 2 つあります。まず、現在のグリッド設計原則によれば、2 つの 10kv フィーダのハンドインハンド接触モードでは、通常の状態では各フィーダが負荷の 50% しか運ぶことができません。第二に、配電システムの構築時に、構造物や導体交差にかかわらず、フィーダが故障したときに、そのフィーダが運ぶ負荷を別のフィーダに転送でき、負荷を運ぶフィーダに過負荷がかからないようにします。セクションまたは変電所容量の選択は、年間を通じての最大負荷が考慮されます。ただし、最大負荷が占める割合は年間全体の 5% 未満である可能性があり、ほとんどの場合、負荷は最大負荷値を大幅に下回るため、配電資産がアイドル状態になります。前者では、フィーダ間の相互接続の強化を中心とした配電システム構造の変更が必要となる。後者では、最大負荷を効果的に削減するために需要と供給の相互作用が必要ですが、これは電力価格メカニズムの指針を通じて達成できます。 「資産利用率を30％から60％に高めることができれば、配電システムの電力供給能力は2倍に相当します。」

配電システムは、過去 20 年間にわたり、我が国は配電システムの建設に毎年数千億ドルを投資し、我が国の電力の設備レベルと電力供給の信頼性を大幅に向上させてきました。配信システム。しかし、送電システムに比べ、数千世帯を対象とする配電システムは、機器の種類や数量が多く、技術レベルの向上の余地がまだ多くあります。特に我が国のエネルギー変革の文脈では、従来の投資手法に基づいて配電システムを構築する場合、技術革新と建設、運営、市場メカニズムの大きな変化を通じてのみ、期待される目標を達成することは困難です。我が国の「二酸化炭素」目標実現のニーズを満たすために建設されました。配電システムの大きな変更には長いプロセスが必要であり、目標を達成するには社会全体の共同努力が必要であることを指摘しなければなりません。