中国工程院李立浧:希望未来3~5年实现十亿的电力系统自行研发计划
由中国能源研究会指导,盐城市人民政府与远景科技集团共同发起的“2018盐城绿色智慧能源大会”,于2018年9月6日-7日在江苏省盐城市举办。
本次大会主题为“创新、绿色、智慧、共享”,致力于打造智慧能源领域全球权威会议。大会特邀智慧能源领域40+国内外权威机构、500+智慧能源企业、50+合作媒体、1000+参会嘉宾齐聚盐城,共同探讨智慧能源现状与未来。能见App全程直播本次大会。
中国工程院院士李立浧出席大会并发表了题为“智能电网与能源网的融合”的主题演讲。
以下为发言实录:
李立浧:尊敬的各位专家,各位电力行业的同事们,我今天在这里做一个发言,题目是智能电网与能源网融合和透明电网的理想与思考。
我今天主要讲下面这个题目透明电网的思考,关于智能电网和能源网在座的电力同志都知道,智能电网后几年能源互联网提出来,所以大家在讨论智能电网和能源网的关系的时候,大家就提出来这个问题。这个题目讨论了很多,我所以今天不想就这个题目讲了,讲讲透明电网的想法。
这个是电子统计数据作为一个完整的,我就不说了,电力系统的同志人都知道,在网上都可以搜到。
这个片子我们现在有人说电力过剩,产能过剩。实际上我这个题目叫我国电力发展空间很大,2017年我们的人均电量是4537.6千瓦/时,下面是世界其他国家的水平。所以我们的OECD国家,我们不谈美国、加拿大超过人均一万,日本、欧洲、法国、德国在七千左右,未来还有翻一番的空间,我们中国让过上好日子,电力水平也很重要。
这个片子是装机,这是2014年的,那一年我国人均装机正好是一千瓦。
这里有两个启示和联想,一个是以色列的农业,大家很奇怪农业和我们的电力有什么关系。以色列的国家农业耕地很少,水也很少,但是农业很发达。大家看牛的身上有一个项圈,这个项圈就是一个传感器,每一头牛的饲料项圈就可以知道它的状况,体重显示,整个牛的过程都记录了。在植物的种植上他们也用传感器,通过数据的处理,自动判断浇水、施肥的效果和时间的量度。我们中国的代表团到以色列去讨论的时候说,说以色列是科学家在种田,而我们中国是农民在种田。所以我想我们电力系统也要走到以科学家这种观念来管理我们的电力系统。这就是我的第一个启示。
第二个启示是手机导航,交通部门与我们电力系统在信息化实施方面比我们做的好,导航性,在座的每个人都在用,能够根据规划路径和语音识别来提醒你,这个做的相当的好。我们电力系统也要向他们学习。
这两个启示,我们要从这两个启示里面说明什么,就是我要讲的。交通系统路况信息透明的展现在网络下,我们的电力系统的状态也能够随时的展现。大家有可能说我们现在数据很不错,我们也数字化,但是我们的数字化是用EMS的数据,EMS的数据就是一个平静的数据,不是一个时时的数据。
我们透明电网要融合信息技术、计算机技术、云计算、大数据、物联网、移动互联网用到电力系统,关键的要素就是要有一个小微智能传感器,是我们的每一个设备都能够实时的反应出来。第二个是设备本身也是智能的,这样的话构成一个电网。
这是我关于透明电网的技术发展方向,红色的是我想的未来的一个状态,我们中间的常规的电气设备,机械短路器都能够走上智能电气设备,特别关键的是智能传感器。我们给它改变一下会是什么状况呢?
小微智能传感器不用电池,特低的功率,不超过0.1微瓦,无线传输双向通信功能,自我学习功能,地址的唯一性,便于安装,一贴即用。
这个片子是样机,有人说你们的想法能否实现呢?我们现在已经在做了,已经做出了电引流传感器的样机,这就是样机的大小,那是在电脑上放着,就是那么大,一块钱人民币的大小,现在已经做成了,这个样机就做成了。它的原理不是电池的原理,用的材料就是巨磁阻传感器的原料,这个材料对磁场有反应,电流就能够产生磁场,通过电流磁组就可以反应出来,我们再通过芯片、通信技术传输到各个地方,现在芯片集成都可以做到。我们这个样机做出来以后准备在明年投入试用。现在还有一些缺陷,一毫瓦的水平搜集空气中的能量就受影响,所以说现在正在用电池在供电。
第二个问题,精度现在还比较低,0.5还达不到,现在能够达到在一般电流情况下1%的水平,正在改进过程中,这个精度我们会把它做好的。
我们大家都知道我们的测量电流通常CT,这个50万的CT都有10米高,如果我们这个成功了,今后我们的变电站是不是就有更明显的变化,我们就看不到CT,而且做好之后成本也很便宜,几十万,上百万,甚至光纤测量装置都要一两百万。
有了这个传感器,我就和每一个线路,每一个节点都会装上,实时的进行测量。电力系统还有什么要测量呢?频率,电压。电压比较麻烦,对磁场不敏感的,如果电压能够测量了,这个向位就有了,剩下的就频率,频率大家知道是容易测的。如果电流、电压、频率、都测了,整个系统要在若干个传感器,这个传感器就需要大数据的处理,所以说大数据就出来了,然后要建立一个强大的稳定的系统,我们现在再跟做AlphaGO的公司接触,想和他们合作做软件系统,我这个都是描述。
我起名透明电网,就是在我们在电网的每一点每一条线都是透明了,我们现在所有的计算用的CC2000,3000、5000的计算,还要仿真。今后的仿真就没有了,所有看到都是实时的,完全和导航系统一样,我们要想点哪两个点的潮流的状况,要设计潮流是什么样的,都要有数据来支撑。
关键小的传感器对研发的影响,还有硬件、软件的系统,软件的系统就是软件的支持,这个比硬件还要重要。
我的理想是用三到五年的时间实现,我在南方电网和公司的领导说,要立一个十亿的自行研发的计划,用三到五年的时间做成。我今天和你们各位,江苏的同志很多,我相信我们不懈的努力,也希望江苏电力和我们合作,不仅仅做成,我和国外的专家也讨论,他们也很感兴趣。这也是我的第二个理想,我如果做不成,你们一定要想办法把这个事做成,这件事的意义很大。我们今后的电力系统,社会上老是叫我们信息公开,我们怎么样信息公开呢?确实都是公开的,我们现在所有的智能电网,就是智能电表,你们都清楚。整个交易还要通过系统,如果有了我们的透明电网的系统,所有的电力系统的生产、运行、维护、交易、信息发布,都是透明的。所以我起名叫透明电网,这是我的一个理想。
我在最早讲这个事是2016年在武汉大学,他们有一个论坛上讲过,后来我陆续在几个国内的学术论坛上也讲过,在世界上一些会议上也和他们交流过,大家都很感兴趣。南方电网已经在行动了,有一个研究组在做这个事,所以说之前那个题目我就不讲了,大家都可以找到。但是透明电网可能还没有或者说很少有人有,我今天借这个机会发布一下我的研究计划,希望得到大家的支持。正好江苏也是电力大省,下面所有的片子就是和我解释的类似。
下一步电力设备要配合起来,包括现在的建设设备要智能化,如果我们这些智能传感器装到设备本身,再制造过程中就装进去,那么我们透明电网适应起来会更加的方便,今后到家用电表就不需要接线,就往上一粘就可以了,不要再接线,这是一个理想。当然到这个时候时间会更长,因为对电表的计量精度要更高,否则老百姓说你给我计多了不付钱。所以这些我们都是在同步进行。
第二个是做电压的维型传感器,然后做频率的。电器的四个量都测量出来,最后合成一个精确的像智能电表包括在内的。所以说智能电网,归结到最后不仅是电力系统,包括发电系统,能源系统都构建到一个大的范围里面去。这就是我的理想。
谢谢大家!