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投资电网

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我是A. K.希亚姆博士,在环境、健康和安全领域拥有44年的成熟职业生涯。我是NABET,印度质量委员会的一名评估员…

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  • 2022年3月30日
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本文是《投资电网- 2022年3月特刊》的一部分,点击这里了解更多

历史背景:

迈克尔·法拉第发现他可以通过移动铜线圈内的磁铁来产生或诱导电流。这一直是基本原理,尽管现代发电厂产生的电流要大得多,规模也大得多。我们所知道的现代电网诞生于曼哈顿的珍珠街站,这对一些人来说可能是新闻,这是美国第一个中央发电厂,于1882年开始发电。1884年,该站又增加了三台发电机,为508个客户提供约10,000盏灯。与此同时,爱迪生照明公司多年来在Shamokin、Sunbury、Brockton、Mount Carmel和Tamaqua开发了类似的网格(DC)。这引发了与乔治·沃尔宁(George)房子的交流电(AC)的竞争,交流电在远距离电力运输方面具有更大的优势,并且更容易选择“升压”和“降压”电压。同时,也是时候将经济的思想应用于电力工业,大型集中式发电厂被认为更有效。

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1900年至1932年期间,私营和不受监管的公司之间的竞争开始扎根。由于联邦政府还没有为这些大型项目做好准备,许多项目都围绕着建造大型发电厂展开。这段时期也导致了对所有私人公司的监管和特定领土的分配。自1995年以来发生了相当大的变化——公用事业拥有的传输系统;鼓励拥有输电系统的公用事业公司组成区域输电组织(RTOs),承担区域规划的任务,并为发电机的互联建立营销和标准规则。

西方世界的经济繁荣在20世纪中期创造了庞大的中产阶级消费者。原子时代促进了核技术的发展,即60年代的廉价电力。电力、电动工具和工厂自动化在20世纪开启了工业时代。太空时代加速了半导体电子到集成电路和微处理器的发展,逐渐转变为信息时代,计算机和互联网为白领带来了生产力的提高。经济全球化,不断增长的人口的生活水平不断提高,对化石燃料运输和电力生产的能源需求产生了压力,迎来了能源时代。目前的挑战是尽量减少设备/设备执行的单位功能所消耗的能量,这迫使我们理解智能电网。

当前电网场景:

昔日简单的电网如今已发展壮大,延伸到全国各地,连接着数百万个家庭和企业。发电、输电和配电是一系列复杂互联网络的三个主要部分。电网包括发电站(位于发电附近-太阳能农场,核电站或大坝);变电站(随着电压在电网上的移动而升高或降低电压);电力输送(长距离输送电力)和电力分配(调节所需电压将电力输送给客户)是电网的主要部分。

印度目前的装机容量为化石燃料(煤、褐煤、天然气和柴油)361吉瓦,可再生能源(水电、风能、太阳能和其他、BM电力、废物转化为能源和小水电)总计159,146兆瓦。印度电网公司(Power Grid Corporation of India, Limited)是一家上市公司,政府持股约52%,其余股权由机构投资者和公众持有。公司主要从事特高压交流(EHVAC)和高压直流(HVDC)输电网络的批量输电业务。政府决策、环境问题以及快速变化的技术,甚至交通运输,都造成了该行业的波动性。

国家政策出现了一个范式转变,即除了少数先进的超超临界(低碳排放约20%)电厂外,不会新建亚临界甚至超临界燃煤热电厂。由于水资源有限,而且依赖国际条约(中国、巴基斯坦和孟加拉国),主要河流的潜力已经被用于开发水电潜力。因此,重点转向了可再生能源,特别是太阳能,印度在这方面排名第六。它将成为印度第三大能源来源。技术的进步甚至见证了印度的浮动太阳能——100兆瓦的拉玛古丹浮动电站。新技术-智能电网和不同层次的智能配电网已被设想。

随着太阳能发电的增加和火电厂效率的降低,电网稳定性提出了更大的挑战。这一技术差距也对电网未来的稳定性提出了挑战。随着燃料驱动的汽车将成为电池驱动的汽车的历史,交通行业正在经历巨大的变革。因此,印度的电力工业将在很大程度上依赖于增殖反应堆技术。可以理解的是,电力行业不仅需要在印度,而且需要在世界其他地方进行巨大的转型。

未来预测:

电站、变电站、电站和配电是四个主要部分。随着太阳能发电场的引入,电网与资产所有者、制造商、服务提供商以及州和地方各级政府官员的关系变得更加复杂。目前,全球可再生能源(2.84太瓦时)风能(93吉瓦时)和太阳能(634吉瓦时)的消费量为23,845太瓦时。

系统控制中心(SCCs)是小型可控大容量电力系统中负责能源调度、经济和系统安全的系统。电力池随后通过运行单个电网来提高可靠性和降低复杂性,后来导致了拉线偏置控制,允许共享频率控制。由此互联电网结构成为全球标准。

展望未来,智能电网需要基于间歇电源(风能/太阳能)与热电联产(CHP)的集成。其次,电力从电网到用户的双向流动提供了稳定性。智能电网的特点概括为生产者和消费者智能电表和电器之间的实时双向流动,即高质量、高效、可靠和安全。作为智能电网的要求,要实现生产者和消费者的最优成本,就需要支持微网通信网络的智能变电站。

在一些例子中,该项目的成本将从现有可再生能源的10%到新兴技术的30%和电网现代化技术的50%不等。可以理解的是,电网现代化项目将有助于更广泛的电网服务和价值流——提高资产利用率和效率;提高可靠性和弹性;系统的灵活性和可再生能源的集成,最后,集成到公用事业的操作流程。

财务费用:

智能电网似乎满足了广阔的地理景观,可以延伸到最偏远的地方,并承诺应对气候变化。在这方面,印度通过跨邦和部门的印度投资网格(IIG)采取了一项举措,以提高营商便利度(EoDB),这有助于潜在投资者和推动者之间的直接联系。

由于智能电网提供的优势,难怪许多国家选择更好的投资,因为它们可以带来长期利益。在这方面,印度也不例外,通过其国家智能电网任务动员了3亿美元。它以400亿美元的分销部门计划和超过100亿美元的总预算支持开始。这种投资目前仅限于数字变电站和智能电表(高级计量基础设施- ami)。然而,世界各地的公用事业公司都表示他们正在采用复杂的软件。向这一目标迈进的其他国家是美国、联合王国和荷兰。

能源效率服务有限公司(EESL)是四家公共部门企业的合资企业,为北方邦的智能电表项目安排了价值270亿美元的投资,预计在三年内为国家电力消费者安装400万个电表。这是朝着电网现代化和减少T & D损失迈出的一步。

国家智能电网任务(NSGM)也对电力公用事业部门进行了类似的投资,支出为98亿美元,预算支持为3.38亿美元。投资66亿美元用于智能城市,是向智能电网网络市场迈出的又一步。

智能电网资金由2007年能源独立和安全法案(EISA)授权。《恢复法案》提供45亿美元用于启动电网更新——34亿美元资助99智能电网投资赠款(SGIG)计划。项目范围分为五类,多家电力供应商将部署先进的计量基础设施、配电系统和客户系统等设备和/或软件应用程序。

结论:

虽然大流行和cop26指令迫使人们重新思考电力公司的各种选择,包括电网现代化,但在这个关头,想象这一大规模扩张计划对环境的影响还为时过早。事实上,没有人想到化石燃料会对环境造成如此严重的问题。因此,缓慢而稳定地推进电网现代化也是理想的。

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