新能源基础设施大规模充电了解一下
2024-07-18
针对新能源发电随机性、波动性带来的电力系统风险,目前电力行业尤其是电网方面已有高度认知,且对策研究较多,但仍然处于破解难题阶段。
对于极端天气下发电不足导致的供电风险,各方面认识远远不够,体制性、战略性的应对也几乎是空白。
与新能源的应用相伴,城市基础设施也在向电力化转型,包括储能、充电、加氢、综合能源等。沿海发达地区尤其突出。面对气候变化风险,相应新能源基础设施,会在减防灾过程中如何起作用,是否会导致新的次生灾害?对此应当采取何种措施?
一方面,沿海城市以和海上风电为代表的新能源发电受天气影响,存在发电的随机性、波动性和间歇性,特别是极端天气下,供电可靠性受较大影响。
另一方面,极端天气可能对能源基础设施造成严重破坏。例如,强风可能导致输电线路中断,城市内涝导致供电基础设施失能,导致供能中断,甚至对人身造成危害。
针对新能源基础设施的防控,气候变化对基础设施风险的影响,是一个新的课题,特别是围绕沿海城市的研究和考虑,当下还有所欠缺。
目前,在规划和建设储能站和氢能站时,需要充分考虑当地的气候条件和历史气象数据,进行风险评估和性论证。同时,对于已经建成的储能站和氢能站,需要定期检查和维护,及时发现和解决隐患。
以电动汽车为例,大规模电动汽车充电将对负荷及负荷峰谷差率产生影响。据测算,电动汽车无序充电将导致2030年国网公司经营区域峰值负荷增加1.53亿千瓦,相当于当年区域峰值负荷的11%左右。在局部配电网中,当私家车电动化比例超过50%,充电同时率超过20%时,多数配电变压器将面临超载风险。此外,新能源基础设施的失能失效,将会导致供电/能中断,影响电网的供电可靠性。
随着新兴能源基础设施与电网交互不断深入。一方面,电能占终端能源消费的比重不断提高,电力系统将成为多能源耦合协同的物理信息社会系统,电力将成为能源和公共的重要保障和核心要素。另一方面,未来大规模新兴能源基础设施的快速发展及不同行业的交叉融合,导致多种风险交织耦合,风险挑战更大,风险防控将更加复杂,需以“系统观”和“大
观”审视和应对
风险。
充电设施的安装位置应尽可能抬高
澎湃城市报告:倘若发生问题,针对新兴能源基础设施,需要进行怎样的应急工作?
罗魁:新兴能源基础设施发生
问题,要坚持“防蔓延,防扩散,防火烧连营”,保障人员人身
,降低事故影响,防止发生次生灾害;还要快速恢复供能/供电,电网公司在故障恢复方面已有较为成熟的解决方案。
目前在应急消防方面,还存在技术盲点,如灭火使用的介质不正确,可能导致事故扩大;发生火灾的储能集装箱不正确打开,可能造成人员伤亡等,还需进一步进行研究和验证。
澎湃城市报告:城市广泛分布着公共汽车的充电站,有哪些事项需注意?比如,遇到城市内涝,要如何防护?
罗魁:其中风险包括:充电设施电击风险,主要指充电设备漏电、短路、带电拔枪电弧等带来的人身伤害事故;充电设施劣化失效,是指充电站内线路、充电设备老化带来的缆排熔融、设备冒烟、电缆沟槽着火等风险。此外,劣质充电设施运行噪音、电磁辐射将干扰周边人员,着火事故救援产生废烟气、废水等,也带来一系列环保问题。
城市内涝下的充电站问题,可从如下几方面应对:
1)规划设计方面,在城市内涝较为严重的地区,充电站的建设应考虑防水、排水措施,确保在暴雨等极端天气下不会发生水浸等问题。同时,充电设施的安装位置应尽可能抬高,避免因积水而导致设备损坏和故障。
2)事故预警方面,充电站可安装监控和警报系统,实时监测设备的工作状态和周围环境的变化。一旦发生异常情况,如积水超过警戒线,可以自动发出警报,通知相关人员处理。
3)防护方面,充电站应定期进行检查和维护,确保设备处于良好状态,包括检查充电桩是否有损坏、电线、以及设备是否受到腐蚀等,特别是雨季来临之际。在充电站附近设置明显的警示标志,当附近有积水时,提醒市民避免使用该充电站,以防触电。
4)应急消防方面,充电站的工作人员应接受相关的培训,了解在内涝等紧急情况下如何处理和应对。比如,如何关闭电源和疏散人群,以及如何与消防和急救部门进行沟通等。
在您看来,储能检测检验体系,测试和评价,可以用怎样的方式完善?需要怎样的成本?如储能电站、消防技术等方面,可以做哪些优化和完善的工作?
罗魁:储能检测检验体系,测试和评价可从3个方面进行完善:1)在技术层面,构建全流程闭环储能系统评价体系,建立储能系统整机测试验证和并网检测平台,提升储能系统整机检测试验能力,满足储能检测需求;2)在标准层面,健全包括各种储能技术、涵盖不同类型储能设备全寿命链条的标准体系,推动制定储能电站强制性国标,以标准推动储能的发展;3)在监管方面,加强储能管理和监督,比如电网企业加强储能站并网检测,不符合要求的不予并网。
消防技术的完善:1)对不同类型的储能事故隐患,制定不同故障应急预案和消防处置措施,保障人员生命和财产。2)应该以保障公共为导向,创新储能的防控、应急消防技术,确保事故不扩大、不蔓延,同时减少事故的次生灾害。
面对复杂的气候风险,需要加强人们对全环节风险的认知,完善多维度防控技术体系,以及提升监管制度建设。在您看来,哪些问题比较关键?
罗魁:暂列出以下几点:
1)风险,只能防范和化解,
水平是一个相对的概念,因此需要合理定义的水平;强化各利益主体对风险的认知,包括了解不同类型的风险和水平,以及如何预防和应对这些风险。
2)能力是规划设计出来的。良好的规划可以帮助组织建立和维持能力,规划工作必须加强并走在前面,同时加强防控标准的制定,因时而变,因势而变,加快相关标准的调整和布局,规范和引导产业发展。
3)结果是运行监管出来的。加强各利益相关方的风险管理和监管能力,强化的主导作用和监管职能,提升行业企业的管理能力和自律水平,增强公众风险防控意识和社会监督能力;创新商业模式,以市场为导向,推动企业与用户合理选择,更大范围内降低风险。
风险防控是一项系统工程,需要设计,以及政策体制、市场机制、技术攻关、标准制定的协同协作。
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