智慧电力系统和智能电力系统的探讨 (九)

今天徐工继续和大家探讨“智慧电力”与“智能电力”的区别。

智能电力：是智能发电（智能电厂）、智能电网（智能输变电）、智能用电（智能负载或智能用电客户），三者的有机结合、共联共通、统一协调，以实现高度安全、可靠、高效、集约、迅速的电力应用机制（平台），并具有自动趋优、环境友好、故障自愈、信息自处理、抵御攻击等特点。满足21世纪用电客户对电能质量及资产的优化高效运行。 

上次徐工提出首先在用电客户终端实现智能电力的观点，然后由无数个智能电力用户，接入地方性智能电力网络；又有多个地方性智能电力网络，接入区域性智能电力网络；再由多个区域性智能电力网络，接入国家性智能电力网络。最后实现我国的电力智能化。

既然首先要在用电客户终端实现电力智能化，那么让我们来看看怎么在用电客户终端实现电力智能化呢？

我们就以近年比较热的太阳能发电为例，来探讨一下。太阳能发电分光热发电和光伏发电。不论产销量、发展速度和发展前景、光热发电都赶不上光伏发电。可能因光伏发电普及较广而接触光热发电较少，通常民间所说的太阳能发电往往指的就是太阳能光伏发电，简称光电。

太阳能的光电转换是指太阳的辐射能光子通过半导体物质转变为电能的过程，通常叫做"光生伏打效应"，太阳电池就是利用这种效应制成的。当太阳光照射到半导体上时，其中一部分被表面反射掉，其余部分被半导体吸收或透过。被吸收的光，当然有一些变成热，另一些光子则同组成半导体的原子价电子碰撞，于是产生电子-空穴对。这样，光能就以产生电子-空穴对的形式转变为电能、如果半导体内存在P-n结，则在P型和n型交界面两边形成势垒电场，能将电子驱向n区，空穴驱向P区，从而使得n区有过剩的电子，P区有过剩的空穴，在P-n结附近形成与势垒电场方向相反光的生电场。光生电场的一部分除抵销势垒电场外，还使P型层带正电，n型层带负电，在n区与p区之间的薄层产生所谓光生伏打电动势。若分别在P型层和n型层焊上金属引线，接通负载，则外电路便有电流通过。如此形成的一个个电池元件，把它们串联、并联起来，就能产生一定的电压和电流，输出功率。

光伏发电种类：太阳能光伏发电系统分为离网光伏发电系统、并网光伏发电系统和分布式光伏发电系统:

1、 离网光伏发电系统主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成，若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。

  家用太阳能发电系统

2、并网光伏发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电后直接接入公共电网。并网发电系统有集中式大型并网电站一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，发展难度较大。而分散式小型并网发电系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网发电的主流。

3、分布式光伏发电系统，又称分散式发电或分布式供能，是指在用户现场或靠近用电现场配置较小的光伏发电供电系统，以满足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同时满足这两个方面的要求。

分布式光伏发电系统的基本设备包括光伏电池组件、光伏方阵支架、直流汇流箱、直流配电柜、并网逆变器、交流配电柜等设备，另外还有供电系统监控装置和环境监测装置。其运行模式是在有太阳辐射的条件下，光伏发电系统的太阳能电池组件阵列将太阳能转换输出的电能，经过直流汇流箱集中送入直流配电柜，由并网逆变器逆变成交流电供给建筑自身负载，多余或不足的电力通过联接电网来调节。

离网光伏发电系统和并网光伏发电系统，功能比较单一，相对简单一些。我们以分布式光伏发电系统来深入探讨。

分布式光伏发电系统: 由光伏发电系统、用户用电系统、用户输变电系统、用户计量数据管理系统组成。光伏发电系统的构成：太阳能光伏组件、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。

用户用电系统的构成：电灯、热水器、厨房电器、冰箱、空调、电锅炉、电脑、电动汽车等等各种家用电器。用户输变电系统的构成：输电线路、交直流配线箱、并网逆变器。用户计量数据管理系统的构成：数据采集、双向电表、处理运算、发出提示警告和建议、具有自我诊断和自处理能力。

下面我们简单的叙述一下用电客户终端电力智能化的过程。

在阳光明媚的日子里，屋顶的太阳能光伏组件产生的电力，通过太阳能控制器和用户输变电系统，可为用电客户提供所需的电力需求，并为他们的电动车充电。如果这些基础的应用都被满足，那么剩下的电力就会进入储能电池，为夜晚的能源需求和之后的多云天气做准备。当储能电池也充满电时，用户计量数据管理系统会自动将多余的能量定向传输到市政的供电电网中，且当地电网运营商会对此进行补偿。当连续的阴天或雨天时，用户自产的电力不能满足自身需求时，则由用户计量数据管理系统自动切换到市政供电电网输送电力，满足用户的电力需求。

以上就是徐工今日所想，不同人的思考各不相同，关于探讨得出的结论相信也是丰富多彩的，后面继续和大家分享。