1 特高压输电具有远距离、大容量和低损耗优势坚强智能电网所使用的特高压输电技术,可以提高电网的长距离跨区输电能力,更好地实施“西电东送、北电南送”。预计到2020年,特高压电网输送规模将超过3×108kW,可以减少装机容量3000×104kW,每年减少弃水电量70×108kW·h,相当于替代化石能源消费量220×104t标准煤。
一次1100kV特高压输电线路的输电能力可以达到500kV常规输电线路输电能力的4倍以上,特高压交流线路产生的充电无功功率约为500kV的5倍,稳定性高,在输送相同功率情况下,1100kV线路功率损耗约为500kV线路的1/16左右。
国外有关机构研究表明,实施智能电网可使电网输配电损失率降低约0.1个百分点。假设到2020年我国智能电网可使输电线路损失率降低0.1个百分点,按当年我国全社会发电量7.67×1012kW·h、厂用电率5%计算,则每年可减少输电损失约70×108kW·h,相当于节约标准煤220×104t。
2 降低用电费用用户安装智能电表后,可随时掌握电价即时信息,并根据自身用电需求,调整用电设备在不同时段的用电策略,实施“需求侧响应”。高峰时段电价较高,低谷时段电价较低,用户可根据需要调整到低谷时段用电,以减少电费支出。智能电网安全性更好,可减少停电频次,降低用户的停电损失。西北太平洋国家实验室的研究结果表明,智能电网可以使家庭用户每年的电费平均降低10%。以我国居民家庭为例,主要家用电器有空调、电冰箱、电视机、电热水器、抽油烟机、微波炉和洗衣机等,其中能转移到低谷时段运行的有电热水器和洗衣机,两者用电约占家庭用电量的9%。假设一个居民家庭的月用电量为100kW·h,基本电价为0.5元/(kW·h),高峰时段为1元/(kW·h),低谷时段为0.2元/(kW·h),经测算,如果将电热水器和洗衣机用电全部转移到低谷时段,则家庭总用电费用支出将减少5%左右。加上用电设备5%的节电效益,居民家庭可减少总电费支出约10%。
电动汽车充电更是比加油大大节约成本。假定一辆车充满电大约需要40kW·h,可行驶150km,按照0.5元/(kW·h)电价计算,约为20元;如果改为加油,以行驶百公里耗费10L汽油计算,93号汽油价格为7.45元/L,则行驶150km的费用约为111元,是电动车的5倍多。
3 降低电网企业运营及建设成本一方面,电能传输效率的提高可以带来节能收益;另一方面,用户与配电侧资源的主动响应可以提高系统运行的平稳性,提高负荷率,增加电网设备资产的使用效率和寿命,减小系统故障率,并在紧急状况下为系统提供有力支撑,从而降低电网的运营和建设成本。
4 减少发电装机投资和发电环节运营成本智能电网可优化配置电力资源,通过移峰填谷提高负荷率、降低高峰负荷,从而推迟或者缓建电源装机,减少装机投资。到2020年,建设运行智能电网将可削减高峰负荷1.27×108kW·h,按照20%的机组备用率计算,相当于减少装机容量约1.59×108kW,按照火电机组建设成本3700元/kW测算,将减少投资累计5883亿元。智能电网实施后可以提高负荷率,稳定机组出力,稳定的系统运行可以增加发电设备的寿命,从而降低发电企业的维护和运行成本。
5 减少环境污染造成的经济损失目前我国二氧化硫的年排放量居世界第一位,每年因大气污染造成的经济损失约占GDP的2%~3%。每排放1t二氧化硫,将造成6000元左右的经济损失。据此估算,到2020年智能电网通过提升发电利用效率、输电效率和电能终端使用效率,推动可再生和清洁能源开发利用,推广电动汽车使用,将可减少85×104t的二氧化硫,实现减排二氧化碳约13.8×108t,可以减少我国经济损失51亿元。
6 减少污染能源消耗坚强智能电网可以极大地促进水电、核电、风能、太阳能等清洁能源发电的利用,实现对化石能源的替代,减少化石能源消耗。假设节约的能源都是煤炭资源,按照800元/t的价格计算,则到2020年建设运行智能电网实现的节能量(1.74×108标准煤),相当于减少社会能源投入约1392亿元。