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基站|智能電網——聰明的電網不浪費一度電

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電能是我們生活中最熟悉，也最密不可分的能源形式 。我們的用電量每時每刻都在發生改變，那么發電廠怎么才能控制好發電量呢？
理論上來說，電場的速度等同光速，因此發電廠發出的電力幾乎可以實時傳輸到各家各戶，既不會在線路中“擁堵”，也不會在發電廠里“堆放” ?；蛘哒f，要想將電能存儲起來，需要將電流引導至特定的容器中，比如說電池；或轉換成另一種能源形式后再利用，比如抽水蓄能 。但是，大規模電技術仍然沒有那么成熟，且造價高、存在損失，因此發電廠仍然需要實時控制發電量 。
發電廠想要控制好發電量就需要先得知用電量，那么如何得知？答案是通過電網的自動化技術 。在電力系統中，有一種技術叫做自動發電控制(Automatic generation control，AGC)系統，它可以通過測量電路中電流的頻率來判斷用電量，并自動調節電廠多臺發電機功率的輸出，以響應負荷變化的系統 。
簡單來說，當用電量大于發電量，頻率就會降低，系統會自動調節機器加速；反之發電量大于用電量，頻率則會升高，機器則會相應地減速 。如果你感覺難以理解的話，可以把電流想象成水流，電網想象成水管，發電廠想象成水池，那么用水大于放水時，水管中的水流就會變“細”，水管檢測到這種變化，就可以通知水池多放點水，反之亦然 。
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發電廠 | Pixabay
不過，在提倡能源板塊立體化發展的今天，電力系統不光要面臨用戶端變化莫測的用電需求，還要面對復雜多變的能源供應端 。在傳統電力系統中，能源供應端主要是火力發電廠與水力發電廠，其發電量相對容易控制 。但現如今，風力發電、太陽能發電、生物質能發電、地熱能發電等各類新能源也逐漸發展壯大，給電力系統的發展帶來了新的挑戰 。
比如風力發電和太陽能發電受天氣影響極大，發電量本身就不穩定，各地區發展也不均衡，如果貿然并網，就會大大增加電網的控制難度，甚至導致電網失控 。但是，消耗不可再生能源的傳統火力發電廠明顯無法滿足現代社會對能源可持續發展與環保的要求 。因此，新能源發電的并網勢在必行 。在這種背景下，智能電網應運而生 。
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智能電網丨Wikimedia Commons, Bartz/Stockmar / CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)
智能電網，也就是智能化的電網，又被稱為“電網2.0” 。智能電網的智能化體現在升級、增設了各類智能化設施，使用了更為先進的傳感技術、信息技術和控制技術，并由此解決了傳統電網覆蓋范圍小、輸電巡檢難、配電忙調、新能源難以并網等問題 。
首先，智能電網系統用分布式供電系統取代了傳統的單一線路供電模式 。所謂單一線路供電模式，是指一個發電站單獨供電給一個城市或一個區域 。這樣的好處自然是布局簡單，控制方便 。但壞處也是顯而易見的，一旦發電站本身出現故障，就會導致所屬的區域大面積停電 。不知道你是否還記得，我們小的時候經常會出現整個片區的停電，尤其在夏季 。而現在不管空調、電暖氣開的多猛，好像都已經很久沒有遇到大規模停電的現象了 ?，F代電網采用分布式供電系統功不可沒 。
不同于傳統的一對一模式，分布式供電系統將多個發電廠與多個城市的供電進行了智能匹配 。而電網系統這種升級轉變，離不了各類的創新科技的加持，例如柔性交/直流輸電、網廠協調、智能調度、配電自動化等，都為分布式供電系統提供了有力的保障 。

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