http://www.henanjusheng.com 2009-07-07 08:14 來源:英大網(wǎng)
編者語:在金融危機和能源緊缺雙重夾擊下,美國已明確將斥巨資啟動新能源戰(zhàn)略,以期達到一箭雙雕的效應(yīng)——擺脫對海外能源的過分依賴、挽救本國經(jīng)濟。

智能電網(wǎng)遠景模擬圖
在美國的新能源戰(zhàn)略中,智能電網(wǎng)是核心工程。美國今年2月發(fā)布的《經(jīng)濟復(fù)蘇計劃》以及5月發(fā)布的第一批16個智能電網(wǎng)的行業(yè)標準,標志著其智能電網(wǎng)項目已正式啟動。
與此同時,智能電網(wǎng)概念也在中國廣為傳播,一場發(fā)展智能電網(wǎng)的探索和討論已然引爆。
中國式智能電網(wǎng)什么樣?智能電網(wǎng)會給我們的生活帶來哪些改變?智能電網(wǎng)能否成為中國經(jīng)濟創(chuàng)新增長的超級引擎?
長期從事智能電網(wǎng)研究的電力專家江浩發(fā)現(xiàn),“智能電網(wǎng)”這個詞最近變得格外流行起來:“自今年5月國家電網(wǎng)公司首次公開提出‘堅強智能電網(wǎng)’概念以來,伴隨著一種利好預(yù)測,越來越多的人對這一領(lǐng)域表示出了興趣?!苯普f。
Smart(智能):經(jīng)濟!經(jīng)濟!還是經(jīng)濟!
盡管“智能電網(wǎng)”一詞日漸流行,但仍有許多人并不十分確切地了解什么是智能電網(wǎng)、為什么要發(fā)展智能電網(wǎng)。
2009年伊始,在國際金融危機沖擊下,美國總統(tǒng)奧巴馬在一份論述美國經(jīng)濟恢復(fù)和再投資計劃的報告中提出,將啟動“智能電網(wǎng)”工程作為其經(jīng)濟復(fù)興的核心引擎,再造美國能源產(chǎn)業(yè)革命,重塑美國競爭力。
2009年5月21日,中國國家電網(wǎng)公司首次公開提出“堅強智能電網(wǎng)”概念,明確以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎(chǔ),利用先進的通信、信息和控制技術(shù),構(gòu)建以信息化、自動化、數(shù)字化、互動化為特征的統(tǒng)一的堅強智能化電網(wǎng)。
與此同時,歐洲也啟動了一項超級智能電網(wǎng)計劃。
在國際能源科技的舞臺上,智能電網(wǎng)一時風(fēng)光無限。
Smart(智能)的背后,是一個“E”的驅(qū)動——“economic(經(jīng)濟)”。
中國電科院專家趙江河分析,“智能電網(wǎng)”的經(jīng)濟性,對于美國來說,在于解決電力需求的增長與日益老化的電網(wǎng)框架之間的矛盾,也在于解決運行成本控制與相應(yīng)監(jiān)管政策的不確定性的矛盾,同時,不可再生能源的過度開采和利用,造成生態(tài)環(huán)境破壞和能源枯竭,信息化、數(shù)字化等新技術(shù)的驅(qū)動等也成為智能電網(wǎng)在美國得到高度重視的內(nèi)在因素。“2003年美加大停電后,美國電力行業(yè)決心利用信息技術(shù)對陳舊老化的電力設(shè)施進行徹底改造,開展智能電網(wǎng)研究,以期建設(shè)滿足智能控制、智能管理、智能分析要求的靈活應(yīng)變的智能電網(wǎng)?!?/P>
“而歐洲各國的能源政策更加強調(diào)對環(huán)境的保護和可再生能源發(fā)展,尤其是鼓勵風(fēng)能、太陽能和生物質(zhì)能等可再生能源發(fā)展。”趙江河說,“歐洲對新能源和潔凈能源的高度重視及現(xiàn)代新技術(shù)的發(fā)展對電網(wǎng)有了更高的要求?!?/P>
中國電科院副總工程師胡學(xué)浩認為,美國發(fā)展智能電網(wǎng)的驅(qū)動力主要為關(guān)注現(xiàn)有電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的升級和更新,提高供電的可靠性,避免發(fā)生類似“8·14”的北美大面積停電事故的狀況,防止恐怖襲擊;最大限度地利用突飛猛進的信息技術(shù)、通信技術(shù)和計算機技術(shù),將其與傳統(tǒng)的電網(wǎng)緊密地結(jié)合起來;利用先進的表計基礎(chǔ)設(shè)施(AMI,Advanced Metering Infrastructure)和需求響應(yīng)(DR,Demand Response)等技術(shù),實現(xiàn)與用戶間的雙向流動,促進電力公司在不斷開放的電力市場中更好地為客戶服務(wù)。
“歐洲國家發(fā)展智能電網(wǎng),主要源于供電的安全性問題,即一次能源的缺乏、供電可靠性和電能質(zhì)量以及供電能力等;再就是環(huán)境問題,即如何應(yīng)對氣候變化、保護自然環(huán)境。當然,國際電力
市場的作用也不可忽視,比如智能電網(wǎng)能提供低廉的電價和提高能效、進行創(chuàng)新和提高競爭能力?!焙鷮W(xué)浩說。
但在中國,由于國情不同,發(fā)展智能電網(wǎng)的驅(qū)動力也與歐美有差別?!霸谖覀儑野l(fā)展智能電網(wǎng),首先是要滿足用電需求。在中國,目前75%的裝機來自煤電,新能源、可再生能源的比例非常小,而電力需求每年增加10%~15%。從2005年開始,裝機容量三年增加了3億千瓦。中國的經(jīng)濟在迅速增長,電力負荷迅猛加大。在這種情況下,更強調(diào)電網(wǎng)的安全性。但在環(huán)保這一點上,所有地區(qū)都是共通的,大家都認識到,發(fā)展智能電網(wǎng)能更好地提高電能質(zhì)量,保障電力供給的經(jīng)濟性,更好地節(jié)約能源?!焙鷮W(xué)浩分析。
智能電網(wǎng)通過電力流、業(yè)務(wù)流、信息流的一體化融合,實現(xiàn)多元化電源和不同特征電力用戶的靈活接入和方便使用,極大提高電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置能力,大幅提升電網(wǎng)的服務(wù)能力,帶動電力行業(yè)及其他產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級,滿足我國經(jīng)濟社會全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展要求,涉及到電力發(fā)、輸、配、售、用的各個環(huán)節(jié)。
“在當前的國內(nèi)外經(jīng)濟社會形勢下,建設(shè)中國智能電網(wǎng)對于促進節(jié)能減排,發(fā)展低碳經(jīng)濟,拉動內(nèi)需,帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,改善民生,保障經(jīng)濟社會和諧發(fā)展,彰顯大國責(zé)任具有重要意義,因此是國家能源戰(zhàn)略的必然選擇?!壁w江河表示。
Strong(堅強):
堅強電網(wǎng)為智能電網(wǎng)奠定基礎(chǔ)
國外專家認為,未來的智能電網(wǎng)必須滿足“堅強”的定義:在電網(wǎng)發(fā)生大擾動和故障時,電網(wǎng)仍能保持對用戶的供電能力,而不發(fā)生大面積的停電事故;在自然災(zāi)害和極端氣候條件下或人為的外力破壞下仍能保證電網(wǎng)的安全運行;具有確保信息安全的能力和防計算機病毒破壞的能力。
堅強智能電網(wǎng)正是對這一定義的解答。
在中國,開展智能電網(wǎng)的體系性研究雖然稍晚,但在智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域開展了大量的研究和實踐,在輸電領(lǐng)域,多項研究應(yīng)用達到國際先進水平,配用電領(lǐng)域智能化應(yīng)用研究也正在積極探索。
結(jié)合國際電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展方向和我國電網(wǎng)發(fā)展特點,國家電網(wǎng)公司重點組織開展了新型能源接入、特高壓輸電、大電網(wǎng)運行控制、數(shù)字化變電站與數(shù)字化電網(wǎng)、靈活交直流輸電及儲能、電網(wǎng)防災(zāi)減災(zāi)與城鄉(xiāng)電網(wǎng)安全可靠供電、電網(wǎng)環(huán)保與節(jié)能等方面的研究,培育出一批具有國際先進水平、引領(lǐng)電網(wǎng)發(fā)展的科技成果,在特高壓輸電技術(shù)、電網(wǎng)廣域監(jiān)測分析保護控制技術(shù)、電網(wǎng)頻率質(zhì)量控制技術(shù)、穩(wěn)態(tài)/暫態(tài)/動態(tài)三位一體安全防御技術(shù)和自動電壓控制技術(shù)等方面處于國際領(lǐng)先地位。
胡學(xué)浩介紹說,國家電網(wǎng)公司大力推進特高壓電網(wǎng)、“SG186”工程、一體化調(diào)度支持系統(tǒng)、資產(chǎn)全壽命周期管理、電力用戶用電信息采集系統(tǒng)和電力通信等建設(shè),打造堅強電網(wǎng),強化優(yōu)質(zhì)服務(wù),為智能電網(wǎng)建設(shè)奠定了扎實的基礎(chǔ)。目前,1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程已正式投入運行,特高壓系統(tǒng)和設(shè)備運行平穩(wěn),全面驗證了特高壓交流輸電的技術(shù)可行性、設(shè)備可靠性、系統(tǒng)安全性、設(shè)計和施工方案的先進性以及環(huán)境的友好性,實現(xiàn)了我國在遠距離、大容量、低損耗的特高壓核心技術(shù)和設(shè)備國產(chǎn)化上的重大突破。
2007年,華東電網(wǎng)公司啟動了高級調(diào)度中心、統(tǒng)一信息平臺等智能電網(wǎng)試點工程,目前,先行開展的高級調(diào)度中心項目一期工作已通過驗收。上海市電力公司在2008年開展了智能配電網(wǎng)研究,重點關(guān)注智能表計、配電自動化以及用戶互動等方面。此外,華北電網(wǎng)公司也于2008年啟動了數(shù)字電表等用戶側(cè)的智能電網(wǎng)相關(guān)實踐。
Safe(安全):一個最為重要的環(huán)節(jié)
美國首任智能電網(wǎng)互動操作全國協(xié)調(diào)員喬治·阿諾德近期接受媒體采訪時說,保障智能電網(wǎng)的安全性是智能電網(wǎng)工程落實過程中最為重要的環(huán)節(jié)。
安全更需要堅強的保障。安全還意味著,中國式智能電網(wǎng)還必須根據(jù)國情制定發(fā)展路線。
“我國的國情與美國、歐洲的情況相去甚遠,智能電網(wǎng)發(fā)展的思路自然也應(yīng)不一樣?!壁w江河說,美國、歐洲等發(fā)達國家電網(wǎng)的格局已基本穩(wěn)定,負荷增長很小,所以他們將智能電網(wǎng)的研究及應(yīng)用重點放在配電和用電領(lǐng)域。而我國能源格局決定了輸電網(wǎng)建設(shè)快速發(fā)展,特高壓輸電技術(shù)的研究及應(yīng)用繼續(xù)深入,所以我國在智能電網(wǎng)的研究和應(yīng)用方面,應(yīng)圍繞輸電網(wǎng)的安全運行、可靠經(jīng)濟等要求展開技術(shù)研究,在近期應(yīng)將建設(shè)重點放在輸電網(wǎng)智能化領(lǐng)域。智能配電網(wǎng)可采用先研究、試驗,后評估、規(guī)劃,再規(guī)模建設(shè)的積極穩(wěn)妥戰(zhàn)略。
智能電網(wǎng)的建設(shè)是一項高度復(fù)雜的系統(tǒng)工程,不僅要解決眾多的技術(shù)難題,還需要深入研究與之配套的宏觀政策、社會經(jīng)濟、發(fā)展戰(zhàn)略、市場機制、經(jīng)營管理等方面的軟科學(xué)問題。
電力系統(tǒng)自動化專家楊旭升博士建議,開展我國智能電網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計,要立足我國電網(wǎng)自身的特點和現(xiàn)有的信息、控制、管理系統(tǒng)發(fā)展水平,綜合考慮未來相關(guān)技術(shù)的發(fā)展方向,參考國外的研究成果,提出我國發(fā)展智能電網(wǎng)的構(gòu)架和體系,保證我國智能電網(wǎng)具備可靠、靈活、開放的特點,能夠同時滿足電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)、運行控制、資產(chǎn)管理、用戶管理等方面的需要。
更為重要的是,要統(tǒng)籌考慮電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、改造和技術(shù)升級。我國在特高壓輸電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,在電網(wǎng)建設(shè)和引入信息、控制等技術(shù)過程中,統(tǒng)籌考慮電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、改造和技術(shù)升級,能夠更好地實現(xiàn)整個電網(wǎng)在運行控制和管理維護上的智能化,達到電網(wǎng)更安全可靠、經(jīng)濟環(huán)保的目的。