中國智能電網(wǎng)建設與市場(chǎng)機會(huì )

　　2009年5月22日，中國國家電網(wǎng)首次公布了智能電網(wǎng)計劃，表明中國的電力改革已經(jīng)步上正軌。

　　什么是智能電網(wǎng)，智能電網(wǎng)和普通電網(wǎng)有什么不同?

　　所謂智能電網(wǎng)即以物理電網(wǎng)為基礎，將現代先進(jìn)的傳感測量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng)。智能電網(wǎng)的核心內涵是實(shí)現電網(wǎng)的信息化、數字化、自動(dòng)化和互動(dòng)化。

　　智能電網(wǎng)技術(shù)有哪些優(yōu)點(diǎn)呢?

　　可靠性——在電網(wǎng)發(fā)生大擾動(dòng)和故障時(shí)，智能電網(wǎng)仍能保持對用戶(hù)的供電能力，而不發(fā)生大面積的停電事故;在自然災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。

　　自愈性——因為使用實(shí)時(shí)傳感器和自動(dòng)化的控制設備，智能電網(wǎng)可以對電力系統的故障進(jìn)行預測和檢測，進(jìn)而做出反應，自動(dòng)的避免停電和電力質(zhì)量惡化。在智能電網(wǎng)里面，停電的事故永遠不會(huì )發(fā)生，系統的局部故障并不會(huì )導致某些地區的停電。

　　互動(dòng)性——智能電網(wǎng)一個(gè)非常核心的理念就是試圖通過(guò)雙向的信息傳遞和分時(shí)電價(jià)，改變電力用戶(hù)的用電行為，以削峰填谷，降低系統對電源容量的需求。實(shí)時(shí)、雙向通訊的智能電網(wǎng)能鼓勵用戶(hù)節約能源，同時(shí)允許用戶(hù)向電網(wǎng)賣(mài)電。家庭太陽(yáng)能板、小型風(fēng)電和電動(dòng)汽車(chē)都可以接入電網(wǎng)，普通家庭和小型商業(yè)用戶(hù)可以把他們富余的電能通過(guò)智能電網(wǎng)賣(mài)給鄰居或是電網(wǎng)的其他用電方。

　　兼容性——國內風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)地區一般都集中在邊遠地區，這恰恰是電網(wǎng)比較薄弱的地方，承受能力有限。并且，邊遠地區負荷相對較小，使得發(fā)出的電很難在當地被消納。風(fēng)電密度低、不穩定、不連續性使得發(fā)電量忽上忽下，對我國尚不堅強的電網(wǎng)構成沖擊，電網(wǎng)不愿接入，使風(fēng)電場(chǎng)利用小時(shí)數過(guò)低，無(wú)法形成規模效應，導致風(fēng)電項目?jì)炔客顿Y回報率低于8%的社會(huì )平均水平，缺乏投資吸引力。智能電網(wǎng)建成后除了能夠輸送傳統煤電外，還能夠輸送可再生能源，比如風(fēng)電和太陽(yáng)能。我國之所以高調提出大力建設智能電網(wǎng)，主要原因是支持風(fēng)電、太陽(yáng)能等新能源接入，支持需求側管理。

　　節能環(huán)保——智能電網(wǎng)的首要作用是節能，我國一年社會(huì )用電總量近35000億千瓦時(shí)，實(shí)現電網(wǎng)信息化之后，每年在配電輸電用電等環(huán)節即可節約5%至10%的電力資源，節省價(jià)值近2000億元人民幣。建造智能電網(wǎng)還助于城市減排溫室氣體。

　　智能電網(wǎng)發(fā)展歷程

　　2005年，坎貝爾發(fā)明了一種技術(shù)，利用的是(Swarm群體行為)原理，讓大樓里的電器互相協(xié)調，減少大樓在用電高峰期的用電量?？藏悹柊l(fā)明了一種無(wú)線(xiàn)控制器，與大樓的各個(gè)電器相連，并實(shí)現有效控制。比如，一臺空調運轉15分鐘，以把室內溫度維持在24℃;而另外兩臺空調可能會(huì )在保證室內溫度的前提下，停運15分鐘。這樣，在不犧牲每個(gè)個(gè)體的前提下，整個(gè)大樓的節能目標便可以實(shí)現。這個(gè)技術(shù)賦予電器于智能，提高能源的利用效率。

　　2006年歐盟理事會(huì )的能源綠皮書(shū)《歐洲可持續的、競爭的和安全的電能策略》(A European Strategy forSustainable，Competitive and SecureEnergy)強調智能電網(wǎng)技術(shù)是保證歐盟電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。這時(shí)候的智能電網(wǎng)應該是指輸配電過(guò)程中的自動(dòng)化技術(shù)。

　　2006年中期，一家名叫“網(wǎng)點(diǎn)“(GridPoint)的公司最近開(kāi)始出售一種可用于監測家用電路耗電量的電子產(chǎn)品，可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)調整家用電器的用電量。這個(gè)電子產(chǎn)品具有了一部分交互能夠，可以看作智能電網(wǎng)中的一個(gè)基礎設施。

　　2006 年，美國IBM公司曾與全球電力專(zhuān)業(yè)研究機構、電力企業(yè)合作開(kāi)發(fā)了“智能電網(wǎng)”解決方案。這一方案被形象比喻為電力系統的“中樞神經(jīng)系統”，電力公司可以通過(guò)使用傳感器、計量表、數字控件和分析工具，自動(dòng)監控電網(wǎng)，優(yōu)化電網(wǎng)性能、防止斷電、更快地恢復供電，消費者對電力使用的管理也可細化到每個(gè)聯(lián)網(wǎng)的裝置。這個(gè)可以看作智能電網(wǎng)最完整的一個(gè)解決方案，標志著(zhù)智能電網(wǎng)概念的正式誕生。

　　2007年10月，華東電網(wǎng)正式啟動(dòng)了智能電網(wǎng)可行性研究項目，并規劃了從2008年至 2030年的“三步走”戰略，即：在2010年初步建成電網(wǎng)高級調度中心，2020年全面建成具有初步智能特性的數字化電網(wǎng)，2030年真正建成具有自愈能力的智能電網(wǎng)。該項目的啟動(dòng)標志著(zhù)中國開(kāi)始進(jìn)入智能電網(wǎng)領(lǐng)域。

　　2008年美國科羅拉多州的波爾得(Boulder)已經(jīng)成為了全美第一個(gè)智能電網(wǎng)城市，每戶(hù)家庭都安裝了智能電表，人們可以很直觀(guān)地了解當時(shí)的電價(jià)，從而把一些事情，比如洗衣服、燙衣服等安排在電價(jià)低的時(shí)間段。電表還可以幫助人們優(yōu)先使用風(fēng)電和太陽(yáng)能等清潔能源。同時(shí)，變電站可以收集到每家每戶(hù)的用電情況。一旦有問(wèn)題出現，可以重新配備電力。

　　2008年9月 Google與通用電氣聯(lián)合發(fā)表聲明對外宣布，他們正在共同開(kāi)發(fā)清潔能源業(yè)務(wù)，核心是為美國打造國家智能電網(wǎng)。

　　2009年1月25日美國白宮最新發(fā)布的《復蘇計劃尺度報告》宣布：將鋪設或更新3000英里輸電線(xiàn)路，并為4000萬(wàn)美國家庭安裝智能電表——美國行將推動(dòng)互動(dòng)電網(wǎng)的整體革命。2月2 日能源問(wèn)題專(zhuān)家武建東在《全面推動(dòng)互動(dòng)電網(wǎng)革命拉動(dòng)經(jīng)濟創(chuàng )新轉型》的文章中，明確提出中國電網(wǎng)亟須實(shí)施“互動(dòng)電網(wǎng)”革命性改造。

　　2009年2月4日，地中海島國馬耳他在周三公布了和IBM達成的協(xié)議，雙方同意建立一個(gè)“智能公用系統”，實(shí)現該國電網(wǎng)和供水系統數字化。IBM及其合作伙伴將會(huì )把馬耳他2萬(wàn)個(gè)普通電表替換成互動(dòng)式電表，這樣馬耳他的電廠(chǎng)就能實(shí)時(shí)監控用電，并制定不同的電價(jià)來(lái)獎勵節約用電的用戶(hù)。這個(gè)工程價(jià)值高達9100萬(wàn)美元(合7000萬(wàn)歐元)，其中包括在電網(wǎng)中建立一個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò )。這種傳感器網(wǎng)絡(luò )和輸電線(xiàn)、各發(fā)電站以及其他的基礎設施一起提供相關(guān)數據，讓電廠(chǎng)能更有效地進(jìn)行電力分配并檢測到潛在問(wèn)題。 IBM將會(huì )提供搜集分析數據的軟件，幫助電廠(chǎng)發(fā)現機會(huì )，降低成本以及該國碳密集型發(fā)電廠(chǎng)的排放量。