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中国智能电网发展历程及产业链分析

 信仰的力量 2013-11-28

  早在世纪之交,智能电网概念的雏形已被提出。美国电力科学研究院(EPRI)2001年就提出Intelligrid(智能电网)技术并进行相关研究,欧洲在2005年成立了SmartGrids(智能电网)欧洲技术论坛,对欧洲的智能电网发展战略进行研讨。中国智能电网相关研究工作的开展稍迟于西方发达国家,2009年6月由余贻鑫院士发起,在天津大学举办了“第1届智能电网研究学术论坛”,从智能电网的基本理念、技术组成、设备需求等多个角度对中国智能电网的建设和发展进行了探讨。

  国内的华东电网公司于2007年在国内率先开展了智能电网的可行性研究,并规划了从2008~2030年的“三步走”战略,即:在2010年初步建成电网高级调度中心,2020年全面建成具有初步智能特性的数字化电网,2030年真正建成具有自愈能力的智能电网。2009年2月,作为华北公司智能化电网建设的一部分——华北电网稳态、动态、暂态三位一体安全防御及全过程发电控制系统在京通过专家组的验收。我们预计我国智能电网将在地区实行试点,然后在全国实行推广。与美国的智能电网不同,我国的智能电网将主要以特高压电网为主干电网。

  目前我国政府正在研究中国智能电网的发展战略和投资规划,国家电网也在积极准备建设智能电网。智能电网既是下一代全球电网的基本模式,也是中国电网现代化的核心。实际上,智能电网的本质就是能源替代、兼容利用和互动经济。从技术上讲,智能电网应是最先进的通讯、IT、能源、新材料、传感器等产业的集成,也是配电网技术、网络技术、通信技术、传感器技术、电力电子技术、储能技术的合成,对于推动新技术革`命具有直接的综合效果。由此,智能电网具备可靠、自愈、经济、兼容、集成和安全等特点。智能电网学说的本质就是以信息革`命的造发性标准和技术手段大规模推动工业革`命最重要财产——电网体系的革新和升级,建立消费者和电网管理者之间的互动。中国智能电网建立,多网合一的前景美好,十分必要,但困难很大。电力网、信息网、电视网三网合一技术经济可行,资源充分利用,前景美好,问题是要建立中国跨几个垄断企业的管理协调体制。中国智能电网战略研究和基础现状落后于发达国家,建立更要经历二三十年一个较长时期和数万亿元的巨大资金支持,欲速则不达。在提高认识、实事求是、积极慎重、科学论证基础上,提出中国智能电网战略架构是当务之急。

  近年来,随着中国经济的高速发展,我国社会经济对电力的需求也呈现急速增长的态势。如果一味扩展电网规模而不解决传统电网中存在的电力流失大,用电难以动态调控等问题,电网系统将难以适应经济发展的要求。2009年5月,国家电网公司首次公布了“智能电网计划”,中国国家电网公司正在全面建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,以信息化、数字化、自动化、互动化四化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。

  智能电网建设是一个庞大的工程,未来几年上万亿元的投资将涉及行业的众多环节。智能电网的投资构成上,不考虑大规模储能装置,配网自动化和用户侧系统将占40%,智能变电站占20%、智能调度占15%、柔性输电系统(含清洁能源接人侧设备)占10%,其他投资占15%。智能电网将成为新能源、新技术、新材料的综合应用平台,拉动相关产业需求。

  时间节点上,未来2—3年内,即2012年前,特高压、数字化变电站将是建设高峰期;2012~2015年智能调度将逐渐引入;2009~2013年用电信息采集和智能电表的需求将有较快增长。其中,特高压作为我国坚强智能电网的关键组成部分,指的是交流1000kV、直流正负800kV及以上的电压,其在传输容量、传输损耗以及传输的距离都较500kV线路有绝对优势,按国网规划,到2020年规划投资预计超过7000亿元。

  智能电网的功效包括:一是智能电网能够实现双向互动的智能传输数据,实行动态的浮动电价制度;二是可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合,遇到电力供应的高峰期之时,能够在不同区域间进行及时调度,平衡电力供应缺口,从而达到对整个电力系统运行的优化管理;三是智能电网能够将新型可替代能源接人电网,比如太阳能、风能、地热能等,实现分布式能源管理;四是可以提高供电效率,减少能量损耗,改善供电质量,解决电网商业化运转;五是智能电表可以作为互联网路由器,推动电力部门以其终端用户为基础,进行通信、宽带业务或传播电视信号。中国电网升级化路线应该定义为智能电网的变革,智能电网的发展是全球工业和信息业的一次新产业革`命、技术革`命和管理革`命,应该以此为基础制定中国高起点的电网现代化的战略发展路线。为此,IT产业的深度革`命和能源革`命将成为孪生兄弟,智能电网改革将推动全球能源革`命的深度扩散。通过建造互动的电网,将推进IT革`命进人创新阶段;将为消费者提供更好的减少能源消耗的路径;将为整个社会节约成本、降低温室气体排放,并促进绿色经济占统治地位。

  智能电网产业链从技术层面上看,依次分为发电、输电、变电、配电、用电、调度这六个环节,智能电网的区别在于在各个环节上相对于传统电网都有着不同的变化和技术创新。

  总体上看,智能电网的技术创新主要体现在三个方面:

  1、通过分布式接入使更多能源能够便捷的接入上网,特别是清洁的新能源加入能够增加能源供给同时又不以牺牲环境为代价。

  2、通过使用一系列新材料的运用达到节能环保的作用

  3、通过引入一系列如数字化变电站、智能电表、智能调度系统的新技术不仅提高了电力产业的综合水平并使电力产业更加市场化。

  下面就通过各个环节的技术创新来更全面的诠释智能电网的概念。



(责任编辑:zxh007)

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