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未來電網的發(fā)展
摘要：分析了歐美智能化電網的發(fā)展趨勢以及智能電網的產生、特點、功效，闡述了中國堅強智能電網發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃和重要意義，并對國內智能電網的發(fā)展現狀做了簡介。
關鍵詞：智能電網 特高壓 能源
中圖分類號：TM6 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973(2011)006-036-02
1 智能電網發(fā)展的背景及意義
眾所周知，“電網”是一個國家經濟社會發(fā)展的基礎設施和重要公用事業(yè)，也是現代化建設的基本保障，它關系著整個國家的能源安全和國計民生。隨著數字經濟的發(fā)展，環(huán)境與氣候要求日趨嚴格，世界各國的能源政策也在不斷的改革以適應經濟發(fā)展，一方面是由于電網與客戶、市場的關系發(fā)展更為密切，用戶對電能供應和質量的要求也愈來愈高;另一方面是由于可再生能源發(fā)電的規(guī)模在逐漸擴大，傳統(tǒng)的電力網絡已不能滿足經濟社會發(fā)展的要求，需要將傳統(tǒng)電網進行升級換代，于是“智能電網”契機而生。
智能電網翻譯成英語為Smart power Grid。智能電網就是應用數字信息技術和自動控制技術，貫穿于發(fā)電、輸電、配電、用電所有環(huán)節(jié)，通過終端傳感器將電力公司與用戶、用戶與用戶之間形成即時連接的網絡互動，實時監(jiān)控和整合系統(tǒng)中的數據，最終實現信息雙向交流，優(yōu)化電網運行。因此，智能電網具有以下幾個特點：即堅強、兼容、經濟、自愈、集成、優(yōu)化等。
中國電網由于尚未建成堅強骨干網架，抵御多重故障的能力還較弱;區(qū)域電網的主干網架相對較薄弱，在一定程度上限制了新能源的利用;電網運行不夠經濟、穩(wěn)定，信息孤島普遍存在，這些原因導致國內能源分布不均衡，結構不合理。為了更好的解決這些問題，提高電網運營能力，建設和研究智能電網成為一個關鍵。
中國國家電網公司在特高壓取得重大突破后，國家電網公司建立了新的起點即建設統(tǒng)一堅強的智能電網，以此不斷的推動電網科學發(fā)展水平。通過建設智能電網可充分優(yōu)化能源布局與配置，推動可再生能源和低碳能源發(fā)展，促進和用戶側新型電能利用模式發(fā)展，全面提高供電安全性和服務水平，實現更好的社會經濟效益，對我國經濟社會全面、協(xié)調、可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的現實意義。
2 國外智能電網發(fā)展狀況
早在2001年，意大利電力公司首先創(chuàng)建立了智能化計量網絡，改造、安裝了3180萬只智能電表。每年節(jié)約管理成本5億歐元，客戶服務成本降低至40%，實際管理線損由3%降至1%。美國已經把智能電網建設作為經濟刺激計劃中重要組成部分，并投資約45億美元用于智能電網和地區(qū)試點項目建設，目前已有10多個州正在積極推進智能化電網建設與應用，其中科羅拉多州的Boulder成為第一個智能電網城市。日本作為亞洲經濟和科技技術強國，2010年也開始進行構建智能電網試驗，主要致力于開發(fā)太陽能等可再生能源，并促使其能和現有的電力系統(tǒng)進行有機融合，最終得以實現智能電網。韓國將于今年建立“智能電網”綜合性試點項目。此外，西方的一些發(fā)達國家和歐洲經濟強國都在不斷加快智能化電網地建設和應用，西班牙將智能電網項目試點設在了Puerto Real;意大利部分電網已經實現智能化：歐盟在2009年初圓桌會議上明確要利用智能電網技術來實現可再生能源集成跳躍式發(fā)展，即把北海和大西洋的海上風力發(fā)電以及歐洲南部和北非太陽能發(fā)電融入歐洲電網。
3 國內智能電網發(fā)展現狀
經歷了一個多世紀的誕生、成長及變革，電網發(fā)展又有了質的飛躍――智能電網。讓電網擁有思考的“大腦”，對復雜的系統(tǒng)變化能夠自動采取正確的應對措施，這是人類加之于電網的夢想。一直以來，社會經濟的發(fā)展GDP指數的提升，一度以犧牲環(huán)境資源、大規(guī)模破壞自然為代價，現今保護環(huán)境、節(jié)能減排被納入到發(fā)展的主題，成為衡量發(fā)展的綜合效益的主要指標，而更為可靠的安全性、更具效益的經濟性，更好利用資源的高效性、更為友好的環(huán)保性等等是被加冕可于智能電網的熱點特征，發(fā)展智能電網被視為拉動電網企業(yè)走在時代發(fā)展前沿的引擎。
盡管中國電網的先進性在全球名列前茅，但是電網仍不夠安全，預計到2020年，我國全社會用電需求量和相應的發(fā)電裝機總規(guī)模均將達到目前現有水平的2倍以上，電網難以滿足未來經濟社會發(fā)展的需求，因此，這些原因成為了中國建設堅強智能電網的動力。2009年5月21日，國家電網公司在“2009特高壓輸電技術國際會議”上提出“堅強智能電網”發(fā)展規(guī)劃，使我國智能電網建設正式步入中國公眾的視野。
國家電網公司面對國際國內智能電網熱潮，高瞻遠矚，深刻認識國內外政治經濟形式，準確把握能源和典韋發(fā)展規(guī)律，超前謀劃部署指南電網研究，從保障能源安全、優(yōu)化能源結構、促進節(jié)能減排、發(fā)展低碳經濟、提高服務水平的要求出發(fā)，確定了建設國際領先、自主創(chuàng)新、具有中國特色統(tǒng)一堅強智能電網的發(fā)展戰(zhàn)略目標。
近幾年來，我國已深入開展現代化電網建設運行管理相關的研究和實踐工作，部分項目已進入試點階段，大量科研成果已轉化并廣泛應用到實際工程中去，部分職能電網技術和裝備已處于國際領先水平，為智能電網建設提供必要的技術支撐和設備保障。尤其是特高壓輸變電核心技術的重大突破以及國產設備的性能在電網運行中優(yōu)異表現，為堅強智能電網發(fā)展提供了重要的技術支撐。全面掌握了特高壓核心技術，成功研制了代表世界最高水平的全套特高壓交流設備，形成了目前世界上實驗能力最強、技術水平最高的特高壓試驗研究體系，建立了全套的特高壓工程設計、施工和運行維護技術規(guī)范體系。
大電網安全運行控制能力、繼電保護技術和裝備水平已居于國際領先地位。光與測量控制系統(tǒng)的功能和應用達到領先水平，向量測量裝置(PMU)在世界上投運數量最多，國產化性能、精度、處理能力均優(yōu)于國外產品;中國自主研發(fā)的能量管理系統(tǒng)(EMS)在省級以上調度機構得到了廣泛的應用并達到國際先進水平，自動電壓控制、繼電保護和安穩(wěn)控制裝置等方面具有明顯技術優(yōu)勢。依托先進可靠的電力通信網絡建成高效集成的統(tǒng)一信息系統(tǒng)平臺，為堅強智能電網發(fā)展提供了可靠的信息支撐。目前以“SG186”工程為代表的國家電網信息系統(tǒng)集成開發(fā)整合工作已取得階段性成果，ERP系統(tǒng)已經完成建設試點并開始大規(guī)模推廣運行。
4 智能電網的戰(zhàn)略規(guī)劃
國家電網公司把統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一建設、統(tǒng)一標準作為智能電網建設的原則。其中，“統(tǒng)一”是前提，“堅強”是基礎，“智能”是關鍵。統(tǒng)一性、網架堅強、智能化三者的高度融合決定了國家電網未來的發(fā)展方向。2009年7月11日召開的國家電網公司年中工作會議，總經理劉振亞八統(tǒng)一堅強智能電網建設的內容貫穿始終，這被認為是建設智能電網時間表的正式出爐。按照國家電網的最新規(guī)劃，建設堅強智能電網的階段性目標分三步走：2010年前，完成發(fā)展規(guī)劃的制定，開展關鍵技術設備研發(fā)和試點工作;到2015年，在關鍵技術和設備上取得重大突破并廣泛應用;到2020年，堅強智能電網將全面建成，電網在資源配置能力方面、安全水平方面、運行效率方面，以及電網與電源、用戶之間的互動性有明顯提升。
堅持從中國國情出發(fā)，以社會用戶服務需求為導向、以先進科學為技術手段、以滿足經濟社會可持續(xù)發(fā)展為目標，著眼于未來電網發(fā)展趨勢，以堅強網架為基礎、以信息平臺為支撐，全面落實“電力流、信息流、業(yè)務流”一體化融合的智能電網理念，構建高度一體化的貫穿發(fā)電、線路、變電、調度、配電和用戶各環(huán)節(jié)的電網可持續(xù)發(fā)展體系。這是智能電網的建設思路。前不久，美國商務部部長駱家輝和能源部部長朱棣文，特意將國家電網作為訪華行程中的重要一站，就特高壓、清潔能源和智能電網等問題與國網公司進行會晤。這表明中國與美國等世界強國站在了發(fā)展智能電網的統(tǒng)一起跑線上，并對發(fā)展智能電網有著自己獨特的想法――建立中國式的智能電網。智能電網的發(fā)展必將推動能源革命的深度裂變，將更有限的實現資源利用，對于智能電網來說舍我其誰。建設統(tǒng)一堅強智能電網勢在必行，我們則志在必得。
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