論智能電網(wǎng)建設(shè)與電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

/論智能電網(wǎng)建設(shè)和電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展論智能電網(wǎng)建設(shè)和電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展摘要：智能電網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)成為我國(guó)能源戰(zhàn)略的重要組成部分。它不僅推動(dòng)電力行業(yè)各環(huán)節(jié)的更新?lián)Q代，也將顯著帶動(dòng)節(jié)能環(huán)保、新材料、新能源、信息網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。發(fā)展過(guò)程中的一些問(wèn)題也必需引起留意。關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)問(wèn)題措施電力產(chǎn)業(yè)中圖分類(lèi)號(hào)：U665.12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：近年來(lái)，智能電網(wǎng)理念慢慢形成，代表將來(lái)電網(wǎng)發(fā)展方向的智能電網(wǎng)已成為世界范圍內(nèi)電網(wǎng)領(lǐng)域的探討熱點(diǎn)，并引起了越來(lái)越多的國(guó)家的關(guān)注，電網(wǎng)智能化也已成為世界電網(wǎng)發(fā)展的新趨勢(shì)。在世界能源危機(jī)的背景下，發(fā)展智能電網(wǎng)已經(jīng)成為我國(guó)能源戰(zhàn)略的重要組成部分。我國(guó)資源日益枯竭，環(huán)境持續(xù)惡化，要變更這一現(xiàn)狀，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是一條必由之路。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)可以給環(huán)境和社會(huì)帶來(lái)全面而深刻的變革，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的改良，推動(dòng)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。打造具有中國(guó)特色的堅(jiān)毅智能電網(wǎng)，是推動(dòng)我國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要載體，也是最有效的途徑之一。一、智能電網(wǎng)概述簡(jiǎn)潔來(lái)說(shuō)，智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化。智能電網(wǎng)建立在雙向的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，將高級(jí)測(cè)量體系、傳感技術(shù)、通訊技術(shù)、高溫超導(dǎo)技術(shù)和儲(chǔ)能限制等新技術(shù)成果應(yīng)用于傳統(tǒng)的物理電網(wǎng)；引入了新的智能產(chǎn)品和服務(wù)，能互動(dòng)地滿(mǎn)足現(xiàn)代用戶(hù)對(duì)電能質(zhì)量的高要求，并通過(guò)技術(shù)手段確保供電的平安性和牢靠性，能削減運(yùn)輸過(guò)程中的電能損耗，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的改良，進(jìn)而推動(dòng)可持續(xù)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。智能電網(wǎng)濃縮世界技術(shù)革命精華于一身，是最先進(jìn)的通訊、IT、新能源、新材料、新設(shè)備等產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的集成，干脆為社會(huì)服務(wù)，有利于開(kāi)拓電力行業(yè)管理的新時(shí)代，推動(dòng)了電力基礎(chǔ)設(shè)施的革命性升級(jí)。1．適合中國(guó)國(guó)情的智能電網(wǎng)。世界各國(guó)對(duì)于智能電網(wǎng)的界定有差別，各自建設(shè)智能電網(wǎng)的側(cè)重點(diǎn)也不盡相同。智能電網(wǎng)簡(jiǎn)潔地說(shuō)就是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化，是在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過(guò)先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、限制方法以及決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的牢靠、平安、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和運(yùn)用平安的目標(biāo)。我國(guó)的智能電網(wǎng)要以特高壓骨干輸電網(wǎng)為基礎(chǔ)，建立堅(jiān)毅的輸電系統(tǒng)，以便實(shí)現(xiàn)能源的大范圍合理配置，為電力系統(tǒng)更高層次的智能化供應(yīng)堅(jiān)毅基礎(chǔ)。當(dāng)前國(guó)家電網(wǎng)公司正在全面建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)毅電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的自主創(chuàng)新、國(guó)際領(lǐng)先的堅(jiān)毅智能電網(wǎng)。2．智能電網(wǎng)建成后的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。智能電網(wǎng)能保障能源供應(yīng)、大規(guī)模接納可再生能源并實(shí)現(xiàn)智能互動(dòng)，較之一般電網(wǎng)，它的建成將會(huì)大大降低能耗和堵塞，以較高的能量效率、較高的電能質(zhì)量和供電牢靠性、較低的系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用削減對(duì)發(fā)電和輸配電的資產(chǎn)投入，使得電網(wǎng)優(yōu)化配置資源實(shí)力大幅提升。二、我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)中存在的問(wèn)題智能電網(wǎng)是一個(gè)困難的大系統(tǒng)，其建設(shè)過(guò)程不是一蹴而就的，各類(lèi)問(wèn)題會(huì)不斷涌現(xiàn)。就目前而言，以下問(wèn)題值得關(guān)注：1．明確智能電網(wǎng)分步建設(shè)目標(biāo)。國(guó)家應(yīng)制訂適合國(guó)情的智能電網(wǎng)分步發(fā)展目標(biāo)。應(yīng)以堅(jiān)毅電網(wǎng)為基礎(chǔ)，建設(shè)以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的現(xiàn)代電網(wǎng)?？蓪⑦@一目標(biāo)分解為三個(gè)層次：國(guó)家電網(wǎng)公司強(qiáng)調(diào)我國(guó)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)在于堅(jiān)毅的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、強(qiáng)大的電力輸送實(shí)力和平安牢靠的電力供應(yīng)。如前文所述，這是以解決能源資源分布和經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡、提高電網(wǎng)輸送實(shí)力、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離大容量輸電為前提的?！皥?jiān)毅牢靠”應(yīng)當(dāng)是智能電網(wǎng)建設(shè)的初級(jí)目標(biāo)，即提高供電的質(zhì)量、牢靠性和平安性。在初級(jí)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，大規(guī)模的可再生能源接入、分布式能源分散化、小容量、多數(shù)量接入為目的的智能電網(wǎng)建設(shè)就成為中級(jí)目標(biāo)。智能電網(wǎng)的發(fā)展要求實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的無(wú)卑視開(kāi)放，促進(jìn)清潔能源的利用，這就須要提高清潔電能在終端能源消費(fèi)中的比重?！敖?jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)?！笔侵悄茈娋W(wǎng)建設(shè)的其次階段目標(biāo)。在上述兩個(gè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)之后才有可能達(dá)成電網(wǎng)、電源和用戶(hù)三方面信息的透亮共享，從而促進(jìn)發(fā)電企業(yè)和用戶(hù)主動(dòng)參和電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)整。“透亮開(kāi)放、友好互動(dòng)”成為智能電網(wǎng)發(fā)展的最終目標(biāo)。2.建立并完善智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。目前我國(guó)現(xiàn)有的電力關(guān)鍵設(shè)備（系統(tǒng)）及其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不適應(yīng)智能電網(wǎng)建設(shè)的須要，而關(guān)于智能電網(wǎng)系統(tǒng)的技術(shù)探討尚沒(méi)有國(guó)家層面的統(tǒng)一規(guī)劃和引導(dǎo)，不同產(chǎn)品供應(yīng)商會(huì)接受不同的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。如何在一體化的系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)規(guī)范、參考標(biāo)準(zhǔn)、最低性能規(guī)定和最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)方面和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，使其具有互操作性，甚至駕馭標(biāo)準(zhǔn)制訂的主導(dǎo)權(quán)也是在編制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)須要留意的前瞻性問(wèn)題。3．防范跨國(guó)公司的限制，增加自主創(chuàng)新實(shí)力。國(guó)家電網(wǎng)公司在發(fā)布《智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備（系統(tǒng)）研制規(guī)劃》時(shí)表明，要全面提高我國(guó)電力裝備業(yè)的自主創(chuàng)新實(shí)力、先進(jìn)制造實(shí)力和技術(shù)引領(lǐng)實(shí)力，強(qiáng)調(diào)在保證技術(shù)質(zhì)量的前提下重點(diǎn)接受自主產(chǎn)品和技術(shù)。同時(shí)，由于我國(guó)逐步削減國(guó)有壟斷經(jīng)營(yíng)，不斷放開(kāi)投資領(lǐng)域，降低投資門(mén)檻，資源和能源領(lǐng)域也快速成為跨國(guó)公司新的投資領(lǐng)域。因此，跨國(guó)公司對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)的滲入程度還需謹(jǐn)慎對(duì)待。4.促進(jìn)行業(yè)整合。對(duì)于國(guó)內(nèi)智能電網(wǎng)設(shè)備研發(fā)和制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，一方面要加大技術(shù)研發(fā)力度，盡快駕馭相關(guān)核心技術(shù)，提高設(shè)備制造工藝，降低生產(chǎn)成本，提高自身設(shè)備的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力；另一方面，要把握智能電網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)和重點(diǎn)領(lǐng)域，避開(kāi)造成投入的奢侈。這就須要集中優(yōu)勢(shì)力氣，促進(jìn)行業(yè)整合。作為電工行業(yè)相關(guān)企業(yè)、探討院所在智能電網(wǎng)設(shè)備方面的全國(guó)性行業(yè)組織，智網(wǎng)委工作的開(kāi)展將充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì)職能，推動(dòng)智能電網(wǎng)設(shè)備行業(yè)有序、健康、快速發(fā)展。5.可再生能源和負(fù)荷資源的不匹配分布。我國(guó)要重視電網(wǎng)的容量建設(shè)，很多可再生能源具有間歇性和不穩(wěn)定性等特點(diǎn)，會(huì)對(duì)其發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的發(fā)電功率有較大的影響。因此，應(yīng)當(dāng)重視對(duì)將來(lái)高容量電網(wǎng)的管理，實(shí)現(xiàn)高效、牢靠和平安的運(yùn)行?？稍偕茉吹姆稚⑿浴？稍偕茉淳哂蟹稚⑿缘奶攸c(diǎn)，因此，在存在統(tǒng)一大電網(wǎng)時(shí)，靠近負(fù)荷側(cè)就地利用的分布式發(fā)電的重要性就慢慢凸顯了出來(lái)。要充分地對(duì)發(fā)生問(wèn)題進(jìn)行綜合分析和考慮，最大限度地使相關(guān)資源和負(fù)荷得到優(yōu)化平衡，對(duì)于電網(wǎng)系統(tǒng)的總體效率和效益的提高具有極其重要的意義。6.能源系統(tǒng)中化石能源的退出。將來(lái)能源系統(tǒng)中，化石能源的退出將會(huì)對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展提出很大的挑戰(zhàn)。將來(lái)電網(wǎng)的負(fù)荷特性和現(xiàn)代電網(wǎng)的負(fù)荷特性相比將產(chǎn)生很大的變更，會(huì)有大量包含電氣化機(jī)車(chē)的移動(dòng)負(fù)荷和大范圍分布的充電電站，以代替加油站之類(lèi)的設(shè)施供汽車(chē)等交通工具充電。三、我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)問(wèn)題的解決措施1.發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)。大力發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)，可以極大地促進(jìn)將來(lái)智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展?？紤]到傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)主要遵循的是生產(chǎn)-傳輸-運(yùn)用的模式，在將來(lái)智能電網(wǎng)建設(shè)中，可以在其中增加“存儲(chǔ)”電能的環(huán)節(jié)。存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用將使電網(wǎng)的性能得到大幅度提升，且對(duì)可再生能源以及分布式發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)用以及對(duì)大型可再生能源發(fā)電站的開(kāi)發(fā)利用帶來(lái)便利，不僅為其供應(yīng)豐富的技術(shù)選擇，也為其供應(yīng)了極為有利的技術(shù)支撐。儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)使電網(wǎng)運(yùn)行無(wú)論在平安性、經(jīng)濟(jì)性還是靈敏性都得到明顯的改善。2.發(fā)展分布式智能電網(wǎng)。所謂分布式智能電網(wǎng)，即一種構(gòu)建起接近用戶(hù)的小型發(fā)電機(jī)組、儲(chǔ)能系統(tǒng)和微型電網(wǎng)，并且和外部電網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)的智能電網(wǎng)。在分布式電網(wǎng)中，小型發(fā)電機(jī)組的發(fā)電系統(tǒng)也可以不同，可以太陽(yáng)能、風(fēng)力和生物質(zhì)等可再生能源混用。且原有配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)不會(huì)因?yàn)榉植际诫娫吹慕尤攵l(fā)生變更，這可以延緩輸、配電網(wǎng)升級(jí)換代所需的巨額投資。而電網(wǎng)的供電質(zhì)量和牢靠性會(huì)隨著分布式電源的接入而得到有效改善。通過(guò)筆者的分析可以看出，接受分布式智能電網(wǎng)，可以大大提升可再生能源的有效利用率。3.打造具有中國(guó)特色的堅(jiān)毅智能電網(wǎng)。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的電網(wǎng)發(fā)展總體滯后于世界發(fā)達(dá)國(guó)家。因此，我國(guó)要加快電網(wǎng)建設(shè)，打造具有中國(guó)特色的堅(jiān)毅智能電網(wǎng)，以外延發(fā)展為主，以滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展的須要為首要任務(wù)，以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，實(shí)現(xiàn)各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，提高供電實(shí)力，營(yíng)造平安牢靠的用電環(huán)境。同時(shí)，要大力提升電網(wǎng)的智能化水平，提高供電效率，優(yōu)化供電服務(wù)，做到外延發(fā)展和內(nèi)涵提升并重。由于我國(guó)幅員寬敞，邊遠(yuǎn)地區(qū)的用電比較困難，因此，還要大力提升輸配電實(shí)力，做好遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗的電力輸送，保證輸送的電力高效、牢靠、穩(wěn)定；結(jié)合不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，因地制宜提高用電的互動(dòng)實(shí)力，提高用電增值服務(wù)水平，提高能源的利用效率，促進(jìn)和諧社會(huì)的構(gòu)建，推動(dòng)社會(huì)的健康和諧發(fā)展。四、智能電網(wǎng)建設(shè)對(duì)電力產(chǎn)業(yè)的促進(jìn)作用智能電網(wǎng)建設(shè)涉及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度六個(gè)環(huán)節(jié)，通過(guò)智能電網(wǎng)的建設(shè)帶動(dòng)全面升級(jí)和集約化發(fā)展，電力系統(tǒng)各領(lǐng)域都將產(chǎn)生質(zhì)的飛躍，主要表現(xiàn)在六個(gè)方面。1．發(fā)電環(huán)節(jié)。在能源危機(jī)和全球碳減排壓力下，水力發(fā)電、風(fēng)電并網(wǎng)、太陽(yáng)能發(fā)電并網(wǎng)、大容量?jī)?chǔ)能成為發(fā)電側(cè)的重點(diǎn)建設(shè)方向。對(duì)于目前的常規(guī)電源而言，智能電網(wǎng)建設(shè)將促進(jìn)其網(wǎng)廠協(xié)調(diào)和調(diào)峰技術(shù)創(chuàng)新，推動(dòng)快速并網(wǎng)、抽水蓄能等裝備核心技術(shù)突破，同時(shí)發(fā)電監(jiān)控設(shè)備制造業(yè)將進(jìn)入高速增長(zhǎng)期。2.輸電環(huán)節(jié)。依據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司的規(guī)劃，智能電網(wǎng)首先強(qiáng)調(diào)電網(wǎng)的堅(jiān)毅，因此要加速特高壓建設(shè)。堅(jiān)毅智能電網(wǎng)建設(shè)不僅對(duì)變壓器、電纜等傳統(tǒng)電網(wǎng)裝備制造產(chǎn)業(yè)有較大需求，而且對(duì)狀態(tài)檢測(cè)設(shè)備、愛(ài)惜測(cè)控裝置、平穩(wěn)調(diào)度系統(tǒng)等制造業(yè)提出了剛性需求，將促進(jìn)其產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大。3.變電環(huán)節(jié)。在建設(shè)智能電網(wǎng)的背景下，我國(guó)智能變電站將成為新建變電站的主流。在變電環(huán)節(jié)，新建智能變電站、變電站智能化改造、智能變電站運(yùn)維集約化、輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將成為將來(lái)的重點(diǎn)。4．配電環(huán)節(jié)。依據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司規(guī)劃，將來(lái)10年將全面推動(dòng)配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)，配電自動(dòng)化、配網(wǎng)調(diào)控一體化、分布式發(fā)電、儲(chǔ)能和微電網(wǎng)的接入下協(xié)調(diào)限制這些領(lǐng)域的市場(chǎng)前景廣袤。5.用電環(huán)節(jié)。這一環(huán)節(jié)和終端用戶(hù)聯(lián)系比較緊密，包括供電服務(wù)中心的省級(jí)集中建設(shè)、用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)、智能小區(qū)樓宇建設(shè)；涉及的主要設(shè)備是智能終端、智能電表。特別值得關(guān)注的是電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施的建設(shè)。在發(fā)展新能源汽車(chē)的帶動(dòng)下，電動(dòng)汽車(chē)充放電設(shè)施將面臨爆發(fā)式增長(zhǎng)。6.通訊信息平臺(tái)。堅(jiān)毅智能電網(wǎng)建設(shè)對(duì)配、用電環(huán)節(jié)信息交互的要求慢慢提高，因此電力用戶(hù)通信、電力光纖到戶(hù)、電力線載波等新型通信技術(shù)的創(chuàng)新有廣袤的空間。智能電網(wǎng)和信息、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化等技術(shù)密切相關(guān)，發(fā)展智能電網(wǎng)不僅涉及面廣而且有較強(qiáng)的帶動(dòng)性。這些領(lǐng)域包括電力行業(yè)及其上下游產(chǎn)業(yè)，并和國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)緊密聯(lián)系，將顯著帶動(dòng)節(jié)能環(huán)保、新材料、新能源、信息網(wǎng)絡(luò)、新能源汽車(chē)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成一個(gè)浩大的產(chǎn)業(yè)鏈。五、結(jié)論電網(wǎng)智能化是我國(guó)電網(wǎng)將來(lái)發(fā)展的必由之路，我國(guó)要大力發(fā)展儲(chǔ)能技術(shù)和分布式智能電網(wǎng)，打造具有中國(guó)特色的堅(jiān)毅智能電網(wǎng)。隨著相關(guān)技術(shù)的成熟、市場(chǎng)的需求和相關(guān)政策的實(shí)施，我國(guó)的電網(wǎng)智能化會(huì)不斷地升級(jí)、優(yōu)化，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)健康和諧、又好又快地發(fā)展。參考文獻(xiàn)：1.王思童.加快步伐加強(qiáng)力度發(fā)展中國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)-訪智能電網(wǎng)探討所孫強(qiáng)博士[J].電器工業(yè),2012,(2).2.王玉勝.2012中國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)國(guó)際論壇在京成功召開(kāi)[J].電氣技術(shù),2012,(4).3.智能電網(wǎng):中國(guó)能源平安的保證市場(chǎng)