智能电网：列国抢建新能源基础设施-J9集团国际

日前，德意志银行全球市场清洁能源首席分析师高登在北京接受记者采访时暗示，“全球清洁能源利用的瓶颈，并不是清洁能源自身的开发，而是存储和输送清洁能源的基础设施———智能电网的技术提升和建设。”





　　记者在美国、欧洲等采访相识到，随着智能电网时期的到来，世界列国的智能电网建设已经全面启动。在智能电网理想逐步成为业界共识的过程中，当局正成为建设新能源基础设施的自动力量，很多国度都确立了智能电网建设指标、行动路线及投资打算，但鉴于分歧地域的监管机造、电网基础设施近况和社会经济发展情况的分歧，各地的智能电网发展战术也有所分歧。





　　全球：当局疏导智能电网建设





　　记者在国度权威机构id c energyinsights相识到，据美国和欧盟的预测，2012～2017年期间，全球智能电网基础设施投资规模年均增长比例将达到17.4%，出格是在硬件、软件和服务方面的投资规模将更大。预计至2017年，全球智能电网基础设施的投资规模将达到464亿美元左右，而亚太地域将成为将来5年内投资增快最快的地域，预计其年增长比例将达到33.7%。 而综合国际多家权威机构的预测，至2020年，全球智能电网投资将达到2500亿美元。





　　凭据国际能源大会的界说，智能电网(sm artpow er grids)，就是电网的智能化，也被称为“电网2.0”，它是成立在集成的、高快双向通讯网络的基础上，通过先进的传感和丈量技术、先进的设备技术、先进的节造步骤以及先进的决策支持系统技术的利用，实现电网的靠得住、安全、经济、高效、环境敦睦和使用安全的指标，其重要特点蕴含自愈、激励和蕴含用户、招架攻击、提供满足21世纪用户需要的电能质量、答理各类分歧发电大局的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。





　　国度发改委能源钻研所有关专家通知记者，智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的倔强网架为基础，以通讯信息平台为支持，拥有信息化、自动化、互动化特点，蕴含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合，是倔强靠得住、经济高效、清洁环保、通明盛开、敦睦互动的现代化电网。





　　据美国新能源协会的丹尼斯介绍，美国经过互联网和3g的发展累计了丰硕的进行尺度战的经验，已经起头在智能电网尺度中抢占先机。美国尺度与技术钻研院(n ist )提出将分三个阶段成立智能电网尺度。美国商务部长骆家辉曾在g ridw eek大会上颁发了n ist在第一阶段的最新进展汇报。该汇报拔取了近80项现有尺度，用于领导和支持当前智能电网发展，明确了14个必要优先钻研和解决的方面，并出格分析了信息安全方面的尺度。





　　据相识，日本也已经起头抢占用电市场中的技术先机，在试图将其扩为世界尺度。日本东京电力公司、富士集团以及三菱公司结合造订了电动汽车接入电网尺度，为电动汽车接入电网打下了优良基础。日本在大型锂离子蓄电池的研发方面技术当先，在结合美国，将其技术推广为国际尺度。





　　国度电网公司科技部智能电网处处长林弘宇泄漏，在“十二五”期间国度电网智能化建设将投资2860亿元。2012年将建设17个智能电网综合示范工程，163座充换电站和910台互换充电桩，智能变电站1329座，刷新132座，建设26万户电力光纤到户，在26个省级公司推广配电自动化系统建设，建设8个省级智能电网调度技术支持系统，推广利用3700万只智能电能表。





　　“智能电网建设将来几年将加快发展，全球智能电网建设局势一片利好。从全球看，列国发展智能电网当局不成缺位。”林弘宇暗示。





　　在美国、日本等蓬勃国度，智能电网战术己成为国度沉要战术，是在当局统一主导和支持下，集国度以及有关力量来造订和推动的。智能电网战术已经成为他们抢占将来低碳经济造高点的沉要战术措施。中国与其他国度在智能电网发展上的“角力”，不仅是一次综合实力和抢占将来低碳经济造高点的较量，也是推动自身经济可持续发展、确保将来能源安全的必要。





　　记者从欧盟相识到，近年来英国当局积极对智能电网进行政策支持。为落实2009年出台的《英国低碳转型打算》国度战术，2009年12月初，英国敌灾初次提出要大力推动智能电网的建设，同期颁布《智能电网：机缘》汇报，并于2010岁首出台具体智能电网建设打算。英国煤气电力市场办公室从2010年4月起五年内共动用5亿英镑进行加大规模的尝试。英国当局也在支持一些领域的匹配性发展，其中蕴含投资3000万英镑的“插入场”框架，支持电动汽车充电基础设施建设。





　　英国已造订出“2050年智能电网线路图”，并起头加大投资力度，支持智能电网技术的钻研和示范。之后的工作将严格依照路线图执行。





　　在第一阶段(2010年-2020年)，英国筹备大规模投资以满足近期必要，并成立将来可选规划。近期英国筹备扩大现有的基础设施和持续推动试点工程建设，争取早日美满智能电表的部署工作，为以来大规模的研发提供规划和数据支持。





　　第二阶段(2020-2050)，主张是要提供到2050年后各类电力系统选择规划的根基凭据。具体内容就是大量发展散布式能源和清洁能源，同时增长智能家居、智能家庭、嵌入式贮存和散布发电以及虚构电池的利用，并通过智能设计和强化电压设计等提高整个电网的自动化、智能化和节造力。





　　法国当局也同样对智能电网进行政策支持。法国是能源资源相对匮乏的国度，石油和天然气储量有限，煤炭资源已趋于枯竭。激励发展可再生能源及智能电网，提高可再生能源在能源亏损总量中的比例，已成为法国当局在造订有关政策时优先思考的问题。





　　在德国，很少使用“智能电网」剽个名词，而是使用e-energy，翻译过来就是“信息化能源”。为推动e-energy的顺利进展，德国联国当局经济和技术部专门开设了一个网站，用来颁布信息化能源的进度，向公家宣传信息化能源建设的益处。





　　2008年12月以来，德国当局投资1.4亿欧元施杏装e-energy”打算，在6个试点地域开发和测试智能电网的主题身分。2011年，自日本核；岳，德国毅然参与“弃核”行列，转向新能源和电动汽车，尤其是后者，今年5月16日据当局新闻人士泄漏，德国当局拟投入10亿欧元补助，以搀扶电动汽车，出格是电池技术的研发。





　　美国：尺度引领智能电网





　　最近，美国能源部副部长k ristinajohnson在美国无线通讯展的钻研会上颁发演讲称：“此刻有个好新闻，那就是美国电网已经成为20世纪名列前茅的创新;但也有个坏新闻，那就是它发展的快率切实太慢了。”





　　johnson所强调的，也正是奥巴马当局所关注的。现代化的电网建设对美国来讲是优等沉要的。智能电网将在援手消费者省钱的同时，使他们可能监管自己的能源使用情况。智能电网还能使公共事业设备获得实时信息以实时应对电力中断等突发情况。凭据有关的汇报估计，装置200万只智能电表将为美国的消费者一年内节约数十亿美元。





　　记者从美国太阳能协会相识到，美国于2004年颁布了《国度输电技术路线图》，总结了美国实现电网现代化的重要问题和挑战，并提出有关建议 。 路 线 图 提 出 通 过 五 种 途 径 实 现 国 家 电 网《g rid2030》愿景，蕴含：设计“g rid2030”系统结构;发展“关键”技术;加快市场接受度;加强电力市场运作;成立更强有力的公共和私营之间的合作关系。路线图还具体介绍了国度电网实现现代化必要发展的一系列活动，但还有一些问题没有涉及到，例如保险这些活动能顺利实现的具体细节、截止日期以及所必要的资源等。这些补充打算还必要电力行业有关单元做进一步思虑。





　　随着2009年美国当局大规

７⒄怪悄艿缤蟹⒑徒ㄉ，2009年7月，美国能源部颁布了《智能电网系统汇报》(sm art g ridsystem r epｏｒt)，全面检视了美国智能电网发展情况以及发展过程中存在的问题。汇报指出，目前美国智能电网发展最大的问题就是用度问题，据统计，美国仅智能电网丈量系统就必要投入270亿美元，到2030年美国整个智能电网投入需达到1.5万亿美元。此表，智能电网尺度的互操作性以及发展过程中有关政策的变动，也是智能电网发展面对的问题。





　　目前，美国智能电网有关规划重要有如下几个方面：电力基础设施战术防护系统、g ridw ise与g ridw ｏｒks、现代电网打算、《能源自主与安全法案2007》中智能电网规划和经济刺激打算中的智能电网研发打算。





　　最近，针对美国智能电网建设项主张负面新闻不休增多。例如，建设用度远远超过最初的预算，消费者抱怨家庭内装置了智能电表反而使电费支出增多等。





　　分析人士暗示，若是仅凭据这些信息，就以为“美国智能电网项目发展不利”尚为时过早。现实上，若是你可能到本地亲自参观美国智能电网建设项目，从火热的场景与被器沉的水平，就能够看出美国但愿在能源领域把握如同其在互联网领域那样的“霸权”。美国在互联网领域之所以如此急剧发展并把握主导权，重要是出于当局强有力的搀扶、技术的尺度化、新成员的纷纷参加加快了市场形成等。现实上，美国智能电网项目建设中，也遵循着类似的法规。





　　以美国商务手下属的国度尺度技术钻研院(n ist )为主，美国当部门门钻研了智能电网的互操作性与网络安全等各项技术尺度。





　　最近，n ist颁布了新一代输电网“智能电网”的尺度化框架———明确了75个尺度规格、尺度和领导方针。其中25个规格和尺度是这次颁布前确定的。这25项尺度蕴含了智能电表与家用电器可进行双向无线通讯的技术zigbee的智能能源规范(sm artenergyprofile)。





　　美国商务部有关官员通知记者，智能电网建设项主张主力军表表上是电力公司或者处所当局，但现实主导者却是在世界各地占有分支机构的大型it企业、在特定领域内占有主题技术的高科技企业以及非投机组织。这些美国企业或机构无一不占有壮大的全球业务分部。例如，从事it征询业务的美国埃森哲公司承担了科罗拉多州博尔德智能电网试点项目“智能电网城视妆与荷兰阿姆斯特丹、日本横滨智能城市项主张项目治理，美国ibm公司在世界各地的重要城市提供智能城市征询与it服务。





　　高 科 技 企 业 方 面 ， 最 著 名 的 是 美 国silverspringn etw ｏｒks公司。这家公司为电力公司提供面向智能电网的高级电表架构(a m i)搭建与运行的解决规划。该公司由多个大型高科技企业出资建设，它的执行副总裁兼首席营销官称：“电力公司此刻就有必要建设智能电网。”美国加州能源巨头升平洋燃气和电力公司(pg & e)就是该公司的客户。p g & e已经在加州北部部署了约莫700万部智能电表。silverspringn etw ｏｒks公司还为加拿大与澳大利亚提供了a m i解决规划。





　　新成员之中并非仅有it企业或高科技企业。美国非获利组织(n po )最近也展示了在智能电网方面的绝对实力。美国在这一领域中，有好多丝绝不亚于民营企业的规模与业务量的事业型n po。





　　欧洲：把海优势电北非太阳能融入电网





　　“最近，欧盟有关圆桌会议进一步明确要求依附智能电网技术将大西洋的海优势电、欧洲南部和北非的太阳能电融入欧洲电网，实现可再生能源的跳跃式发展。”欧盟经济和社会委员会官员法尔克通知记者。





　　法尔克暗示，实现电力供给与需要的互动、协调，最大限度阐扬现有电力系统的潜力，实现电力系统效能、靠得住性以及电能质量的全面提高，并为用户带来经济效益是欧洲智能电网的根基指标。然而，大量散布式微型发电装置的并网是欧洲智能电网发展遇到的现实问题。





　　欧洲议会2009年通过了推进可再生能源利用的指令，划定到2020年欧盟地域的可再生能源供给量应达到全数能源供给量的20%。而欧盟15个成员国(eu 15)(2004年前欧盟的15个成员国)的可再生能源工业的指标是2020年可再生能源发电量达到总发电量的33%。在一系列能源政策的疏导下，欧洲确定了散布式发电的发展方向。与之相适应的钻研沉点集中在动力与能源转换设备、资源深度利用技术、智能节造和群控优化技术以及综合系统优化技术上。其中，与电网有关的钻研重要针对散布式发电系统的电网接入钻研，以及解决散布式发电与现有电网设施的兼容、整合和安全运行等问题。





　　在英国，智能电网的索求方向是可再生能源发 电 和 智 能 配 电 。 英 国 能 源 公 司 计 划 建 设 的8.6g w潮汐发电工程，将成为世界上最大的潮汐发电站，并打算于2020年把利用风力发电获得的电力直接输入城市电网。





　　但是，可再生能源利用存在一个凸起问题，就是目前得到宽泛利用的太阳能微风能发电受形象前提影响严沉，供给情况不变性差，形象前提的任何变动城市当即导致发电量变动。在电力需要增长或供给降落时，电网频率有可能产生变动。当大型风电场的风快显著降低，或太阳能电站上空飘过一片云，电网频率可能会降落。若频率降落幅度达到1h z，应急发电装置必须当即增长供电量;若电网频率降落幅度达到48.8h z，欧洲电网运行治理中心必须堵截部门线路的供电，这意味着一些地域会因而停电。





　　在英国电网中，典型的电能流向是从北向南，在低压用户端(电压为400v )有肯定数量的家庭使用燃气热电联产机组或太阳能光伏发电装置、风力发电装置。固然原来的输电网依然存在，但是新建的输电网更多的是互动供电网络；ザ≌┑缒芄唤≌性业牡缌δ嫦蚴淙氲缤，这是英国电力法中已明确划定的运行方式。因而，电网公司面对着技术上的改进和创新(如必要双向；さ)，这种互动供电给电网的不变节造和调度造成很大难题，不只给电网技术、系统、市场、治理等方面造成影响，并且对传统的供电、发电、输电、配电也是一种挑战。





　　同时，在用电负荷侧对电网不变运行的要求进行响应，是近年来智能家电技术发展的新课题。以冰箱为例，冰箱与电网运行治理中心之间能够进行双向信息互换，在电网供需平衡出现异常时，冰箱的节造装置会当即做出响应，凭据电网频率的变动幅度以及冰箱内各区域的温度，在齐全不耗电或低耗电模式下运行。通常情况下，只有冰箱内相应区域的温度不高于划定领域，压缩机将处于；刺。分歧家电产品的需要响应模式有所分歧，目前欧洲家电企业在积极开发这类产品。





　　记者从欧盟经济和社会委员会相识到，在欧洲智能电网技术课题中，家用燃气热电联产装置并网技术的发展，将推进燃气热电联产装置的遍及。





　　燃气热电联产装置的并网与太阳能光伏发电装置的并网有类似之处，两者均由电网结尾向电网供电。燃气热电联产装置的利益在于，供电功夫和功率更易节造。利用智能电网的信息互换职能，使用者能够划定家用热电联产装置向电网供电的功夫和供电量。利用智能电网进行协调运行，可能实现双向的实时信息互换，更有利于提高电网的靠得住性、电能质量和运行效能。





　　目前，法国当拘膜励家庭装置微型发电装置，如家用燃气热电联产装置。在利用燃料获得电能的过程中，通常必要先将燃料的化学能转换为热能。依照热力学道理，热能不成能全数转换为电能，发电过程必然产生副产品———热量。热电 联 产 是 对 发 电 过 程 中 产 生 的 两 种 形 式 的 能量———电能和热能均加以有效利用。家用燃气热电联产装置的典型运行方式是，将燃气转换为动力或直接发电，同时回收利用热能。因而，相对于大型发电设备而言，家用燃气热电联产装置的能源利用效能能够提高1倍左右。不外，目前英国度用燃气热电联产装置的装置数量依然很少，还没有对英国电网运行造成显著影响。





　　与日同宗用燃气热电联产机组重要选取内燃机为原动机的做法分歧，欧洲的产品则更多使用表燃发起机为原动机，以斯特林循环为主，少量选取朗肯循环。选取表燃发起机的产品能够使用的燃料种类较多，守护工作量少，不少产品在10年或10年以上的使用期内无需维建。但是，这种产品的热电转换效能较低，通常为15%～20%，结合热利用措施后，通常热利用效能约为80%。2010年，德国公共和lichtblick能源公司合作出产家用燃气热电联产机组，该产品最凸起的特点是选取了先进的烟气冷凝热回收技术，热利用效能高达94%，机组的热电转换效能超过20%。公共公司和lichtblick能源公司打算的年出产能力为1万台以上。



　。ū疚恼抡7月2日《经济参考报》）