国家电网首次公布智能电网计划:2020全面建成.doc
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1、国家电网首次公布智能电网计划:2020年全面建成国家电网公司昨日在北京首次向社会公布了智能电网的发展计划,并初步披露了其建设时间表。 根据这项计划,智能电网在中国的发展将分三个阶段逐步推进,到2020年,可全面建成统一的坚强智能电网。 据新华社报道,这是自智能电网概念提出并引起社会广泛关注以来,中国国家电网公司第一次正式使用和发布这一提法,并公布相关的建设方案。 值得一提的是,5月19日,美国思科公司公开称,美国智能电网将带来1000亿美元商机,其中通讯部分为200亿美元。思科的一名副总裁称,智能电网规模将比互联网大100或1000倍,部分家庭有互联网连接,部分家庭没有互联网连接,但所有家庭都
2、离不开电。 三阶段建坚强智能电网 国家电网公司有关负责人表示,将分三个阶段推进坚强智能电网的建设: 2016年至2020年为引领提升阶段,全面建成统一的坚强智能电网,技术和装备全面达到国际先进水平。 届时,国家电网优化配置资源能力将大幅提升,清洁能源装机比例达到35,分布式电源实现即插即用,智能电表普及应用。国家电网有关人士说。 但国家电网公司负责人昨日同时明确表示:由于国情、发展阶段及资源分布的不同,中国的智能电网和美国的智能电网在内涵及发展的方向、重点等诸多方面有着显而易见的区别。 美国发展智能电网重点在配电和用电侧,推动可再生能源发展,注重商业模式的创新和用户服务的提升。国家电网公司副总
3、经理舒印彪说,中国的智能电网包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度共六个环节,具有信息化、数字化、自动化、互动化的智能技术特征。 舒印彪强调:中国的智能电网首先是一个坚强的电网,其中,具有长距离、大容量输电特征的特高压电网将成为核心环节。这是由中国经济发展阶段、能源集中分布特点所决定的。 但国家电网公司并没有放弃备受争议的特高压。 在昨日于北京开幕的2009特高压输电技术国际会议上,国务院副总理张德江强调,必须贯彻落实国家能源战略,大力发展特高压输电技术,优化能源结构,提高能源效率,确保能源安全。 特高压电网的建设,事实上是作为国家电网公司的智能电网建设的基础。 智能电网VS互动电网
4、 提及智能电网这一概念在国内的兴起,不得不提及著名能源问题专家武建东先生。他今年1月19日独家在东方早报发表奥巴马如何以能源革命再将美带到全球经济的顶端一文,率先解读了美国大力推进智能电网的战略意图。其后,武建东连续在早报上发表了4篇论述中国应该发展有别于欧美模式的互动电网。 4月24日,中国国家电网公司总经理刘振亚访美,与美国能源部长朱棣文相晤,并在华盛顿发表演讲称: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、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。 国家电网选择了坚强智能电网这一概念,开始加入全球电力改革战。 不过
5、从字义上理解,坚强智能电网仅是生硬的复制了美国坚强的智能电网(Strong Smart Grid)的概念,其信息化、数字化、自动化、互动化的内涵,在概念上也存在着相互交叉和语义重复。武建东在接受早报记者采访时甚至直言,互动化实际上是上述四化概念的灵魂和本质,完全可以直接统一称谓为互动电网。 武建东认为,目前流行的智能电网概念,无法界定下一代全球电网的基本模式,也难以概括中国电网现代化的核心体系。 武建东将互动电网定义为:在开放和互联的信息模式基础上,通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统,实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互
6、动管理,是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。中国互动电网:超越欧美模式的八大突破口一、中国需要跨越式发展互动网 再论智能电网、智能网的概念 智能电网,即Smart Grid,这个概念又包括智能电子网格、智能电力网格、聪明网格包括各种电、水、热、医、冷、数据等网格和未来网格等涵义,具有商业流行语的特征。其原意是建立新的电力客户服务信息管理体系,其核心是推动电力调度体系优化,有限度地加强电网的可靠性,提高能源效率。这是一个狭义的电网信息化升级概念,是对传统电网部分或特定系统的提升和改造。 而本文论述的互动电网,是指推进包括发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务
7、等在内的电力产业全流程生产方式的产业革命、技术革命和管理革命。 广义与狭义的互动电网的概念在体系架构、流程要素、设备系统、新技术应用、客户角色等方面是不同的,误用、错用这个概念可能导致电力现代化的路线迷失。所以,目前流行的智能电网的概念无法界定下一代全球电网的基本模式,也难以概括中国电网现代化的核心体系。 中国需要跨越式发展互动网 互动电网的英文为Interactive Smart Grid,简称ISG,涉及综合性的电、水、热、医、冷、数据等网格的整合;为突出消费者的积极参与,可以简称为互动网,英文仍然为Interactive Smart Grid,智能电网的含义已涵盖其中。 笔者认为,中国城
8、要确立一步发展互动网的大战略。 互动电网的定义为:在开放和互联的信息模式基础上,通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统,实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理,是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。它将再造电网的信息回路,构建用户新型的反馈方式,推动电网整体转型为节能基础设施,提高能源效率,降低客户成本,减少温室气体排放,创造电网价值的最大化。 互动电网还可以通过电子终端将用户之间、用户和电网公司之间形成网络互动和即时连接,实现电力数据读取的实时、高速、双向的总体效果,实现电力、电讯、电视、智能家电控制
9、和电池集成充电等的多用途开发,实现用户富裕电能的回售。 互动电网还可以整合系统中的数据,完善中央电力体系的集成作用,实现有效的临界负荷保护,实现各种电源和客户终端与电网的无缝互连,由此可以优化电网的管理,将电网提升为互动运转的全新模式,形成电网全新的服务功能,提高整个电网的可靠性、可用性和综合效率。 而互动网将推动互动电网这个体系进一步发展到整合电力设施、房屋、电动交通工具、网络家电、医疗、水电燃气热力冷气等领域一体化管理的水平,这是一种更加伟大的跨越。目前从欧洲、亚洲到大洋洲,都有国家或城市在推进智能电网或智能网的计划。 可以这么说:互动电网是互动网的基础,互动网是互动电网的高级形式。 因此
10、,互动网就是在互动电网基础上的产业再集成,这个集成可以使中国市政公用事业跨越式大发展,这个投资的成本应该从效率的提高、功能整合的利益再分配和创新业务的运营中合理重组。 二、中国互动电网战略转型的十个要点 互动电网的创新使命将修改中国电网现代化的路线图,其转型的意义和要点包括十个方面。 一是应该明确互动电网是下一代全球电网的基本模式; 二是互动电网发展应该成为中国电网现代化的核心; 三是有效利用我国数百万公里的电网资源,使互动电网超越特高压成为中国电力发展的首要目标并确定与此相关的战略投资计划; 四是中国应该确定制高点型的互动电网发展战略; 五是明确互动电网是跨产业、跨越式的新产业和新技术革命;
11、 六是我国应该在适当的时机推进与欧美并列的洲际互动电网计划,实现电力体系交易的国际化、区域化; 七是营建与欧美两大电力体系不同的电力光纤复合电缆电网,实现电网的安全性和高效率并重的运转; 八是营建电力设施、房屋、电动交通工具、网络家电、医疗以及水、电、燃气、热力和冷气等客户终端无缝连接的一体化服务网络,这是一个较互动电网更高端的网络,可以简称为互动网; 九是应该推动电力产业实现自工业革命以来最重要的大跨度转型,电力系统的通讯和信息服务收入与盈利水平完全可能等同或超过传统的售电业务; 十是应该推动智能互动电网发展的市场化、投资主体的多元化和电力、通讯、视频产业的融合化。目前,电力系统输配电体系添
12、加光纤网的运转和组构相关平台是最应该优先向地方和社会投资开放的领域,这个领域越早开放越有利,越可以集成力量发展电力产业。 三、实现有别于欧美模式的中国互动电网超越战略的八大突破口 把握中国互动网发展超越欧美大战略的精髓 以往我们推进大会战式的产业发展,往往是因为有国际案例之借鉴,而非中国之首创。但是,对互动电网的发展,我们不应该一味采用国有企业传统的产业大升级、大会战的方式进行,超越欧美大战略所寻求的目标,应该远远不仅是产业设施的升级,而应该是把握创新运动和掌握世界潮流,进而在战略上与国际先进产业变革相比肩。 中国互动网发展的八大突破口 发展中国互动电网要达到事半功倍的效果,就必须推进有别于欧
13、美的超越战略,出其不意方可制胜。寻找这个战略突破口是我们所处的时代能源革命的智慧制高点。笔者将其归纳为八个方面: 一是集成化。互动电网的本质是最大限度地与创新技术结合以实现产业化,包括发展电力产业与绿色交通的结合产业。比如发展电动车、中低速超导磁悬浮城市快车、混合动力车等交通工具,电力行业需要构造新的产业链,向电力交通项目投资或者建立产业衔接关系。未来10年中国市场需要1000万部以上出租车,1000万辆以上公交车、旅游车和校车等绿色车辆。面对这个需求,没有电力企业的大规模介入,电动车难以进入革命性发展时期。法、日等国的电力公司已经开始设计经营电动车,中国应该尽快调整这个产业的准入机制。再比如
14、集成发展气候、环境、能源、医疗、智能管理等链接起来的传感器产业,以及集成发展视频、宽带等产业。笔者认为,不确立集成化的改革模式,互动电网就难以出现跨越式的展开。 二是通讯化。这需要我国实行与欧美有别、甚至超越欧美的技术路线,即营建复合电力光纤电缆电网。此后世界电网应该进入金属电缆和复合电力光纤电缆电网双网的时代,并逐步实现以复合电力光纤电缆电网为主。中国光纤产业发展的基础应该成为互动电网发展的重要基础。 三是国际化。中国应该主导创建全球类电网现代化标准。越是以国际化标准推动互动电网的发展,这个革命越具有生命力。 四是实现主力能源的替代化、兼容化。中国需要加快实现由以煤为主的传统能源向可再生能源
15、为主的能源体系的转变,而我们的互动电网必须能够兼容这个复杂的新能量来源,比如水利发电、风力发电、太阳能发电、海洋能发电、生物质原料发电等。实现可再生能源的利用至少有三层含义:首先是利用现代技术开发干净、无污染新能源,如太阳能、风能、潮汐能等;其次是化害为利,同改善气候和环境相结合,充分开发能源中所蕴藏的有效价值;第三是大量采用数字控制技术和新设备等提高各种能源的使用效率。其中以创新技术实现可再生能源的有效利用最为重要,这是互动电网运转的核心主题之一。 五是实现分布式能源管理的现代化和体系化。所谓分布式能源系统,就是为终端用户提供灵活、节能型的综合服务的系统,在中国农村和边远地区有广大的需求,也
16、是中国村镇实现互动电网应用的基本途径。它将包括如下技术:智能控制与群控优化技术,资源深度利用技术,综合系统优化技术,一次和二次能源相关技术,能源转换技术、储能技术、热电冷系统综合技术等。分布式能源既需要满足用户多种需求的能源梯级利用,也需要通过中央能源供应系统提供支持和补充,更需要依托信息化技术实现现场自动化运转、用户系统的就近支援和互保能源供应的可靠性。必须实现电力、热力、制冷与蓄能技术的结合,实现多系统能源容错,力争能源效率的择优化。这是中国互动电网运转必须实现的战略目标。 六是实现电力储能技术的实用化。电能可以转换为物理、电磁、电化学和相变储能四类方式存储。电化学储能包括锂离子、铅酸、镍
17、氢、镍镉、钠硫和液流等电池储能,其中锂离子储能是中国市场迫切需要的;物理储能包括压缩空气储能、飞轮储能、抽水蓄能,这个储能方式应用范围广大;电磁储能包括超导和高能密度的电容储能等技术,中国在相关技术上还需要大力引进和开发;相变储能主要包括冰蓄冷储能等技术。目前储能技术已经成为电网运行过程中的基本环节,它有助于实现需求侧管理,平衡昼夜间峰谷之差,补偿负荷波动,是我国可再生能源应用的重要前提和实现电网互动化管理的关键技术。 七是实现互动电网升级的芯片技术和兼容标准的择优化。例如:复费率电表所用的计量芯片、驱动芯片、微处理器芯片及时钟芯片,电力载波通讯PLC(Power Line Communica
18、tion)系统所需的电力载波调制解调器芯片,其他如高频化、大功率化、智能化和模块化的电力半导体器件,以及实现互动电网所需的其他芯片。因此,没有电力芯片技术的突破就没有自主知识产权的中国现代化电网,整个中国电网需要装载数十亿先进的电力芯片。 八是实现巨量计算机管理系统、能源卫星和电力中央信息管理平台的体系管理高端化。以期实现对电力系统的即时、双向、趋势的安全管理。 以上八个体系既是中国实施互动电网的战略起点,也是中国电网现代化的薄弱点,更是我们可以站在全球能源变革制高点推动互动电网革命的战略精髓。 四、超越欧美的中国互动电网四大战略 目前中美两国电网的改革都指向能源效率的现代化,但是,一个没有健
19、全中枢机制的电网体系很难与一个智能化的电网体系相比拟。美国智能电网的四个孪生兄弟分别是:高温超导电网、电力储能技术、可再生能源与分布式系统集成(RDSI)和实现传输可靠性及安全控制系统,这个电网发展战略的本质是开发并转型进入下一代的电网体系,其战略的核心是先期突破智能电网,嗣后营建可再生能源和分布式系统集成(RD-SI)以及电力储能技术,最终集成发展成为低缆线损耗的超导电网。 而国家电网新近提出的信息化、数字化、自动化、互动化的智能电网目标,其四化概念上存在着相互交叉,互动化实际上是这个四化的灵魂和本质,完全可以直接统一称谓为互动电网;其运转体系存在着建立分布式系统和电力储能技术的弱项,坚强的
20、智能电网还不能清晰地表达行将而致的全球电网的现代化革命。因此,这个体系一定要进一步完善。 目前,美国电网信息化计划的建议有称之为Unified National Smart Grid,也有称之为Unified Smart Grid,可直译为统一智能电网或统一智能网,这个体系的主要内容包括: 通过统一智能电网实现美国电力网格的智能化,解决分布式能源体系的需要,以长、短途,高、低压的智能网络联结客户电源; 在保护环境和生态系统的前提下,营建新的输电电网,实现可再生能源的优化输配,提高电网的可靠性和清洁性; 这个系统可以平衡整合类似美国亚利桑那州的太阳能发电和俄亥俄州的工业用电等跨州用电的需求,实现
21、全国范围内的电力优化调度、监测和控制,从而实现美国整体的电力需求管理,实现美国跨区的可再生能源提供的平衡,例如:解决特拉华州海岸傍晚的风力发电和加利福尼亚州午后的用电需求,实现时区资本发电效益的最大化和资源互补的优势; 这个体系的另一个核心就是解决太阳能、氢能、水电能和车辆电能的存储,它可以帮助用户出售多余电力,包括解决电池系统向电网回售富裕电能。 实际上,这个体系就是以美国的可再生能源为基础实现美国发电、输电、配电和用电体系的优化管理。而且美国这个计划也考虑了将加拿大、墨西哥等地电力整合的合作。 而可再生能源有限的欧洲,必须建立跨区能源的交易和输送体系以解决其战略制高型存在,这个计划被称为S
22、uperSmart Grid,可直译为超级智能电力网格或超级智能电网,即可能通过超级智能电网计划,充分利用潜力巨大的北非沙漠的太阳能和风能等可再生能源发展满足欧洲的能源需要,完善未来的欧洲能源系统,这就需要通过SuperSmart技术实现欧洲电力市场的优化运转。2009年初,欧盟有关的圆桌会议又进一步明确要依靠智能电网技术将北海和大西洋(600558,股吧)的海上风电、欧洲南部和北非的太阳能热融入欧洲电网,以实现可再生能源大规模集成的跳跃式发展。 从欧美上述两个计划来看,都是立足电力体系的国际化、区域化运转,以大体量应用可再生能源为基础营建智能网,这就要求中国互动电网的发展起点必须具有战略水平
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- 国家电网 首次 公布 智能 电网 计划 2020 全面 建成

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