《電子技術(shù)應(yīng)用》
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智能電網(wǎng)進(jìn)入全面建設(shè)階段

2012-02-10

 


 

 

 

  

  我國(guó)智能電網(wǎng)已進(jìn)入全面建設(shè)階段。國(guó)家電網(wǎng)公司計(jì)劃5年內(nèi)投資2500億美元(約合1.6萬(wàn)億元),建設(shè)連接中國(guó)大型能源基地和主要負(fù)荷中心、“三縱 三橫”結(jié)構(gòu)的特高壓骨干網(wǎng)架;打造高度智能化的輸配電網(wǎng)絡(luò),建設(shè)110千伏及以上智能變電站6100座;新建電動(dòng)汽車(chē)充換電站2950多座和充電樁54萬(wàn) 個(gè),安裝智能電表2.3億只。

  “十二五”期間,國(guó)家電網(wǎng)將首先在環(huán)渤海地區(qū)和長(zhǎng)三角地區(qū)開(kāi)展充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)城際互聯(lián)示范建設(shè),最終實(shí)現(xiàn)充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的全面互聯(lián)。

    突出中國(guó)特色

    以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗、高效率的電力傳輸和安全可靠的電力供應(yīng)。

  “很多發(fā)達(dá)國(guó)家都制定了智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略,而因?yàn)槊媾R著不同的問(wèn)題和挑戰(zhàn),每個(gè)國(guó)家的智能電網(wǎng)戰(zhàn)略又不盡相同。”IEEE中國(guó)代表處首席代表華寧在接受《中國(guó)電子報(bào)》記者采訪時(shí)表示,“中國(guó)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是十分獨(dú)特的。”

  據(jù)了解,在印度,20%的民眾從未被納入電網(wǎng)服務(wù)體系當(dāng)中,因此智能電網(wǎng)最主要的挑戰(zhàn)是為這20%的民眾提供電能,同時(shí)保證用電高峰時(shí)段的電能供應(yīng)達(dá) 到90%左右。在韓國(guó),智能電網(wǎng)的首要任務(wù)是增加其對(duì)核能技術(shù)的依賴,并且提高整個(gè)電力系統(tǒng)的可靠性。在美國(guó),增加電網(wǎng)的發(fā)電能力,同時(shí)提高電力可靠性是 智能電網(wǎng)最大的挑戰(zhàn)。而中國(guó)發(fā)展智能電網(wǎng),如何遠(yuǎn)距離地將所需用電自發(fā)電端傳輸?shù)接秒姸?,是一個(gè)非常特殊的挑戰(zhàn)。

  中國(guó)能源分布結(jié)構(gòu)不同于其他國(guó)家。中國(guó)東部能源需求量大,然而能源存儲(chǔ)在西部。中國(guó)需要考慮的問(wèn)題是如何將西部的能源傳輸?shù)綎|部去,因此遠(yuǎn)距離輸電是 中國(guó)亟須解決的難題。在能源的傳輸過(guò)程中,國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的方法是通過(guò)鐵路、公路等陸路運(yùn)輸方式把煤炭等資源運(yùn)往東部。但這也產(chǎn)生了一系列問(wèn)題——陸路運(yùn)輸所帶 來(lái)不便、運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生能源損耗、使用煤炭能源對(duì)環(huán)境造成污染。為此,中國(guó)必須建立堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng),即以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、大容量、低損 耗、高效率的電力傳輸和安全可靠的電力供應(yīng)。

  中國(guó)也有很多農(nóng)業(yè)電網(wǎng)需要升級(jí)改造。印度等其他一些國(guó)家也擁有同樣的問(wèn)題,但論規(guī)模而言,中國(guó)需要改造的電網(wǎng)規(guī)模是非常龐大的。

  另外,中國(guó)在解決有限的資源和持續(xù)增長(zhǎng)的需求之間的矛盾時(shí),所獲得的經(jīng)驗(yàn)可以說(shuō)是全球的典范。

  中國(guó)的智能電網(wǎng)可謂獨(dú)特,當(dāng)然也面臨著很多阻力。SAP公司相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,一是電網(wǎng)企業(yè)各級(jí)員工及全國(guó)用電客戶的理念尚待轉(zhuǎn)變,二是缺乏可行的舉措 及可落地的項(xiàng)目。發(fā)達(dá)國(guó)家電力行業(yè)已基本走上了去除管制的市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)之路,中國(guó)還在改革的路上。除了發(fā)電市場(chǎng)已經(jīng)開(kāi)始充分競(jìng)爭(zhēng)外,輸電、配電、售電、調(diào) 度、表計(jì)運(yùn)營(yíng)等業(yè)務(wù)還集中于兩家電網(wǎng)公司。市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境里,企業(yè)面臨優(yōu)勝劣汰,生存和發(fā)展是第一要?jiǎng)?wù),主要考慮的是經(jīng)濟(jì)利益及企業(yè)社會(huì)責(zé)任。國(guó)內(nèi)電力 企業(yè)發(fā)展速度很快,但目前正處在改革過(guò)程中,相關(guān)法律法規(guī)和制度建設(shè)都還有待進(jìn)一步完善。

    標(biāo)準(zhǔn)亟待完善

    智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的完善,需要電網(wǎng)公司、設(shè)備制造商、信息技術(shù)服務(wù)商、政府機(jī)構(gòu)等共同參與。

  和其他國(guó)家一樣,中國(guó)智能電網(wǎng)在技術(shù)層面面臨的首要問(wèn)題是無(wú)法實(shí)現(xiàn)互操作性,特別是無(wú)法實(shí)現(xiàn)舊設(shè)備與新技術(shù)之間的交互應(yīng)用。全世界整個(gè)產(chǎn)業(yè)都希望創(chuàng)建一種“隨插即用”的兼容環(huán)境,但是以前的老舊設(shè)備設(shè)計(jì)上卻不符合要求,因此在互操作性和技術(shù)方面還存在很多挑戰(zhàn)。

  國(guó)內(nèi)國(guó)網(wǎng)信息通信有限公司物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中心工程師曾令康告訴《中國(guó)電子報(bào)》記者,在全面建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的過(guò)程中,許多問(wèn)題有待克服。首先是電池問(wèn)題, 電力物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模部署后,壽命低于電力一次設(shè)備,更換、維護(hù)難度較大;其次是安全問(wèn)題,居民用電信息一旦泄露,將留下諸多安全隱患;再次是芯片問(wèn)題,目前 國(guó)產(chǎn)芯片相對(duì)較少,核心標(biāo)準(zhǔn)缺失,穩(wěn)定性也有待提高;最后是成本問(wèn)題,尤其是電力系統(tǒng)應(yīng)用很多的傳感器,相對(duì)于電力一次設(shè)備,如果價(jià)格不能比較便宜,很難 做到大規(guī)模應(yīng)用。

  為此,國(guó)家電網(wǎng)公司正在制定2012年基于物聯(lián)網(wǎng)的智能電網(wǎng)示范工程建議,同時(shí)推出以下四大示范工程:浙江示范工程以換電模式為主,支持電動(dòng)汽車(chē)在杭 州及金華間跨城際行駛;青島薛家島示范站則是集公交車(chē)充換電、乘用車(chē)電池集中充電和儲(chǔ)能應(yīng)用于一體;蘇滬杭城際互聯(lián)工程在3條高速公路的5個(gè)服務(wù)區(qū)建成9 座充換電站,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)在三地間自由行駛;北京高安屯示范充換電站建成后將成為北京東部地區(qū)電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車(chē)的集中運(yùn)行站及電池配送中心,并與循環(huán)產(chǎn)業(yè)充分結(jié) 合,由垃圾發(fā)電廠、太陽(yáng)能、城市配電網(wǎng)提供電源。

  華寧表示,要實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng),推行示范工程之后,很重要的一點(diǎn)就是建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展體系,研究系統(tǒng)架構(gòu)與參考模型,共享專業(yè)技術(shù),借鑒彼此的經(jīng) 驗(yàn)和教訓(xùn)。制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展流程將為實(shí)現(xiàn)更好的交流提供完美的環(huán)境。而智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)是否成功,關(guān)鍵是看其是否能代表產(chǎn)業(yè)各方的利益。智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制 定,需要電網(wǎng)公司、設(shè)備制造商、信息技術(shù)服務(wù)商、政府機(jī)構(gòu)等共同參與,這樣才能保證標(biāo)準(zhǔn)制定的成功。

  SAP中國(guó)行業(yè)業(yè)務(wù)解決方案組織副總裁Gene Likins也認(rèn)為,要充分挖掘智能電網(wǎng)的潛力,必須解決標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題,即確定電網(wǎng)之間銜接的標(biāo)準(zhǔn),數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)和傳輸頻率,以及確定制定標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)。當(dāng)然,除了標(biāo)準(zhǔn)之外,Gene Likins還強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新能力的重要性,如智能電表和智能家電的使用與數(shù)據(jù)采集,跟蹤能源的使用并依據(jù)使用方式進(jìn)行定價(jià),以及對(duì)電動(dòng)車(chē)的收費(fèi)等。

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