1)我國智能電網(wǎng)的基本概念
智能電網(wǎng)是以堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架為基礎(chǔ),以通信信息平臺為支撐,以智能控制為手段,具有信息化、自動化和互動化特征,包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個(gè)環(huán)節(jié),覆蓋所有電壓等級,實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合。
堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的內(nèi)涵包括堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放和友好互動五個(gè)方面。堅(jiān)強(qiáng)可靠是指具有堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、強(qiáng)大的電力輸送能力和安全可靠的電力供應(yīng);經(jīng)濟(jì)高效是指提高電網(wǎng)運(yùn)行和輸送效率,降低運(yùn)營成本,促進(jìn)能源資源和電力資產(chǎn)的高效利用;清潔環(huán)保是指促進(jìn)可再生能源發(fā)展與利用,降低能源消耗和污染物排放,提高清潔電能在終端能源消費(fèi)中的比重;透明開放是指電網(wǎng)、電源和用戶的信息透明共享以及電網(wǎng)的無歧視開放;友好互動是指實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行方式的靈活調(diào)整,友好兼容各類電源和用戶的接入與退出,促進(jìn)發(fā)電企業(yè)和用戶主動參與電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)節(jié)。
(2)智能電網(wǎng)支撐智慧城市發(fā)展
隨著城市功能的不斷改進(jìn)和完善,智慧城市對智能電網(wǎng)提出了更高的需求:能源供應(yīng)更安全可靠,保證城市功能的正常運(yùn)轉(zhuǎn);能源品質(zhì)更清潔環(huán)保,減少城市污染物排放;信息資源整合更優(yōu)化,促使城市資源高效利用;電網(wǎng)企業(yè)管理更科學(xué),提供優(yōu)質(zhì)的城市供電服務(wù)。
智能電網(wǎng)支撐城市能源供給安全可靠。智能電網(wǎng)利用先進(jìn)的傳感、通信、控制等技術(shù),通過推廣智能變電站、輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、配電自動化等,對電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)的監(jiān)測、評估和預(yù)測,對可能存在的不良狀態(tài),予以控制或改善;對可能面臨的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),制定預(yù)防措施,提升電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警能力,確保電網(wǎng)安全性,為城市運(yùn)行提供安全可靠的能源。
智能電網(wǎng)支撐城市發(fā)展清潔低碳。智能電網(wǎng)通過開展大規(guī)模清潔能源并網(wǎng)、電動汽車等項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)電源側(cè)的清潔替代和終端側(cè)的電能替代,提高清潔電能在城市能源消費(fèi)體系中的占比,使得城市發(fā)展清潔低碳。對于清潔能源的利用,智能電網(wǎng)一方面通過開展特高壓、大規(guī)模風(fēng)電、光伏發(fā)電的功率預(yù)測及運(yùn)行控制等項(xiàng)目建設(shè),提升電網(wǎng)對清潔能源的消納能力,將遠(yuǎn)離城市的清潔能源源源不斷的輸送到城市;另一方面通過開展分布式能源接入配電網(wǎng)的項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)能源的就地平衡,推進(jìn)新能源利用。電動汽車的大規(guī)模應(yīng)用,使原先污染較大的燃油方式轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵱秒姷姆绞剑瑢⒋蟠鬁p少二氧化碳的排放,促進(jìn)城市交通綠色發(fā)展。
智能電網(wǎng)支撐城市資源高效利用。智能電網(wǎng)通過通信平臺的建設(shè),協(xié)助打造城市神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)城市資源的高效利用。電力行業(yè)的通信平臺,不僅可以服務(wù)于電能生產(chǎn)、輸送、轉(zhuǎn)換和消費(fèi)的全過程,也可以服務(wù)于其他行業(yè)的信息通信需求,使得資源高效利用。電力光纖到戶還可以有效承載電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)信號,推進(jìn)“三網(wǎng)融合”,減少重復(fù)建設(shè),通過資源共享,實(shí)現(xiàn)合作共贏。
智能電網(wǎng)支撐社會服務(wù)互動友好。智能電網(wǎng)通過智能用電管理、雙向互動服務(wù)平臺等方式實(shí)現(xiàn)社會服務(wù)互動友好。智能小區(qū)和樓宇綜合利用通信、計(jì)算機(jī)、控制等技術(shù),基于智能用電運(yùn)營平臺,通過小區(qū)配電自動化、用電信息采集等手段對用能設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測與控制,實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)能效智能管理和服務(wù)雙向互動,為用戶提供更便捷、更優(yōu)質(zhì)的用電服務(wù)。另外,95598等雙向互動服務(wù)平臺也大幅提升了用電服務(wù)的互動友好性。
?。?)智能電網(wǎng)支撐智慧城市發(fā)展的效益分析
目前我國在智能電網(wǎng)各領(lǐng)域建設(shè)中引領(lǐng)世界。配電自動化在24個(gè)城市核心區(qū)試點(diǎn)推廣,智能電表安裝超過1.2億只,建成電動汽車充電站353座,充電樁14703個(gè),電力光纖到戶覆蓋25.7萬戶。這些智能電網(wǎng)項(xiàng)目的應(yīng)用遍布城市各個(gè)領(lǐng)域,全面支撐智慧城市的發(fā)展,發(fā)揮了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
供電可靠性提高。在北京,通過對現(xiàn)有的配電網(wǎng)網(wǎng)架、設(shè)備進(jìn)行建設(shè)改造,大幅提高配電自動化覆蓋率和實(shí)用化程度,2012年城市戶均停電時(shí)間從1.62小時(shí)下降到1.33小時(shí)。廈門借鑒國際發(fā)達(dá)城市配電網(wǎng)發(fā)展先進(jìn)理念,先行先試建設(shè)智能城市配網(wǎng),全島供電可靠率實(shí)現(xiàn)99.993%,達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、世界先進(jìn)水平。
節(jié)能減排。自2013年4月份以來,天津已有9戶用戶的分布式電源正式并網(wǎng)發(fā)電,發(fā)電容量達(dá)4664千瓦,累計(jì)發(fā)電量達(dá)84萬千瓦時(shí),相當(dāng)于減少燃燒標(biāo)準(zhǔn)煤336噸,減排二氧化碳837噸。2013年2月起,黑龍江將富余風(fēng)電輸送到華北地區(qū),促進(jìn)了東北、華北間的電力資源優(yōu)化配置,實(shí)現(xiàn)雙贏。截止2014年7月,已輸送風(fēng)電量14.62億千瓦時(shí),節(jié)約煤耗50萬噸,減排二氧化碳140萬噸。
智能小區(qū)。北京的蓮香園和中弘像素小區(qū),基于智能用電運(yùn)營管理平臺,通過智能插座、智能網(wǎng)關(guān)等硬件產(chǎn)品,可實(shí)現(xiàn)智能用電、智能家居、家庭能效、家庭安防、社區(qū)服務(wù)、云服務(wù)、高清視頻點(diǎn)播和綜合服務(wù)等多項(xiàng)業(yè)務(wù)。長春中信城是全國首個(gè)全電力光纖到戶支持三網(wǎng)融合的智能小區(qū)。小區(qū)的特色是一網(wǎng)多用,利用敷設(shè)的光纖復(fù)合低壓電纜,采用特定技術(shù)可為用戶提供電信、有線電視和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)資源的高效利用。用戶通過手機(jī)上網(wǎng)就能遙控家中的電器,居民生活更加智能便捷。截至2012年,北京、上海、江西等8個(gè)省市16258戶實(shí)現(xiàn)了電力光纖到戶運(yùn)營。
產(chǎn)業(yè)帶動。智能電網(wǎng)發(fā)展和信息通信、能源和計(jì)算機(jī)等技術(shù)密切相關(guān),對我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)具有顯著的帶動作用。據(jù)測算,100億元的智能化投資將直接和間接帶動約400億元產(chǎn)出,增加就業(yè)崗位約7萬個(gè)。2011-2020年期間,全國智能化預(yù)計(jì)投資4300億元,將帶動約17000億元的產(chǎn)出,增加就業(yè)崗位約300萬個(gè)。