進入2009年,智能電網(wǎng)在中國新能源戰(zhàn)略中顯得炙手可熱,不僅是其與美國的智能電網(wǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃并駕齊驅(qū),更重要的是其蘊含的龐大的商業(yè)機會和未來美好的應用前景,使其成為各方追逐的目標。
智能電網(wǎng)的本質(zhì)是能源替代和兼容利用,它需要在開放的系統(tǒng)和共享信息模式的基礎上,整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù),優(yōu)化電網(wǎng)的運行和管理。開放式整體網(wǎng)絡系統(tǒng)將*改變今天的電網(wǎng)結構,實現(xiàn)從能源接入、輸配電調(diào)度、安全監(jiān)控與繼電保護、用戶用電信息采集、計量計費直到將電能輸送給用戶的全過程控制。
智能電網(wǎng)的核心與本質(zhì)都要求包括電能表、電量變送器、指示儀表及各類采樣設備在內(nèi)的電工儀器儀表,向多參數(shù)智能信息采樣終端方向發(fā)展。智能終端也將具備集中信息采樣、統(tǒng)一調(diào)用、分布式處理等功能,同時,可以按需傳輸、存儲與顯示,并具有即插即用功能。
受益于電力用戶用電信息采集系統(tǒng)及智能電網(wǎng)建設,國內(nèi)和兩個市場都將有較大的需求。專家指出,未來一個時期內(nèi),技術創(chuàng)新及智能電表研發(fā)能力,將成為決定電工儀器儀表企業(yè)成敗的關鍵因素。同時,節(jié)能減排力度的加大,也將使產(chǎn)品的更新速度進一步加快,與之相關的電能質(zhì)量分析設備、電網(wǎng)安全監(jiān)測設備、自動測試系統(tǒng)與虛擬儀器等也將成為新的熱點。
華東電網(wǎng)作為電力負荷zui大的區(qū)域電網(wǎng),早在2007年10月就已啟動智能電網(wǎng)可行性研究項目。
在中國智能電網(wǎng)戰(zhàn)略至今尚未從國家層面實現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃的背景下,華東電網(wǎng)公司已經(jīng)付諸行動,制定出具體規(guī)劃體系方案。
“中國政府高層在推動智能電網(wǎng)發(fā)展上是下了很大決心的,實際進度也是很快的,在理論上也是*不落后美國。”智能電網(wǎng)專家武建東對早報記者如是評價中國智能電網(wǎng)的實際發(fā)展和規(guī)劃狀況。
負責主導中國新能源戰(zhàn)略規(guī)劃的國家*副局長劉琦數(shù)次表示,此次編制的新能源發(fā)展規(guī)劃,除了風能、太陽能以及煤炭清潔的利用外,也包括了智能電網(wǎng)。
武建東表示,“智能電網(wǎng)的發(fā)展不能只是看我們常說的輸配電環(huán)節(jié)中的*公司等工作,它包括了輸電、發(fā)電、用電的整個電力產(chǎn)業(yè)流程。中國還需要時間去從國家層面的戰(zhàn)略高度來確定智能電網(wǎng)標準等問題。”
目前在智能電網(wǎng)中負責輸配電這一重要產(chǎn)業(yè)流程的*公司,正在加緊研究電網(wǎng)中更多適應未來智能型電網(wǎng)需求的規(guī)劃,其中華東電網(wǎng)公司擔負了整個電力傳輸?shù)妮旊姽ぷ魅蝿?,這對于今后智能電網(wǎng)的應用有著實際應用價值,不過其原本計劃在7月初推出的方案也一再延后。
需要注意的是,中國實際還未建立統(tǒng)一的國家層面的規(guī)劃,智能電網(wǎng)需要各環(huán)節(jié)的多領域公司共同協(xié)調(diào)。目前在電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi),華東電網(wǎng)公司主要是立足于現(xiàn)實問題的解決,在輸電領域研究智能電網(wǎng)規(guī)劃的部分。
智能電網(wǎng)不能各自為政
智能電網(wǎng)是一項涉及領域很大,建設是需要發(fā)電、輸電、配電多家公司共同推動和協(xié)調(diào)配合的。實際上需要承認的是,國家*提出了智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略規(guī)劃,但是中國截止到目前尚未有一個國家層面上的整體規(guī)劃。不僅是我們電網(wǎng)公司,實際還有其他產(chǎn)業(yè)層面的公司在做相關的工作。
就比如美國智能電網(wǎng)的發(fā)展主要是配電方面做更多的工作,而我們?nèi)匀皇菑妮旊姽窘嵌瘸霭l(fā),我們要求電網(wǎng)適應新能源的接入,為新能源的接入創(chuàng)造條件,因此我們開展了“新能源對電網(wǎng)規(guī)劃的影響和對策”的課題研究,也對風電的接入規(guī)模和時序展開研究。
反復修正的螺旋上升過程
多適應性規(guī)劃體系研究在*階段開展了“基于預想事故集的電網(wǎng)規(guī)劃研究”、“節(jié)能減排下的電網(wǎng)規(guī)劃研究”、“新能源對電網(wǎng)規(guī)劃的影響和對策研究”、“考慮不確定因素的電網(wǎng)靈活規(guī)劃方法研究”、“區(qū)域電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃研究”、“考慮全壽命周期成本管理的電網(wǎng)規(guī)劃方案評價研究”六大研究課題、共計16個子課題的研究,內(nèi)容涉及規(guī)劃研究的多個領域,對規(guī)劃工作具備實際指導意義。
在大量課題研究的基礎上,開展了面向智能電網(wǎng)的多適應性電網(wǎng)規(guī)劃體系的初步探索,基于電網(wǎng)性能、效率、成本和社會效益四大目標,提出了全系統(tǒng)電網(wǎng)綜合效益指數(shù)SEITENS指數(shù)概念模型,用于評價電網(wǎng)規(guī)劃的綜合效益。
需要強調(diào)的是,面向智能電網(wǎng)的多適應性電網(wǎng)規(guī)劃工作并不是一個從頭到尾的簡單循環(huán)過程,而是一個各個相關部門、單位、具有不同觀點的專家在各種硬性的制約(政策法規(guī)、規(guī)定、客觀限制條件等)和利益驅(qū)動下,交互參與、協(xié)調(diào)和相互制約、妥協(xié)的過程,是一個不斷面對新挑戰(zhàn),提出新辦法,并根據(jù)實際發(fā)展狀況,從各個角度進行反復修正的螺旋上升過程。
電網(wǎng)性能安全放在*
保證電網(wǎng)性能是電網(wǎng)規(guī)劃的根本任務,提高電網(wǎng)效率是電網(wǎng)規(guī)劃的重要目標,創(chuàng)造社會效益是電網(wǎng)企業(yè)的社會責任,節(jié)約成本是電網(wǎng)企業(yè)的主要工作。
電網(wǎng)性能、電網(wǎng)效率、社會效益和成本是電網(wǎng)規(guī)劃需要考慮的四大因素,其重要性并無先后次序,只是從電力行業(yè)的特性,在電網(wǎng)規(guī)劃階段,我們將滿足電網(wǎng)性能、保證電網(wǎng)安全放在了*位。
智能電網(wǎng)的建設是分階段的,不是一蹴而就的。智能電網(wǎng)的通俗的理解是集成新能源、新材料、新設備和*的信息技術、電網(wǎng)控制技術,實現(xiàn)電力在發(fā)、輸、配、用過程中的數(shù)字化管理、智能化決策、互動化交易的電網(wǎng)。
從規(guī)劃角度,華東電網(wǎng)現(xiàn)階段著眼于適應新形勢、迎接新能源、應用新技術,接下來電網(wǎng)規(guī)劃將以推動“三華”(華東、華中、華北)聯(lián)網(wǎng)、適應電力市場作為主線,注重規(guī)劃工作的信息化和可視化,大力提升數(shù)字化電網(wǎng)規(guī)劃能力,豐富和完善電網(wǎng)規(guī)劃體系。上海的老百姓可以看到清潔能源的廣泛應用,并進一步體驗到供電的安全性和可靠性。

傳統(tǒng)電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)及新規(guī)劃體系中的應對措施
面臨的挑戰(zhàn)挑戰(zhàn)在新規(guī)劃體系中的應對措施
規(guī)劃體系標準和依據(jù)的建議相關部門盡快更新規(guī)劃體系的標準
原則有待更新,前瞻性不夠和依據(jù)的原則,盡zui大可能避免重復建設
現(xiàn)代社會對電網(wǎng)的安全性、可靠性、安全性、可靠性和穩(wěn)定性的校驗指
穩(wěn)定性的要求進一步提高標更加嚴格,致力于打造堅強電網(wǎng)
電力市場的推進造成了提高電力市場競爭效率,加大規(guī)劃
電網(wǎng)規(guī)劃的基礎發(fā)生了在地方政府規(guī)劃中的影響力,強化
根本的變化,廠網(wǎng)分開電源規(guī)劃在電源及其配套設施建設
導致發(fā)電、輸電的不確定性增加項目審批過程中的約束作用
新能源的接入帶來的加大新能源采用力度,解決新能源
不確定性發(fā)電上網(wǎng)難的問題
環(huán)保呼聲日高,節(jié)將國家節(jié)能減排、資源約束等因素
能減排、資源匱乏成未作為電網(wǎng)規(guī)劃的主要約束條件進行
來電網(wǎng)直面的資源問題重點考慮
未來負荷變化的不確定性,加強電網(wǎng)的可擴展性,在成本zui低
主網(wǎng)架迎接裕度降低的挑戰(zhàn)的情況下保證主網(wǎng)架裕度
單個電源規(guī)模增大,系增加對網(wǎng)架傳輸過程中遠程監(jiān)控的
統(tǒng)潮流的不確定性將改能力,建立數(shù)字化、自動化、智能化
變傳統(tǒng)電力調(diào)度的模式的調(diào)度中心
跨區(qū)跨省輸電能力相對不足,建立基于跨區(qū)跨省能源調(diào)度的信息
不能夠滿足在更大范圍內(nèi)進行化平臺,提升在更大范圍內(nèi)進行資
資源優(yōu)化配置的要求源優(yōu)化配置的能力
大量的區(qū)外來電,可能解決特高壓等大量區(qū)外來電及投產(chǎn)
會打破區(qū)域電網(wǎng)平衡時序?qū)σ?guī)劃的影響
科技進步和社會發(fā)展影自上而下建立統(tǒng)一的、兼容的信息
響推動電力規(guī)劃的數(shù)字化平臺,運用*的計算機輔助手
化、信息化發(fā)展趨勢段進行電力規(guī)劃
智能電網(wǎng)規(guī)劃目標不求*,核心是“自愈”
“傳統(tǒng)電網(wǎng)與未來的智能電網(wǎng)還存在不小的差距,新技術、新能源、新需求都對電網(wǎng)規(guī)劃提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。”“面向智能電網(wǎng)的多適應性規(guī)劃體系方案”時如此評價。
“建設智能電網(wǎng),科學規(guī)劃先行。”特高壓電網(wǎng)建設,新能源發(fā)電,交直流多饋入接入,不斷深化的電力市場改革以及未來電力需求的諸多不確定性,給整個電網(wǎng)規(guī)劃體系帶來了的挑戰(zhàn)和機遇。
華東電網(wǎng)作為電力負荷zui大、綜合競爭力的區(qū)域電網(wǎng),在2007年10月啟動了智能電網(wǎng)可行性研究項目,與發(fā)達國家同行一起站在了智能電網(wǎng)的起跑線上。其在今年啟動了智能電網(wǎng)的多適應性規(guī)劃體系研究。
現(xiàn)行規(guī)劃體系已無法滿足電網(wǎng)快速發(fā)展的要求,面向智能電網(wǎng)的多適應性電網(wǎng)規(guī)劃工作并不是一個從頭到尾的簡單循環(huán)過程,而是一個各個相關部門、單位、具有不同觀點的專家在各種硬性的制約(政策法規(guī)、規(guī)定、客觀限制條件等)和利益驅(qū)動下,交互參與、協(xié)調(diào)和相互制約、妥協(xié)的過程。
自美國奧巴馬新政提出“智能電網(wǎng)”概念開始,各方對智能電網(wǎng)給出了很多不同的理解和定義。華東電網(wǎng)在*“統(tǒng)一的堅強智能電網(wǎng)”概念的基礎上,細化出智能電網(wǎng)應當具備“自愈、可靠、預測、安全、互動、、、協(xié)調(diào)、集成、兼容”特點,其核心是自愈,充分體現(xiàn)智能電網(wǎng)的特點是新的規(guī)劃體系的基本要求。
所謂自愈,就是“規(guī)劃網(wǎng)架線路中的故障檢測點,在區(qū)域電網(wǎng)或更大范圍內(nèi)規(guī)劃多重保障體系”。
智能電網(wǎng)的三個階段
為了確保面向智能電網(wǎng)的多適應性規(guī)劃體系的順利實施,華東電網(wǎng)稱將以“定位明確、理順關系、不斷完善和持續(xù)發(fā)展”的原則,采取分步驟實施的方法。
根據(jù)華東電網(wǎng)提出的智能電網(wǎng)愿景,以提升大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行能力為中心,打造一個平臺,確立三個階段,提升五個能力,爭取在2030年將華東電網(wǎng)全面建設成為智能電網(wǎng);以及三步走的戰(zhàn)略和行動計劃:鞏固提升階段(2008-2010年)、全面轉(zhuǎn)型階段(2011-2020年)以及超越階段(2021-2030年);面向智能電網(wǎng)的多適應性規(guī)劃體系的建設和完善也需要相應地采取分階段實施的方式,實現(xiàn)規(guī)劃工作能力的跨臺階式提高:*階段,提升大電網(wǎng)規(guī)劃的統(tǒng)一優(yōu)化能力;第二階段,發(fā)展以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架,適應電力市場以及“三華”(華東、華中、華北)電網(wǎng)發(fā)展新形勢的數(shù)字化電網(wǎng)規(guī)劃能力;第三階段發(fā)展以自愈為特征的智能電網(wǎng)規(guī)劃能力。
四目標求得“滿意解”
由于智能電網(wǎng)規(guī)劃十分復雜,所以智能電網(wǎng)規(guī)劃的目標并不是求得*解而是滿意解,所謂滿意解,就是滿足所有約束條件的前提下,其解的范圍滿足預先設定的差異之內(nèi),所以新的規(guī)劃體系需要一個多目標、多階段,有完善反饋機制的規(guī)劃流程。
根據(jù)前面華東電網(wǎng)得到的電網(wǎng)規(guī)劃需滿足的四個方面要求,其將電網(wǎng)規(guī)劃分成四個目標、三個階段的規(guī)劃過程:*階段的電網(wǎng)性能和電網(wǎng)效率;在滿足這兩個目標的前提下,再進行第二階段社會效應的優(yōu)化;zui后在前面三個目標都優(yōu)化后,進行第三階段的成本優(yōu)化。整個流程滿足了前面提到的四個目標重要性的排序,比現(xiàn)有的規(guī)劃流程更科學,同時也降低了人為因素的影響。
規(guī)劃流程中,結果的反饋檢驗是重要的一個環(huán)節(jié),完善的反饋機制是保證多目標多階段規(guī)劃有效性的保障。當按流程得到所謂的效率*、社會效益*、成本*等結果,都是在考慮現(xiàn)有規(guī)劃體系和以往規(guī)劃成果存在的前提下得到的,必須反饋到前一階段或前二階段進行校驗。
新能源接入的抽蓄力難題
以全系統(tǒng)電網(wǎng)綜合效益zui大化為*目標的華東電網(wǎng)規(guī)劃體系,包含一個指標(全系統(tǒng)電網(wǎng)綜合效益指數(shù)評價模型,即SEITENS指數(shù)模型)、四大特性(電網(wǎng)性能*、效率zui高、社會效益zui大和成本zui低)、六大課題群(預想事故集、新能源、節(jié)能減排、不確定因素下的靈活規(guī)劃、區(qū)域電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃和全壽命周期成本管理)和多環(huán)節(jié)、多目標、多階段的規(guī)劃流程。
六大課題對面向智能電網(wǎng)的多適應性規(guī)劃體系有很好的補充和完善,對電網(wǎng)規(guī)劃當前的實踐工作有很強的指導意義,有利于全系統(tǒng)電網(wǎng)綜合效益zui大化這個*目標的實現(xiàn)。
其中關于新能源接入的問題,是目前各界關注的熱點問題。
華東電網(wǎng)公司分析了風電場出力特性和電氣特性,揭示了風電接入對電網(wǎng)的影響因素;結合華東電網(wǎng)特點,提出了大規(guī)模風電場的接入原則、接受能力和運營模式,為大規(guī)模風電的順利接入和優(yōu)化運行奠定了基礎。
華東電網(wǎng)稱,在未來的研究中,需要利用大量的數(shù)據(jù)對風電場出力預測模型和風電仿真模型進行校驗和進一步修正,同時由于大規(guī)模風電的接入將會對電網(wǎng)的調(diào)峰能力提出更高的要求,為了配合風電場的接入,需要建設多少抽蓄能力,接入怎樣等級的風電場都需要在未來的研究中進一步解開答案。
同時,華東電網(wǎng)也對節(jié)能減排下的電網(wǎng)規(guī)劃和區(qū)域電網(wǎng)協(xié)調(diào)機制進行了針對公司的運營情況,尋找具體的解決方案。
奧巴馬怕中國智能電網(wǎng)搶先,撥款24億美元搞清潔能源
“美國的經(jīng)濟復蘇計劃將促進就業(yè)、成倍增加可再生能源的開發(fā)能力、建設一個可實現(xiàn)電力在東西兩岸(距離4500公里)傳輸?shù)男碌闹悄茈娋W(wǎng)、架設寬帶通訊網(wǎng)絡、鋪設高速鐵路、以的力度激勵探索發(fā)現(xiàn),來確保美國在新的世紀里一如既往地突破。”美國東部時間8月5日下午,美國總統(tǒng)奧巴馬在美國印第安納州北部城市埃爾克哈特的發(fā)動機、汽車和卡車制造商北極星公司發(fā)表講話,再次力挺美國智能電網(wǎng)的發(fā)展。
奧巴馬在講話中兩次提到發(fā)展智能電網(wǎng),“我們不僅僅是成倍增加可再生能源的開發(fā)能力,還要建立一個更堅強,更智能的電網(wǎng)。”
這意味著,在美國新一屆總統(tǒng)奧巴馬上臺僅僅200多天的時間里,關于推動智能電網(wǎng)不斷深入的具體行動計劃和目標的重要公開演說和會議就不下4次,這大大加速了美國智能電網(wǎng)龐大計劃的進程。
早在今年1月份,美國總統(tǒng)奧巴馬發(fā)布了《復蘇計劃尺度報告》,宣布將鋪設或更新3000英里輸電線路,并為4000萬美國家庭安裝智能電表。
智能電網(wǎng)專家武建東對早報記者表示,截止到目前,美國有30個企業(yè)專家團成立了電力咨詢委員會(EAC),向美國能源部提供智能電網(wǎng)標準的意見。在去年12月向奧巴馬提出的新能源經(jīng)濟助推器的智能電網(wǎng)報告直接促成其如此關注智能電網(wǎng)計劃。
當天,奧巴馬還宣布從7870億美元經(jīng)濟刺激計劃中撥款24億美元,補貼由新一代電池技術提供動力的新一代節(jié)省燃料的汽車和卡車的研發(fā)和制造,以保障在新清潔能源經(jīng)濟中處于低位。奧巴馬表示,“如果想在美國建設一個新的清潔的能源網(wǎng)絡,那么也需要在美國建設工程師、科學家和熟練技師的人才隊伍。但很久以來我們在這一創(chuàng)新性領域沒有作為,而中國、日本等國家已經(jīng)遠遠走在了前面。這就是為什么我今天的宣布如此重要。因為這是有史以來美國政府對這一技術領域的zui大投資。”
武建東對早報記者表示,智能電網(wǎng)是一項龐大的電力產(chǎn)業(yè)流程,這個過程將通過發(fā)電、輸電、供電、用電和服務各個電力產(chǎn)業(yè)基本流程智能化、信息化的實現(xiàn),整合或改造這個傳統(tǒng)電力流程,其本質(zhì)就是更有效地重組人類的能源體系,改造人類基本的生產(chǎn)方式。其中電動汽車就是產(chǎn)業(yè)流程中重要的一部分。