近日國家電網公司已完成系統內華東、華中、華北、西北(含西藏)及東北(含蒙東)五個區域網、省(自治區、直轄市)電網智能化規劃評審工作。
電網智能化規劃作為堅強智能電網的頂層設計,是國家電網建設堅強智能電網的重要依據。由于電網智能化規劃與常規電網規劃不同,國內外都沒有現成的模式和經驗可供借鑒,其開創性和挑戰性都很大。
如何在發展的道路上撥開層層迷霧,讓智能電網建設滿足堅強可靠、經濟高效、清潔環保、友好互動的需求,國際間合作就顯得尤為重要。
技術路線見仁見智
智能電網的核心技術是數字化電網、分布式能源系統、信息化家電和蓄能式混合動力交通工具。在相關技術領域,中國已經取得了一些重要成果,如PMU/WAMS(廣域測量系統中的同步相量測量單元)和數字化變電站技術等。
目前,在全國范圍內特高壓交直流輸電網絡正在進行重點建設,而中國物理電網的建設重點在輸電網。美國到2030年有一個建設全國性超導電網的計劃,可見美國也在考慮一個堅強的國家電網。但從技術方面來講,兩個國家在智能電網建設上是不一樣的。
國網電力科學院副總工胡學浩認為,中國在更多地關注和研發智能電網技術時,應集中在有關的配電網和用電技術上,在研究方法方面,諸如開發配電系統的規劃和計算程序、以及分布式發電和微型電網、建設先進的實驗室來模擬智能配電網和用電系統等方面應該加強。在建設先進的實驗室來模擬智能配電網和用電系統時,實驗室應建設可再生能源發電,儲能裝置和AMI系統(先進計量系統,包含儀表、網絡和軟件的綜合系統)。
但IBM中國能源與公用事業發展總經理于紅光對AMI還存質疑,“中國從投資和實用方面講,我個人認為AMI的技術作為研究和將來發展的方向沒有問題,但國內的分時電價非常簡單,智能電表可供用戶選擇的信息太少。用戶裝這個電表能得到什么實惠這是值得考慮的。這并非說技術方向有問題,技術方向是完全走得通的。我個人考慮AMI在國內大量布局智能電表會遇到誰來埋單的問題,而且用戶買不買賬也是問題。所以,關于AMI要慎重考慮。”
不僅如此,智能電網技術的應用將涉及生產商和供應商的軟、硬件產品的經濟效益,而且不同的制造商和供應商還將采取不同的標準和規范。
“因此,可能會產生一些爭議。采納一項技術必須小心,因為這將決定某些技術的未來發展趨勢,最好是根據電力公司實際應用成功與否來作決定。”胡學浩認為。
IBM公司認為智能電網的建設將帶動整個能源的建設,并把智能電網看作是所有公用事業智能化的核心和助推器(系統中的系統),因此智能電網應該把輸配用以及發電等環節都包括進來。
于紅光表示之所以這么講是基于以下幾點考慮:首先,要把設備的自動化做好,堅強智能電網中的堅強很重要,如果很多設備還要用手工操作的話,還怎么談得上傳遞信息和自動化?
其次是通過通信、IT等技術把上下游延伸下去。智能電網絕對不是單純電力的范疇,而是會外延到電動汽車、智能電表等上下游去,信息、通信技術將發揮比較大的作用。
最后,再在這個基礎上開發很多新的業務模式,如電、水、氣是否可以互動起來;公用事業的東西是否可以關聯起來進行智能化改造。“這其中有些項目我們正在研究,有些已經在實施。但同時也在思考能源的效益、公用事業上的變化能實實在在給我們帶來什么。”
大企業主導積極推進
有專家表示,最終的智能電網會將電力網提升為電力、數據、視頻、智能家電控制、樓宇自動化和電動交通等多功能合成的互動網絡,即營建一個“電力光纖復合電纜電網”,這將是一個比3G更大的產業鏈。
面對如此一塊大蛋糕,國際巨擘GE、IBM、西門子、Intel已紛紛投入智能電網相關業務。西門子目標要到2014年占據全球智能電網市場20%的份額,IBM已參與全球很多智能電網項目。
于紅光告訴記者:“智能電網從技術層面來看是由數據和標準來驅動的。標準的建設很需要國際交流合作的平臺。因此,除了信息通信技術進入電力行業,進行分析優化,另外很重要的就是需要標準體系,只有一個開放的標準體系,才能把其他行業先進的技術不斷融入到智能電網的建設中。”
美國目前已成立一個國際智能電網聯盟,由7家不同行業的公司來推進智能電網的發展。這其中不單單是技術方面,還涉及標準、法規和技術路線,還有最佳的實踐和商業案例,涉及電力行業、信息產業、制造業等領域。
“美國在推進產業發展中,大企業是起到主導作用的。”于紅光說,“現在我們在北京、重慶做的一些解決方案,如果成功,也可以給美國紐約等地方應用,并不是要像以前,在國外做一個解決方案,然后才落地到中國,現在更多地是從國際視野來考慮。另外,在商業模式上雙方也可以相互借鑒,包括電動汽車充電站、智能電表的大規模推廣。”
國際合作大勢所趨
由于不同的國家或地區的國情、經濟發展以及政策和發展戰略的不同,智能電網沒有統一的定義和建設側重點。業內專家也一致認為,對智能電網的界定應該體現不同國家自己的特點,這樣國際間的合作就能優勢互補。
美國智能電網是“統一智能電網”,強調“統一、安全、高效、投資拉動、可再生能源接入”;歐洲是“超能智能電網”,強調“供電安全、跨區電力交易和輸送、可再生能源接入、分布式能源、環境保護”。而中國的智能電網概念是國家電網公司提出來的“堅強智能電網”,強調技術上要實現信息化、自動化、互動化。
國網電力科學研究院名譽院長薛禹勝院士認為,發達國家輸電網比較成熟,綜合實力比較強,得以把精力主要放在需求方和用戶側,用戶有較多的選擇,可以得到更大的經濟效益。這種決策非常合理。