??? 隨著智能電網時代的到來，世界各國的智能電網建設已經全面啟動。在智能電網理念逐步成為業界共識的進程中，許多國家都確立了智能電網建設目標、行動路線及投資計劃，但鑒于不同地區的監管機制、電網基礎設施現狀和社會經濟發展情況的不同，各地的智能電網發展戰略也有所不同。
??? 為了更好地了解和把握全球智能電網發展現狀，從而為我國智能電網建設及智能電網產業發展提供借鑒與啟示，本網站編輯組特整理總結了國外智能電網發展的最新情況，并于即日起陸續刊登，敬請關注。
（一）北美地區
??? 北美地區的智能電網建設工作主要集中在美國與加拿大。兩國智能電網建設工作的相同點是均起步于安裝智能電表。不同的是，美國智能電網建設注重于提升其電網的可靠性及用電效率，而加拿大由于可再生能源比較豐富，如何提升電網對大規模可再生能源的接入能力與傳輸能力則成為其智能電網建設的重點。
1.美國
??? 為升級日益老化的電網，并在提升電網可靠性和安全性的同時提高用電側的用電效率、降低用電成本，美國于本世紀初提出了智能電網的概念。迄今，美國智能電網建設從理論研究到實踐探索都積累了豐富的經驗。
(1)美國政府提供的政策支持包括整體規劃、出臺法律、成立專門機構等
??? 美國政府自2003年開始出臺的一系列包括規劃、經濟法案、輸電規劃路線圖等宏觀規劃，這些政策為智能電網的產業發展提供了科學的規劃和嚴謹的法律支持。這其中包括《電網2030規劃》、《建設電網2030的路線圖》、《能源政策法》、國家輸電技術路線圖、《能源獨立與安全法案2007》、《復蘇與再投資法案》、《能源獨立安全法》以及奧巴馬政府施政計劃等。
??? 為推進智能電網的建設，美國政府還積極探索組建智能電網相關機構。其中包括：能源部建立了一個專門致力于智能電網領域研究的咨詢委員會（SmartGrid-AdvisoryCommittee），用于為政策制定提供咨詢建議。能源部還建立了一個智能電網特別行動小組（SmartGridTaskForce）。其主要任務是：確保、協調和整合聯邦政府內各機構在智能電網技術、實踐和服務方面的各項活動。該小組在2008—2020年間通過政府的資金資助維持有效運轉。
??? 在直接投資及財政補貼政策方面，2009年2月，奧巴馬政府成立之后不久即獲通過的《美國復蘇與再投資法》推出7870億美元的經濟刺激計劃，其中有45億美元專門用于扶持智能電網的發展；除了直接投資之外，美國政府還出臺了購買太陽能光伏系統、電動汽車以及建筑節能改建的補貼與減免稅等一系列智能電網相關的財政補貼政策。
??? 另外，基礎研究方面也有來自美國政府的強有力扶持。例如，美國國家可再生能源實驗室（NREL）與俄亥俄州的巴特爾研究院等都在美國政府的支持下對智能電網項目進行著大規模研發。
(2)美國智能電網的發展現狀
??? 智能電網互操作性和安全性等方面75項標準的出臺：以美國商務部下屬的國家標準技術研究院（NIST）為主，研究了智能電網的互操作性與網絡安全等各項技術標準。目前為止已經提出75項標準，包括《智能電網互操作標準》、《可再生能源配額標準》等。其中25項已經于2010年1月確定。這25項標準包括了智能電表與家用電器可進行雙向無線通信的ZigBee技術的智能能源規范。此外，2010年9月2日還公布了《網絡安全指南（初版）》。至今，美國國家標準技術研究院的智能電網標準化制定工作仍在持續推進中。
??? 智能電網用戶側相關需求響應程序得到迅速發展：美國聯邦能源管理委員會(FERC)2008年做的關于需求響應(DR)和自動計量設施(AMI)的調查表明：高級計量設備的使用率為總電表數的4.7%（這一數字在2006年還不到1%），而目前全美有8%用戶參與到了需求響應程序中。借助各種州際立法鼓勵措施和電廠政策規定，需求響應程序將會繼續得到普及。關于需求響應的巨大潛力，可以在美國聯邦能源管理委員會2009年6月所做的《關于需求響應潛力的全國評估——員工報告》和2010年6月所做的《關于需求響應的全國行動計劃書》中得以體現。
??? IT企業與高科技企業紛紛參與智能電網的建設：智能電網建設項目的主力軍表面上是電力公司或者地方政府。但是,實際主導“智能化”的卻是在世界各地擁有眾多分支機構的大型IT企業以及在特定領域內擁有核心技術的高科技企業。這些美國企業或機構無一不擁有強大的全球業務分布。
這些IT企業和高科技企業包括思科（Cisco）、英特爾（Intel）、谷歌（Google）、IBM和微軟（Microsoft）等，它們都希望從這一未來最具商業前景的領域分得一杯羹。從全球百萬億美元的市場潛質看，智能電網可與互聯網相媲美，它是加快電動汽車和充電式混合動力電動汽車應用部署過程中的必要基礎設施。此外，由于用戶會對設備供應商所提供的服務做出回饋，他們很可能成為未來智能電網技術市場塑性過程中的驅動力量。 ??? 智能電網的相關風險投資持續增加：風險投資也適時地進入了智能電網領域，旨在為自動計量設備(AMI)領域、通信和網絡技術領域等帶來更多、更集中的技術創新。目前已有多達10億美元風險投資基金撥發給了以GridPoint公司和銀泉網絡公司等為代表的新興關鍵公司。 ??? 以美國銀泉網絡公司為例。成立于2002年的這家公司主要為電力公司提供面向智能電網的高級電表架構（AMI）搭建與運用的解決方案。該公司具有美國硅谷的Google風險投資公司與全球首屈一指的頂級風險投資機構美國凱鵬華盈（KPCB）公司等多個大型投資公司的股份。 ??? 以電科院為主的研究機構積極推進投資路線圖的制定工作：為了優化未來的投資策略，許多電廠都制定了關于智能電網的路線圖，但是每個公司的目標和起點卻不盡相同，最優路線也很難實現。為此，美國電科院聯合美國SCE公司、第一能源公司（FirstEnergy）、SRP公司以及其他公司一起制定了一個智能電網投資的路線圖。 （3）美國智能電網的發展趨勢 ??? 2011年4月7日，美國電科院在對其2007年的報告進行更新的基礎上，形成了《智能電網成本與收益評估報告》。該報告進一步商定了建設功能完備的智能電網所需投資水平的基本框架，并在此基礎上闡述和分析了美國智能電網發展必須解決的問題以及未來的發展趨勢?，F將該報告對美國智能電網未來發展趨勢的研究成果概括如下： ??? 美國電科院會進一步明確投入和收益。該報告估算，美國全面落實現代化電力系統和智能電網的花費在3380億美元到4760億美元之間，而收益將達到13000億美元到20000億美元。但這只是對基本框架的測算，并不是對包括增強輸電系統屬性和成本的明確分析，因此需要進一步明確投入和收益，以打消投資者的顧慮。 ??? 下一步智能電網發展的重點是配電側。在報告中電科院研究人員提到，“刨除用于發電的成本、為滿足可再生能源及負荷增加而進行的輸電設施擴張成本、以及智能電網配套家居設備的客戶成本外，這些投資成本將主要用于建設接入分布式電源和全面普及客戶端接入的基礎設施”。 ??? 會繼續加大輸電系統和變電站的成本投入。概括而言就是在輸電線路的穩定性和高效性方面繼續加大投資，具體就是：輸電系統的投入主要包括輸電線路傳感器，包括動態熱容等級(DTCR)；用于整售輸電服務的儲能；靈活交流輸電系統(FACTS)設備和高壓直流(HVDC)終端；短路電流限制器；支持輸電線路和變電站的通信基礎設施；IT專用關鍵變電基礎設施；網絡安全；智能電子設備(IED)；用于大范圍監控的相量測量技術等。 ??? 繼續關注智能電網用戶方面。用戶側的關注范圍也將繼續延伸，不僅包括用戶能源管理系統門戶和面板、家庭用電顯示器等能效管理設備，也包括住宅儲能、工業商業儲能等大規模儲能設備和系統。
2.加拿大 ??? 加拿大智能電網建設還處于起步階段。由于其電力管理體制為分省管理，所以目前暫無全國性的智能電網規劃，而其全國智能電網建設的協調工作由加拿大國家自然資源署承擔。截止2010年5月，加拿大共有70個智能電網項目處于建設或規劃階段。項目主要涵蓋智能電表、需求響應、輔助服務、電網自動化和電網監控5種類型。 (1)加拿大對智能電網的政策支持 ??? 加拿大電力工業采用分省管理制，各省電網自成系統進行調度運行，而跨國電力問題則由加拿大政府統一處理。其中，國際輸電線路的架設須得到國家能源委員會批準。國家能源委員會是一個獨立的聯邦機構，通過自然資源部部長向國會報告其工作進展狀況。各省的能源委員會負責頒發其權限范圍內的能源管理條例。如安大略省能源委員會與獨立市場經營商、加拿大和美國的其他機構密切合作來控制該省的電力市場，建立和執行發電企業、輸電企業和用電企業公平、公開的管理制度。 ??? 2009年5月，加拿大安大略省發布《綠色能源法案》。該法案包括智能電網計劃，具體涉及到2010年所有住宅和商業建筑中需安裝智能電表等相關發展規劃。 (2)加拿大智能電網的發展現狀 ??? 目前，加拿大尚未形成全國統一的電網，其現有電網分為兩大部分，西部電網采用500kV和138kV的聯絡線將不列顛哥倫比亞省和阿爾伯達兩省的各電網連接起來。中東部地區采用了115kV和735kV聯絡線將薩斯喀切溫、馬尼托巴、安大略、魁北克和紐芬蘭等地區電網連接起來。此外，加拿大與美國有聯網運行、交換電力的協議。加拿大6個省與美國10個州間已建有輸電線路，輸送能力在1890萬kW以上。 ??? 目前，加拿大安大略省和加利福尼亞省引領著加拿大乃至整個北美的智能電網發展。加拿大兩個最大的風電場坐落在安大略省，安大略省40個億的可再生能源項目投資已經投產或正在進行中。 ??? 另外，安大略省多倫多市HydroOneNetworks公司正在安大略省實施其智能電網計劃，采用的是Trilliant公司的通信基礎設施方案。2006年年末，該公司開始進行第一次智能電網部署。截至2008年5月，該公司已經安裝了400000臺智能電表。 (3)加拿大智能電網的發展趨勢 ??? 繼續推進智能電網建設，加強各省可再生能源入網能力和電力傳輸能力已經成為加拿大電力系統下一步的發展重點。目前，加拿大不列顛哥倫比亞省和阿爾伯塔省已經開始效仿安大略省做法，著力于智能電表的安裝以及可再生能源項目的推廣。 ??? 總結：美國作為智能電網的發起者和先行者，在智能電網的發展和部署中一直占據著先機。在發展格局中，美國的先進的配用電側與落后的輸電網絡形成了鮮明的對比，因此在成為標準制定者的光環背后，美國必然會加快輸電網絡和變電站的建設工作。同時由于智能電網巨大的成本投入，許多電力公司參與的積極性并不是非常高，這也是IBM、google等IT及高科技企業成為智能電網生力軍的重要原因之一。因此下一步美國政府或將繼續加大智能電網的先期投入和相關研究工作，打消廣大投資者，尤其是電力行業的投資者的顧慮。
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這些IT企業和高科技企業包括思科（Cisco）、英特爾（Intel）、谷歌（Google）、IBM和微軟（Microsoft）等，它們都希望從這一未來最具商業前景的領域分得一杯羹。從全球百萬億美元的市場潛質看，智能電網可與互聯網相媲美，它是加快電動汽車和充電式混合動力電動汽車應用部署過程中的必要基礎設施。此外，由于用戶會對設備供應商所提供的服務做出回饋，他們很可能成為未來智能電網技術市場塑性過程中的驅動力量。 ??? 智能電網的相關風險投資持續增加：風險投資也適時地進入了智能電網領域，旨在為自動計量設備(AMI)領域、通信和網絡技術領域等帶來更多、更集中的技術創新。目前已有多達10億美元風險投資基金撥發給了以GridPoint公司和銀泉網絡公司等為代表的新興關鍵公司。 ??? 以美國銀泉網絡公司為例。成立于2002年的這家公司主要為電力公司提供面向智能電網的高級電表架構（AMI）搭建與運用的解決方案。該公司具有美國硅谷的Google風險投資公司與全球首屈一指的頂級風險投資機構美國凱鵬華盈（KPCB）公司等多個大型投資公司的股份。 ??? 以電科院為主的研究機構積極推進投資路線圖的制定工作：為了優化未來的投資策略，許多電廠都制定了關于智能電網的路線圖，但是每個公司的目標和起點卻不盡相同，最優路線也很難實現。為此，美國電科院聯合美國SCE公司、第一能源公司（FirstEnergy）、SRP公司以及其他公司一起制定了一個智能電網投資的路線圖。 （3）美國智能電網的發展趨勢 ??? 2011年4月7日，美國電科院在對其2007年的報告進行更新的基礎上，形成了《智能電網成本與收益評估報告》。該報告進一步商定了建設功能完備的智能電網所需投資水平的基本框架，并在此基礎上闡述和分析了美國智能電網發展必須解決的問題以及未來的發展趨勢?，F將該報告對美國智能電網未來發展趨勢的研究成果概括如下： ??? 美國電科院會進一步明確投入和收益。該報告估算，美國全面落實現代化電力系統和智能電網的花費在3380億美元到4760億美元之間，而收益將達到13000億美元到20000億美元。但這只是對基本框架的測算，并不是對包括增強輸電系統屬性和成本的明確分析，因此需要進一步明確投入和收益，以打消投資者的顧慮。 ??? 下一步智能電網發展的重點是配電側。在報告中電科院研究人員提到，“刨除用于發電的成本、為滿足可再生能源及負荷增加而進行的輸電設施擴張成本、以及智能電網配套家居設備的客戶成本外，這些投資成本將主要用于建設接入分布式電源和全面普及客戶端接入的基礎設施”。 ??? 會繼續加大輸電系統和變電站的成本投入。概括而言就是在輸電線路的穩定性和高效性方面繼續加大投資，具體就是：輸電系統的投入主要包括輸電線路傳感器，包括動態熱容等級(DTCR)；用于整售輸電服務的儲能；靈活交流輸電系統(FACTS)設備和高壓直流(HVDC)終端；短路電流限制器；支持輸電線路和變電站的通信基礎設施；IT專用關鍵變電基礎設施；網絡安全；智能電子設備(IED)；用于大范圍監控的相量測量技術等。 ??? 繼續關注智能電網用戶方面。用戶側的關注范圍也將繼續延伸，不僅包括用戶能源管理系統門戶和面板、家庭用電顯示器等能效管理設備，也包括住宅儲能、工業商業儲能等大規模儲能設備和系統。
2.加拿大 ??? 加拿大智能電網建設還處于起步階段。由于其電力管理體制為分省管理，所以目前暫無全國性的智能電網規劃，而其全國智能電網建設的協調工作由加拿大國家自然資源署承擔。截止2010年5月，加拿大共有70個智能電網項目處于建設或規劃階段。項目主要涵蓋智能電表、需求響應、輔助服務、電網自動化和電網監控5種類型。 (1)加拿大對智能電網的政策支持 ??? 加拿大電力工業采用分省管理制，各省電網自成系統進行調度運行，而跨國電力問題則由加拿大政府統一處理。其中，國際輸電線路的架設須得到國家能源委員會批準。國家能源委員會是一個獨立的聯邦機構，通過自然資源部部長向國會報告其工作進展狀況。各省的能源委員會負責頒發其權限范圍內的能源管理條例。如安大略省能源委員會與獨立市場經營商、加拿大和美國的其他機構密切合作來控制該省的電力市場，建立和執行發電企業、輸電企業和用電企業公平、公開的管理制度。 ??? 2009年5月，加拿大安大略省發布《綠色能源法案》。該法案包括智能電網計劃，具體涉及到2010年所有住宅和商業建筑中需安裝智能電表等相關發展規劃。 (2)加拿大智能電網的發展現狀 ??? 目前，加拿大尚未形成全國統一的電網，其現有電網分為兩大部分，西部電網采用500kV和138kV的聯絡線將不列顛哥倫比亞省和阿爾伯達兩省的各電網連接起來。中東部地區采用了115kV和735kV聯絡線將薩斯喀切溫、馬尼托巴、安大略、魁北克和紐芬蘭等地區電網連接起來。此外，加拿大與美國有聯網運行、交換電力的協議。加拿大6個省與美國10個州間已建有輸電線路，輸送能力在1890萬kW以上。 ??? 目前，加拿大安大略省和加利福尼亞省引領著加拿大乃至整個北美的智能電網發展。加拿大兩個最大的風電場坐落在安大略省，安大略省40個億的可再生能源項目投資已經投產或正在進行中。 ??? 另外，安大略省多倫多市HydroOneNetworks公司正在安大略省實施其智能電網計劃，采用的是Trilliant公司的通信基礎設施方案。2006年年末，該公司開始進行第一次智能電網部署。截至2008年5月，該公司已經安裝了400000臺智能電表。 (3)加拿大智能電網的發展趨勢 ??? 繼續推進智能電網建設，加強各省可再生能源入網能力和電力傳輸能力已經成為加拿大電力系統下一步的發展重點。目前，加拿大不列顛哥倫比亞省和阿爾伯塔省已經開始效仿安大略省做法，著力于智能電表的安裝以及可再生能源項目的推廣。 ??? 總結：美國作為智能電網的發起者和先行者，在智能電網的發展和部署中一直占據著先機。在發展格局中，美國的先進的配用電側與落后的輸電網絡形成了鮮明的對比，因此在成為標準制定者的光環背后，美國必然會加快輸電網絡和變電站的建設工作。同時由于智能電網巨大的成本投入，許多電力公司參與的積極性并不是非常高，這也是IBM、google等IT及高科技企業成為智能電網生力軍的重要原因之一。因此下一步美國政府或將繼續加大智能電網的先期投入和相關研究工作，打消廣大投資者，尤其是電力行業的投資者的顧慮。
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