中國能源供給及能源消費結構的不平衡催生智能電網的發展。智能電網是指一個可以把數以百萬計的傳感器連lian接jie到dao一yi個ge先xian進jin的de通tong信xin和he數shu據ju采cai集ji係xi統tong的de龐pang大da且qie完wan整zheng的de電dian力li係xi統tong。智zhi能neng電dian網wang的de建jian設she將jiang成cheng為wei今jin後hou三san十shi年nian拉la動dong中zhong國guo經jing濟ji發fa展zhan的de基ji礎chu建jian設she。與yu傳chuan統tong電dian網wang相xiang比bi，智zhi能neng電dian網wang在zai發fa電dian、輸電、配電及用電四大環節中都具有明顯的優勢。智能電網也是新能源和智能城市發展的必要條件。

　　一、中國高強度建設智能電網

　　中國能源供給及能源消費結構的不平衡催生智能電網的發展。中國能源結構以煤炭資源為主，煤炭資源保有儲量的76%分布在山西、內蒙古、陝西、新(xin)疆(jiang)等(deng)北(bei)部(bu)和(he)西(xi)部(bu)地(di)區(qu)。而(er)能(neng)源(yuan)消(xiao)費(fei)需(xu)求(qiu)主(zhu)要(yao)集(ji)中(zhong)在(zai)經(jing)濟(ji)較(jiao)為(wei)發(fa)達(da)的(de)中(zhong)東(dong)部(bu)地(di)區(qu)。隨(sui)著(zhe)中(zhong)國(guo)能(neng)源(yuan)開(kai)發(fa)西(xi)移(yi)和(he)北(bei)移(yi)的(de)速(su)度(du)加(jia)快(kuai)，大(da)型(xing)煤(mei)炭(tan)能(neng)源(yuan)基(ji)地(di)與(yu)能(neng)源(yuan)消(xiao)費(fei)地(di)之(zhi)間(jian)的(de)輸(shu)送(song)距(ju)離(li)越(yue)來(lai)越(yue)遠(yuan)，能(neng)源(yuan)輸(shu)送(song)的(de)規(gui)模(mo)越(yue)來(lai)越(yue)大(da)。要(yao)滿(man)足(zu)未(wei)來(lai)持(chi)續(xu)增(zeng)長(chang)的(de)電(dian)力(li)需(xu)求(qiu)，從(cong)根(gen)本(ben)上(shang)解(jie)決(jue)煤(mei)電(dian)運(yun)力(li)緊(jin)張(zhang)的(de)問(wen)題(ti)
，需(xu)要(yao)發(fa)展(zhan)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)
，實(shi)施(shi)電(dian)力(li)的(de)大(da)規(gui)模(mo)
、遠距離、高效率輸送。

　　2009~2020年國家電網總投資3.45萬億元
，其中智能化投資3841億元，占電網總投資的11.1%，未來10年將建成堅強智能電網。2009~2010年為規劃試點階段，重點開展堅強智能電網發展規劃工作
，製定技術和管理標準，開展關鍵技術研發、設備研製及各環節的試點工作。2011~2015年為全麵建設階段
，加快建設華北、華東
、華中“三華”特高壓同步電網。初步形成智能電網運行控製和互動服務體係，關鍵技術和裝備實現重大突破和廣泛應用。2016~2020年為引領提升階段
，全麵建成統一的堅強智能電網
，技術和裝備全麵達到國際先進水平。

　　中國國家電網公司目前正在推進“一特四大”的電網發展戰略。以大型能源基地為依托，建設由1000千伏交流和±800千伏直流構成的特高壓電網
，形成電力“高速公路”。促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發，在全國範圍內實現資源優化配置。同時
，將以特高壓電網為骨幹網架、各級電網協調發展的堅強電網為基礎，發展以信息化、數字化
、自動化、互動化為特征的自主創新、國際領先的堅強智能電網。

　　二
、智能電網的優勢

　　智能電網與傳統電網的比較

　　智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)改(gai)變(bian)傳(chuan)統(tong)電(dian)網(wang)單(dan)向(xiang)輸(shu)送(song)的(de)模(mo)式(shi)，每(mei)一(yi)個(ge)終(zhong)端(duan)用(yong)戶(hu)都(dou)成(cheng)為(wei)電(dian)網(wang)上(shang)活(huo)躍(yue)的(de)結(jie)點(dian)，形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)整(zheng)體(ti)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua)高(gao)效(xiao)率(lv)的(de)電(dian)網(wang)。智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)是(shi)電(dian)力(li)網(wang)和(he)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)的(de)融(rong)合(he)，利(li)用(yong)現(xian)在(zai)使(shi)用(yong)的(de)電(dian)力(li)網(wang)，結(jie)合(he)了(le)現(xian)代(dai)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)。通(tong)過(guo)密(mi)布(bu)各(ge)個(ge)環(huan)節(jie)的(de)傳感器，實shi現xian電dian網wang與yu用yong戶hu的de互hu動dong，將jiang用yong戶hu的de需xu求qiu及ji時shi反fan映ying到dao電dian網wang的de動dong作zuo中zhong。智zhi能neng電dian網wang將jiang利li用yong分fen散san式shi計ji算suan係xi統tong來lai提ti供gong實shi時shi分fen析xi
，其qi目mu的de是shi在zai不bu斷duan降jiang低di成cheng本ben和he提ti高gao效xiao率lv的de同tong時shi，提ti高gao整zheng個ge電dian網wang的de可ke靠kao性xing及ji可ke用yong性xing。消xiao費fei者zhe可ke有you效xiao利li用yong電dian力li供gong需xu係xi統tong，達da到dao節jie省sheng電dian力li資zi源yuan的de目mu的de。

　　智能電網在發電、輸電、配(pei)電(dian)及(ji)用(yong)電(dian)四(si)大(da)主(zhu)要(yao)環(huan)節(jie)中(zhong)都(dou)解(jie)決(jue)了(le)傳(chuan)統(tong)電(dian)網(wang)難(nan)以(yi)解(jie)決(jue)的(de)難(nan)題(ti)。發(fa)電(dian)側(ce)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)將(jiang)解(jie)決(jue)電(dian)廠(chang)生(sheng)產(chan)電(dian)力(li)並(bing)接(jie)入(ru)電(dian)網(wang)傳(chuan)輸(shu)環(huan)節(jie)的(de)難(nan)題(ti)。輸(shu)電(dian)環(huan)節(jie)中(zhong)

，智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)特(te)高(gao)壓(ya)技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)解(jie)決(jue)電(dian)力(li)長(chang)距(ju)離(li)運(yun)輸(shu)的(de)難(nan)題(ti)。配(pei)電(dian)環(huan)節(jie)中(zhong)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)將(jiang)統(tong)籌(chou)優(you)化(hua)電(dian)力(li)配(pei)送(song)，提(ti)高(gao)整(zheng)體(ti)電(dian)網(wang)的(de)效(xiao)率(lv)。用(yong)電(dian)環(huan)節(jie)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)將(jiang)改(gai)變(bian)用(yong)戶(hu)用(yong)電(dian)習(xi)慣(guan)
，實(shi)現(xian)智(zhi)能(neng)化(hua)家(jia)庭(ting)。

　　智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)建(jian)設(she)可(ke)以(yi)帶(dai)來(lai)巨(ju)大(da)的(de)社(she)會(hui)效(xiao)益(yi)。智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)具(ju)有(you)強(qiang)大(da)的(de)兼(jian)容(rong)功(gong)能(neng)
，有(you)利(li)於(yu)促(cu)進(jin)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)的(de)開(kai)發(fa)利(li)用(yong)
，優(you)化(hua)電(dian)源(yuan)結(jie)構(gou)
，減(jian)少(shao)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)排(pai)放(fang)。智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)有(you)利(li)於(yu)推(tui)動(dong)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)等(deng)產(chan)業(ye)發(fa)展(zhan)，增(zeng)加(jia)終(zhong)端(duan)電(dian)能(neng)消(xiao)費(fei)，實(shi)現(xian)減(jian)排(pai)效(xiao)益(yi)。智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)將(jiang)提(ti)高(gao)中(zhong)國(guo)電(dian)網(wang)大(da)範(fan)圍(wei)配(pei)置(zhi)能(neng)源(yuan)資(zi)源(yuan)的(de)能(neng)力(li)，優(you)化(hua)能(neng)源(yuan)輸(shu)送(song)方(fang)式(shi)
，提(ti)高(gao)能(neng)源(yuan)供(gong)應(ying)的(de)能(neng)力(li)和(he)靈(ling)活(huo)性(xing)（詳見圖1）。

　　智能電網與新能源新能源的發展是中國能源產業的必由之路。煤炭在中國一次能源消費中占比高達70%
，遠高於29%的世界平均水平。中國政府承諾，為應對氣候變化
，到2020年中國單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。在當前日益嚴峻的環保和減排壓力下
，加快發展水電
、核電
、風電、太陽能等清潔能源
，改變以煤為主的能源結構已成中國當務之急。

　　中國新能源的發展主要瓶頸為入網難及輸送線路長。中國規劃到2020年在甘肅、新疆
、河北、吉林
、內蒙古、江蘇6個省區建成7個千萬千瓦級風電基地
，僅這7個基地總裝機容量就將達到1.26億千瓦。瓶頸在於，風電、太陽能等新能源發電的間歇性、隨機性、可ke調tiao度du性xing低di的de特te點dian，大da規gui模mo接jie入ru後hou對dui電dian網wang運yun行xing會hui產chan生sheng較jiao大da的de影ying響xiang，需xu加jia大da調tiao峰feng電dian源yuan建jian設she。因yin為wei風feng力li屬shu於yu不bu可ke控kong的de能neng源yuan，時shi有you時shi無wu，時shi大da時shi小xiao，而er要yao把ba風feng電dian變bian為wei穩wen定ding的de電dian源yuan，就jiu需xu要yao對dui它ta進jin行xing調tiao峰feng。調tiao峰feng能neng力li不bu足zu一yi直zhi是shi中zhong國guo電dian力li係xi統tong長chang期qi存cun在zai的de問wen題ti，而er新xin能neng源yuan大da規gui模mo開kai發fa進jin一yi步bu增zeng加jia了le調tiao峰feng難nan度du。另ling一yi方fang麵mian，中zhong國guo風feng電dian資zi源yuan集ji中zhong於yu西xi北bei地di區qu，與yu集ji中zhong在zai東dong部bu的de電dian力li市shi場chang逆ni向xiang分fen布bu，需xu解jie決jue遠yuan距ju離li大da規gui模mo輸shu送song問wen題ti。

　　智能電網的建設將成為推動新能源發展的惟一途徑。智能電網能夠最大限度地將新能源的發電量吸納
、songchu
，bingbaozhengjieruhoudianwangdeanquanyunxinghetiaodu。zhinengdianwangdechaogaoyashudianxianlujianshenenggouzuidaxiandudejianshaochangjulidianlishusongdesunhao。zhinengdianwangdezhinengtiaodujianggengweihelidepeisongdianli
，dadatigaoyongdianxiaolv。

　　三、智能電網發展的國際比較

　　美國將智能電網的發展作為拉動未來美國經濟的重要支柱之一。美國總統奧巴馬發布的《經濟複蘇計劃》中提出
，總計投資110億美元，建設可安裝各種控製設備的新一代智能電網。美國已開始向部分家庭安裝帶有通訊功能的智能電表（SmartMeter）。智能電表以家庭為單位


，隨時監測電力消費和管理，更加有效地實現輸電和供電。政府將對企業及地方團體實施的100個項目給予財政援助，計劃2013年前在2600萬個家庭安裝智能電表，相當於2009年的三倍。美國國家標準技術研究所在2009年9月公布了智能電網標準化框架1.0版本，為智能電網的正式建設進行了諸多準備。

　　歐盟擬定建超級電網宏偉計劃。2009年初，歐盟有關圓桌會議進一步明確要依靠智能電網技術將北海和大西洋的海上風電、歐洲南部和北非的太陽能融入歐洲電網。該智能電網將實現可再生能源大規模集成的跳躍式發展。以英法德為代表的歐洲北海國家今年1月正式推出了聯手打造可再生能源超級電網的宏偉計劃。該工程將把蘇格蘭和比利時以及丹麥的風力發電、德國的太陽能電池板與挪威的水力發電站連成一片。德國、法國、比利時

、荷蘭、盧森堡


、丹麥、瑞典
、愛爾蘭和英國希望製定新一輪規劃，在未來10年內建立一套橫貫歐洲大陸的高壓直流電網。

　　到2030年，歐洲需要為電網升級改造投入約5000億歐元
，其中智能電網的比重最高。英國目標是2020年在全國所有2600萬個家庭安裝智能電表。智能電表可適應風力發電等可再生能源的用電需求。英國監管機構Ofgem在2009年8月宣布了新的智能電網建設計劃
，將在5年內投資5億英鎊建設4個“智能城市”。法國2009年秋天也發布了將再生能源納入智能電網的計劃

，並開始征集相關企業參與。

　　德國製定了“E—Energy”計劃，總投資1億4千萬歐元，2009年至2012年4年時間內
，在全國6個地點進行智能電網實證實驗。德國西門子、SAP及瑞士ABB等大企業均參與了這一計劃。西門子公司預測2014年智能電網年度市場規模將達300億歐元，並計劃搶占20%市場份額，每年確保60億歐元訂單。意大利已有一大半的傳統電表改換為智能電表。丹麥電力的近20%來自風力發電，已開發出世界上最智能的電網。

　　韓國已經開展智能電網示範城市。韓國知識經濟部決定在2009～2012年間
，投入2547億韓元推進智能電網技術的商用化。計劃至2030年投資27.5萬億韓元用於智能電網建設
，其中政府和企業各投資2.7萬億韓元和24.8萬億韓元。至2011年在示範城市建設200個電動汽車充電站，至2030年在機關、大型超市
、停車場和加油站設立2.7萬個電動汽車充電站。美國OSI軟件公司將與韓國SAP公司合作
，在韓國濟州島開展一個1.91億美元的智能電網試點項目。該項目將采用各種智能電表、家用顯示器
、電動車充電基礎設施和其他設備的原型，以實現其成為世界上第一個“綜合式”智能電網試驗平台的目標。LG電子
、綠貓鋼鐵廠（POSCO）
、現代重工
、SK電信等大型企業一同參與此項目的測試。

　　日本東京電力和關西電力等電力公司開始投資構建第二代智能電網（SmartGrid），其目標：為所有家庭安裝智能電表（SmartMeter）外(wai)
，加(jia)強(qiang)送(song)變(bian)電(dian)設(she)施(shi)及(ji)蓄(xu)電(dian)裝(zhuang)置(zhi)建(jian)設(she)。日(ri)本(ben)智(zhi)能(neng)電(dian)表(biao)主(zhu)要(yao)功(gong)能(neng)除(chu)測(ce)量(liang)每(mei)個(ge)家(jia)庭(ting)電(dian)力(li)消(xiao)費(fei)情(qing)況(kuang)外(wai)，還(hai)可(ke)隨(sui)時(shi)掌(zhang)握(wo)太(tai)陽(yang)能(neng)發(fa)電(dian)量(liang)等(deng)信(xin)息(xi)。東(dong)京(jing)電(dian)力(li)2010年起主要麵向家庭安裝2000萬部
，關西電力2010年3月底前在40萬個家庭安裝
，並計劃更換1200萬部。預計2020年前日本智能電表需求量約5000萬部，每部成本近2萬日元，共計約1萬億日元（詳見圖2）。

　　四
、中國智能電網發展戰略建議

　　可參照高鐵發展戰略

　　中國智能電網發展和高鐵的發展對於中國宏觀經濟的戰略意義極為相似，將成為支撐中國未來三十年發展的基礎建設。

　　中國智能電網的發展可以參考高鐵發展的戰略模式（詳見表1）。高鐵的發展戰略非常成功，已經通過引進技術、實現自我研發、daochenggongdejishushuchujieduan，zhongguochengweiyinlinggaotiejishudeshijieqiangguo。zhinengdianwangzhengtijishudefazhanchuyuchuqijieduan，tegaoyaxianlujiansheganggangqidong，danqijieduanxingdefazhanzhanlveyechengxianchuhegaotiejiweileisidefazhanmoshi。jinhouzhinengdianwangqitamokuaidefazhanyewanquankeyijiejiangaotiefazhandezhanlvemoshi（詳見表2）。

　　zhinengdianwangchuqijianshekeyicaiqufendiqushidian，chengshuhouyidianlianmiandefangshidaguimotuijin。genjuzhongguoguoqing，dongxibudiqufazhanjibupingheng

，zhinengdianwangdejianshekeyifenbiezaifadadiquhebufadadiqutiaoxuandianxingdiqujinxingshidian。yiersanxianchengshi、農村地區、人ren群qun密mi集ji地di區qu等deng不bu同tong地di區qu有you各ge自zi的de用yong電dian特te點dian和he突tu出chu需xu要yao解jie決jue的de問wen題ti。示shi範fan區qu做zuo成cheng功gong後hou，將jiang其qi成cheng功gong經jing驗yan推tui廣guang到dao相xiang同tong情qing況kuang地di區qu。最zui後hou


，以yi點dian連lian麵mian，完wan成cheng整zheng體ti智zhi能neng電dian網wang的de建jian設she。

　　智能電網標準之戰將決定最後的贏家

　　智能電網的標準之戰將成為各國爭搶技術先機的關鍵。互聯網、3G、zhinengdianwangjishufazhandegongtongtedianshi
，jishubenshendekaifahenzhongyao，dangengweizhongyaodeshijiangyikaifadejishutuiguangweiyejiebiaozhun，zheyangcainengchengweishichangdelingpaozhe。jishubiaozhundetuiguangyouzhejiqiangdewangluoxiaoying，youyujishuyanfabumengebuxiangtong，gegeguojiatuixingdejishuzhijianhenkenengbujuyoujianrongxing，shuinenggoulvxianchengweibiaozhunjiuhuichengweijinhoushichangdezhudao。jishuyidantuiguangweibiaozhun，youyuwangluoxiaoying，jianghuiyouyuelaiyueduodegongsijiaru。

　　美國經過互聯網和3G的發展累計了豐富的“標準戰”經驗，已經開始智能電網標準中搶占先機。美國標準與技術研究院（NIST）提出將分三個階段建立智能電網標準。在2009年9月，美國商務部長駱家輝在GridWeek大會上宣布了NIST在第一階段的最新進展報告。該報告選取了近80項現有標準，用於指導和支撐當前智能電網發展，明確了14個需要優先研究和解決的方麵，並特別分析了信息安全方麵的標準。

　　美國GE公司發起了電動汽車插頭標準製定工作，並得到業內其他公司的積極響應和支持。其設計的標準插頭有5個觸頭，可以支持最高240伏電壓和70安培電流，還能夠支持電力載波通信。

　　日本已經開始搶占用電市場中的技術先機
，正在試圖將其擴為世界標準。日本東京電力公司、富fu士shi集ji團tuan以yi及ji三san菱ling公gong司si聯lian合he製zhi定ding了le電dian動dong汽qi車che接jie入ru電dian網wang標biao準zhun，為wei電dian動dong汽qi車che接jie入ru電dian網wang打da下xia了le良liang好hao基ji礎chu。日ri本ben在zai大da型xing鋰li離li子zi蓄xu電dian池chi的de研yan發fa方fang麵mian技ji術shu領ling先xian，正zheng在zai聯lian合he美mei國guo
，將jiang其qi技ji術shu推tui廣guang為wei國guo際ji標biao準zhun。

　　中國已經開始在早期著手製定智能電網的標準，在特高壓標準戰中已經取得階段性勝利。

　　國家電網公司已發布特高壓交流國家標準16項（修訂1項）、行業標準1項、企業標準73項。中國特高壓交流試驗示範工程獲得“國家重大工程標準化示範”稱號；率先建立了特高壓直流技術標準體係

，發布特高壓直流技術行業標準8項
、企業標準62項。國際電工委員會成立了“直流電壓100千伏以上高壓直流輸電”新技術委員會，並將秘書處設在中國。

　　中國的巨大市場將使得其在智能電網標準戰役中取得優勢，從而引領智能電網的發展。對比3G的(de)標(biao)準(zhun)之(zhi)戰(zhan)



，中(zhong)國(guo)由(you)於(yu)具(ju)有(you)極(ji)大(da)的(de)市(shi)場(chang)容(rong)量(liang)，一(yi)旦(dan)製(zhi)定(ding)國(guo)內(nei)標(biao)準(zhun)，將(jiang)對(dui)國(guo)際(ji)市(shi)場(chang)產(chan)生(sheng)巨(ju)大(da)的(de)影(ying)響(xiang)。智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)建(jian)設(she)主(zhu)力(li)是(shi)國(guo)家(jia)電(dian)網(wang)等(deng)央(yang)企(qi)，在(zai)整(zheng)個(ge)中(zhong)國(guo)市(shi)場(chang)中(zhong)具(ju)有(you)決(jue)定(ding)性(xing)的(de)影(ying)響(xiang)力(li)，通(tong)過(guo)市(shi)場(chang)的(de)助(zhu)力(li)

，可(ke)以(yi)很(hen)輕(qing)易(yi)地(di)製(zhi)定(ding)自(zi)己(ji)的(de)標(biao)準(zhun)。