http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 01:01:09 來源:電氣中國
“四步走”goujianjishufazhanluxiantuzhinengdianwangdezhongguoshisikaojinguanmuqianshijiegeguoduiyuheweizhinengdianwanghaicunyouzhengyi,danzuoweidangjinshijiedianlixitongfazhanbiangedezuixindongxiang,zhinengdianwangdefazhanhaishibeirenweishi21世紀電力係統的重大科技創新和發展趨勢。
筆bi者zhe認ren為wei,智zhi能neng電dian網wang無wu論lun如ru何he定ding義yi,首shou先xian是shi現xian代dai電dian力li係xi統tong,其qi次ci應ying是shi動dong態tai的de概gai念nian,即ji其qi在zai不bu同tong的de時shi期qi應ying有you不bu同tong的de定ding義yi。例li如ru,筆bi者zhe去qu年nian到dao美mei國guo進jin行xing考kao察cha時shi發fa現xian,美mei國guo的de智zhi能neng電dian網wang與yu國guo際ji能neng源yuan署shu的de定ding義yi截jie然ran不bu同tong。因yin此ci,我wo國guo智zhi能neng電dian網wang的de建jian設she也ye應ying明ming確que目mu標biao,建jian立li適shi合he中zhong國guo國guo情qing的de智zhi能neng電dian網wang發fa展zhan戰zhan略lve。
不同的要義
應(ying)該(gai)看(kan)到(dao),當(dang)前(qian)各(ge)國(guo)專(zhuan)家(jia)針(zhen)對(dui)電(dian)力(li)工(gong)業(ye)應(ying)致(zhi)力(li)於(yu)提(ti)高(gao)電(dian)網(wang)智(zhi)能(neng)化(hua)水(shui)平(ping)及(ji)等(deng)級(ji)已(yi)經(jing)達(da)成(cheng)共(gong)識(shi),但(dan)是(shi)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)建(jian)設(she)仍(reng)處(chu)於(yu)初(chu)期(qi)研(yan)究(jiu)階(jie)段(duan),國(guo)際(ji)上(shang)尚(shang)無(wu)統(tong)一(yi)、明確的定義。
目前,關於智能電網有幾個主流概念。
第一是通過傳感器、計量表、數字控件和分析工具,自動監控電網,優化電網性能,防止斷電,更快地恢複供電,增強能源利用率;通過智能電表與分時電價、設備狀態檢測等手段,最大限度降低電網設備損耗,減少電網的固定資產投資和電網運行的費用;消費者可通過智能電表的實時監控,做到自主選擇用電量;對可再生能源發電具有最大高兼容性。
第二是在發電方式多樣化與分布式能源體係下,采用最經濟與最安全的輸配電方式,將電能輸送給終端用戶;同時,運用高度自動化智能設備,對輸配電網和用電端(用電客戶端)采取實時監控,實現對電能的最優配置與利用。
第三是在開放和互聯的信息模式基礎上,通過加載係統數字設備和升級電網網絡管理係統,實現發電、輸電、供電、用電、客戶售電、電網分級調度、綜合服務等全流程的智能化、信息化、分級化互動管理。形成電網全新的服務功能,提高整個電網的可靠性、可用性和綜合效率。
第四是以特高壓電網為骨幹網架、各級電網協調發展的堅強網架為基礎,以通信信息平台為支撐,具有信息化、自動化、互動化特征,包含發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節,覆蓋所有電壓等級,實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合的現代電網。
從(cong)這(zhe)四(si)個(ge)定(ding)義(yi)來(lai)看(kan),各(ge)有(you)差(cha)異(yi)與(yu)側(ce)重(zhong)。其(qi)中(zhong),第(di)一(yi)個(ge)定(ding)義(yi)是(shi)由(you)美(mei)國(guo)電(dian)力(li)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)院(yuan)提(ti)出(chu)的(de),其(qi)定(ding)義(yi)強(qiang)調(tiao)電(dian)網(wang)可(ke)靠(kao)性(xing),降(jiang)低(di)損(sun)耗(hao),減(jian)少(shao)投(tou)資(zi);第二個定義則強調了電網的係統集成;第三個定義由美國智能電網產業聯盟提出的,意在強調了多樣化能源的接入;第四個定義是由我國國家電網公司提出的,配合特高壓,涵蓋發電、調度、輸變電、配電和用戶各個環節。
事shi實shi上shang,由you於yu發fa展zhan環huan境jing和he驅qu動dong因yin素su不bu同tong,不bu同tong國guo家jia的de電dian網wang企qi業ye和he組zu織zhi都dou在zai以yi自zi己ji的de方fang式shi來lai理li解jie智zhi能neng電dian網wang,對dui智zhi能neng電dian網wang進jin行xing研yan究jiu和he實shi踐jian,各ge國guo智zhi能neng電dian網wang發fa展zhan的de思si路lu、路徑和重點也各不相同。
不(bu)過(guo),筆(bi)者(zhe)認(ren)為(wei),不(bu)同(tong)的(de)定(ding)義(yi)之(zhi)間(jian)也(ye)存(cun)在(zai)相(xiang)似(si)之(zhi)處(chu)。例(li)如(ru)就(jiu)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)主(zhu)要(yao)功(gong)能(neng)而(er)言(yan),第(di)一(yi)是(shi)要(yao)增(zeng)加(jia)增(zeng)強(qiang)係(xi)統(tong)靈(ling)活(huo)性(xing),縮(suo)小(xiao)負(fu)荷(he)峰(feng)穀(gu)差(cha),實(shi)現(xian)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)、分布式能源的接入;第二是增強電網可靠性和避免係統崩潰;第三是開放電力市場和提高透明度,這對於智能電網發展是非常重要的;第四是提高電能質量;第五是應具備提高效率、節能環保的作用。
筆者認為,未來的智能電網應實現4A係統集成,主要包括高級計量體係(AMI)、高級配電運行係統(ADO)、高級輸電運行係統(ATO)、高級資產管理係統(AAM)。盡管期間在應用過程中會出現不同的設備、不同的實現方式,但這四個係統的最大集成化將涵蓋智能電網的主要內容。其核心是具備智能判斷與自適應調節能力的調度、保護、反饋控製係統,並由先進的控製原理和係統研發、高集成度自動化電力設備、高自動化係統集成、自動化操作元件及基礎元器件所組成。
值(zhi)得(de)引(yin)起(qi)重(zhong)視(shi)的(de)是(shi),在(zai)現(xian)階(jie)段(duan),重(zhong)要(yao)的(de)不(bu)是(shi)統(tong)一(yi)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)定(ding)義(yi),關(guan)鍵(jian)是(shi)要(yao)實(shi)現(xian)設(she)備(bei)的(de)智(zhi)能(neng)化(hua),保(bao)障(zhang)技(ji)術(shu)的(de)先(xian)進(jin)性(xing)。為(wei)此(ci),智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)主(zhu)要(yao)特(te)征(zheng)應(ying)具(ju)備(bei)設(she)備(bei)智(zhi)能(neng)化(hua)、二次設備網絡化、通信平台標準化。其中,關鍵技術領域又包括了通信集成、傳感與度量、先進功能組件、先進控製、決策支持等內容。
智能電網的戰略選擇
盡管我國的智能電網建設已經開始如火如荼的展開,但究其未來發展,還有很多挑戰需要一一克服。
qiyishitizhiwenti,baokuofadianchanghedianwangshihezhongguanxi,zhengfuhedianwangshihezhongguanxi,kaolvdaowoguodangqiandeshehuijingjifazhanzhuangkuang,woguodedianlishichangbingbushiwanquankaifangdeshichang,zheshiweilaizhinengdianwangjianshezhongxuyaokaolvdeshouyaowenti;
其二是技術標準問題,應該說,目前無論是國家電網、nanfangdianwanggongsiyijixingyexiehuizuzhi,douduizhinengdianwangdejishubiaozhunzuoledaliangdezhunbeigongzuo,danshiyouyugefangduiyuzhinengdianwangdedingyishangweimingque,suoyibiaozhundezhidinghaixubuduanwanshan、調整;
其三是監管問題,未來智能電網的建設由誰來監管,是電監會、能源局還是發改委?目前我國的電力監管本身還存在一定問題,倘若未來電網實現了電網的互動、開放,卻又缺乏公平、公正的監管體係,那將意味著智能電網的建設很可能會麵臨更大挑戰;
其四是認識問題,這裏的認識問題不僅強調業界對於智能電網的認識,更是全社會對於智能電網的認識問題。
此外,電力中斷和電能損失的公眾承受度、管理和處理複雜信息、使用可再生能源挑戰、對分布式能源支持等問題,也是需要正視的環節。
因(yin)此(ci),筆(bi)者(zhe)認(ren)為(wei),在(zai)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)發(fa)展(zhan)的(de)戰(zhan)略(lve)選(xuan)擇(ze)上(shang),應(ying)首(shou)先(xian)明(ming)確(que)知(zhi)易(yi)行(xing)難(nan)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。大(da)家(jia)都(dou)了(le)解(jie)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)優(you)勢(shi)與(yu)重(zhong)要(yao)性(xing),但(dan)是(shi)真(zhen)正(zheng)運(yun)作(zuo)起(qi)來(lai)很(hen)難(nan),如(ru)各(ge)方(fang)需(xu)解(jie)決(jue)很(hen)多(duo)問(wen)題(ti),諸(zhu)如(ru)政(zheng)治(zhi)意(yi)願(yuan)變(bian)為(wei)商(shang)業(ye)行(xing)為(wei),促(cu)進(jin)關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)向(xiang)具(ju)有(you)廣(guang)泛(fan)的(de)市(shi)場(chang)開(kai)放(fang),成(cheng)本(ben)挑(tiao)戰(zhan),解(jie)決(jue)生(sheng)產(chan)與(yu)消(xiao)費(fei)全(quan)過(guo)程(cheng)技(ji)術(shu)推(tui)廣(guang)等(deng)。
考慮到上述因素,筆者個人提出了未來智能電網建設的三項基本原則。首先,需要平衡各種(社會組織)推動性與(市場)拉動性因素,以及在不同創新階段提供政策引導與支持;其次,盡快最大規模地推廣現在已有的、成本有效的、經濟可行的技術給需要發展的地方和需要用的地方;再次,應該形成大規模、高速度、高效率的技術轉化機製。
在此過程中,亦應關注建立可行的產業化模式。倘若產業化模式不對,將阻礙智能電網良性發展。國家應盡快製訂包括支持、運作、監管在內的一係列政策,用製度化手段調整、規範智能電網發展;建立公平的係統規則及技術成果共享機製。
智能電網在中國
未來智能電網的發展需要建立試點工程,通過技術和市場來拉動。需要製定和建立科學技術政策和措施、規劃程序和方法。技術製定要考慮目前的發展現狀,不能盲目追求超前研發;更需要確定技術優先發展領域,著手技術路線圖製定。
總之,要建立起麵向未來的、真正可持續發展的智能電網體係,需要以技術創新、管理戰略和新的思維模式,從根本上改變能源的生產、分配和消費方式。提升可靠性、服務質量、效率和規則透明度。
筆bi者zhe注zhu意yi到dao,目mu前qian美mei國guo電dian網wang網wang架jia趨qu於yu穩wen定ding成cheng熟shu,有you充chong裕yu的de輸shu配pei電dian供gong應ying能neng力li,但dan設she備bei陳chen舊jiu老lao化hua,網wang架jia強qiang二er次ci設she備bei弱ruo。因yin此ci,其qi在zai智zhi能neng電dian網wang的de規gui劃hua中zhong注zhu重zhong區qu域yu協xie調tiao、電力市場、電力網絡基礎架構的升級更新;erouzhouzegengzhuzhongxinnengyuanjieru。duiyuzhongguoeryan,zhinengdianwangdefazhanshouxianyaokaolvwoguoshifazhanzhongguojiadeguoqing,yincizhinengdianwangdejianshebukenengyizhaomeiguo、歐(ou)洲(zhou)的(de)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)路(lu)徑(jing)與(yu)方(fang)式(shi)進(jin)行(xing)。而(er)且(qie),我(wo)國(guo)目(mu)前(qian)還(hai)承(cheng)擔(dan)著(zhe)用(yong)電(dian)需(xu)求(qiu)快(kuai)速(su)增(zeng)長(chang)的(de)艱(jian)巨(ju)任(ren)務(wu),近(jin)年(nian)來(lai)電(dian)網(wang)投(tou)資(zi)的(de)多(duo)數(shu)還(hai)是(shi)為(wei)了(le)補(bu)電(dian)力(li)投(tou)資(zi)的(de)“欠債”,要(yao)在(zai)滿(man)足(zu)發(fa)展(zhan)增(zeng)量(liang)的(de)同(tong)時(shi)發(fa)展(zhan)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)難(nan)度(du)非(fei)常(chang)大(da),而(er)這(zhe)些(xie)則(ze)是(shi)歐(ou)美(mei)不(bu)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)問(wen)題(ti)。因(yin)此(ci),筆(bi)者(zhe)認(ren)為(wei),在(zai)未(wei)來(lai)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)發(fa)展(zhan)方(fang)麵(mian),我(wo)國(guo)應(ying)實(shi)行(xing)政(zheng)府(fu)主(zhu)導(dao)、電網(發電)企業作為實施主體,用戶和消費者參與的三結合方式。
就發展步驟而言,智能電網發展應主要經曆四個階段:第一,試點階段,大致需要2年時間,用於示範工程建設、宣傳、培訓、交流;第二,初步應用階段,需要5年時間,用於統一網絡數據模型,可視化的運行在線分析和實時預警,多維度、全視角信息集成分析。實現分時電價;第三,推廣階段,需要5年左右時間,用於建立電網預防控製與緊急控製的實時協調決策和快速仿真、電網數字化、運行控製實時化、資產管理精細化、能效電廠建設、負荷管理係統建設;第四,全麵升級階段,需要10年(nian)左(zuo)右(you)時(shi)間(jian),用(yong)於(yu)建(jian)設(she)具(ju)有(you)自(zi)愈(yu)能(neng)力(li)的(de)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang),通(tong)過(guo)提(ti)供(gong)更(geng)大(da)的(de)容(rong)錯(cuo)性(xing)和(he)孤(gu)島(dao)檢(jian)測(ce),提(ti)供(gong)更(geng)安(an)全(quan)和(he)更(geng)可(ke)靠(kao)的(de)接(jie)入(ru),支(zhi)持(chi)各(ge)種(zhong)類(lei)型(xing)電(dian)源(yuan)的(de)友(you)好(hao)接(jie)入(ru)和(he)與(yu)客(ke)戶(hu)側(ce)的(de)智(zhi)能(neng)互(hu)動(dong),實(shi)現(xian)實(shi)時(shi)電(dian)價(jia)。
應該看到,目前國內已展開了對數字化變電站、智能可視化調度與預警係統等方麵的研究,特別是設備企業也針對數字設備、二(er)次(ci)設(she)備(bei)智(zhi)能(neng)化(hua)等(deng)技(ji)術(shu)領(ling)域(yu)開(kai)始(shi)進(jin)行(xing)前(qian)瞻(zhan)性(xing)研(yan)發(fa),但(dan)我(wo)國(guo)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)仍(reng)處(chu)於(yu)起(qi)步(bu)階(jie)段(duan)。在(zai)此(ci)階(jie)段(duan),筆(bi)者(zhe)認(ren)為(wei),當(dang)務(wu)之(zhi)急(ji)是(shi)應(ying)積(ji)極(ji)謀(mou)劃(hua)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)中(zhong)國(guo)路(lu)線(xian)圖(tu),不(bu)僅(jin)僅(jin)是(shi)技(ji)術(shu)路(lu)線(xian),也(ye)包(bao)括(kuo)整(zheng)個(ge)電(dian)網(wang)體(ti)係(xi)的(de)建(jian)設(she)路(lu)線(xian)圖(tu),惟(wei)此(ci),才(cai)通(tong)過(guo)高(gao)效(xiao)、良性的技術創新產業升級,搶占未來戰略製高點。