智能電網(wǎng)藍(lán)圖 制圖：陳芳

2008年美國科羅拉多州的博爾德(Boulder)成為全球第一個智能電網(wǎng)城市。該市的每個家庭都安裝了智能電表，人們可以直觀地了解即時電價，把洗衣服、燙衣服等事情安排在電價低的時間段。

2009年4月，美國政府下令盡快構(gòu)建一個新的“智能電網(wǎng)”的法案，同時委任了一名專家擔(dān)任首任智能電網(wǎng)互動操作全國協(xié)調(diào)員，并且美國目前至少有15家機構(gòu)在協(xié)同制定智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。

在北美“統(tǒng)一智能電網(wǎng)”啟動的同時，歐洲也開始了一項超級智能電網(wǎng)的工程，最前沿的分析認(rèn)為，“智能電網(wǎng)”將重塑世界經(jīng)濟和能源格局。然而，關(guān)于智能電網(wǎng)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和原則卻未能統(tǒng)一，面對精通新技術(shù)的消費者，智能電網(wǎng)是否已做好準(zhǔn)備?

服務(wù)智慧城市發(fā)展

始于2008年11月，由美國IBM公司提出的“智慧地球”這一理念，進(jìn)而引發(fā)了智慧城市建設(shè)的熱潮。我國住房城鄉(xiāng)建設(shè)部從2013年8月啟動了國家智慧城市試點工作，截至今年4月，我國已經(jīng)公布的3批國家智慧城市試點已達(dá)277個。

智慧城市的概念在全球范圍內(nèi)存在不同解讀，但共同點都是一直在想方設(shè)法優(yōu)化其基礎(chǔ)設(shè)施。

“從宏觀上講，智能配電網(wǎng)最終將為智慧城市服務(wù)。”埃森哲中國智能電網(wǎng)服務(wù)負(fù)責(zé)人丁民丞認(rèn)為。智慧城市以廣泛覆蓋和深度互聯(lián)的通信信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，全面感知基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境、能源等方面信息，能夠整合能源、交通、水資源等城市運行各個核心系統(tǒng)，為城市運營和各類資源優(yōu)化配置提供智能決策與響應(yīng)，提高有限資源的運行和利用效率。

自2010年首次列入政府工作報告，智能電網(wǎng)建設(shè)連續(xù)6年成為政府工作報告中的常客。電力體制改革、企業(yè)走出去戰(zhàn)略、“一帶一路”、智慧城市、新能源汽車等這些與電力系統(tǒng)、智能電網(wǎng)息息相關(guān)的關(guān)鍵詞接連出現(xiàn)在政府工作報告當(dāng)中，預(yù)示著發(fā)展智能電網(wǎng)廣闊空間。

記者梳理今年各地政府工作報告發(fā)現(xiàn)，大部分省區(qū)市均以加強電網(wǎng)建設(shè)改造、支持新能源產(chǎn)業(yè)、服務(wù)地方經(jīng)濟發(fā)展、提升科技創(chuàng)新水平等為出發(fā)點，明確提出建設(shè)智能電網(wǎng)，或者為智能電網(wǎng)提供產(chǎn)業(yè)配套。記者注意到，在已經(jīng)出臺的地方規(guī)劃中，上海、江蘇、廣東等省市都已經(jīng)將智能電網(wǎng)列入地方物聯(lián)網(wǎng)3-5年發(fā)展規(guī)劃中的重點發(fā)展領(lǐng)域之一。

綜合來看，省級地方政府提出的智能電網(wǎng)發(fā)展目標(biāo)，有的是總體戰(zhàn)略，有的是局部項目;有的著眼節(jié)能減排，有的側(cè)重產(chǎn)業(yè)振興……這都將成為智能電網(wǎng)加速發(fā)展的堅強動力。

規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)出臺迫在眉睫

智能電網(wǎng)計劃的宣布給市場帶來極大振奮，國內(nèi)外電力設(shè)備商、IT軟硬件廠商都早已對這塊“大蛋糕”垂涎欲滴。然而，智能電網(wǎng)概念已經(jīng)炒到極熱，但指導(dǎo)具體行動的規(guī)劃以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)卻一直未出臺，讓不少企業(yè)感到焦急和迷茫。

南方電網(wǎng)科學(xué)技術(shù)研究院副總工程師董旭柱告訴記者，我國智能電網(wǎng)國家標(biāo)準(zhǔn)尚缺位，包括國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)都在致力于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究編制。這種努力無可厚非，國家有關(guān)部門表示，國標(biāo)的誕生將綜合考慮市場多個主體的研究技術(shù)成果。

早在2012年5月，科技部發(fā)布《智能電網(wǎng)重大科技產(chǎn)業(yè)化工程“十二五”專項規(guī)劃》提出，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的智能電網(wǎng)技術(shù)體系和標(biāo)準(zhǔn)體系，建立較為完善的智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，基本建成以信息化、自動化、互動化為特征的智能電網(wǎng)。

為落實國家標(biāo)準(zhǔn)委、國家發(fā)展改革委、科技部等10個部委印發(fā)的《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展規(guī)劃》，2014年5月，國家標(biāo)準(zhǔn)委、國家發(fā)改委、國家能源局等12個部委聯(lián)合發(fā)布《2014年戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)綜合體指導(dǎo)目錄》，其中就包括了槽式太陽能熱發(fā)電熱力系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)綜合體、智能電網(wǎng)并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)綜合體、光伏發(fā)電站運行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)綜合體、電動汽車充換電設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)綜合體等31項智能電網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)計劃。

據(jù)悉，目前在國家標(biāo)準(zhǔn)委國家智慧城市標(biāo)準(zhǔn)化總體組正在研究智能電網(wǎng)如何支持智慧城市標(biāo)準(zhǔn)化工作，在智慧城市體系下的智能電網(wǎng)將主要涉及配電自動化、分布式電源及微電網(wǎng)并網(wǎng)、分布式儲能系統(tǒng)接入配電網(wǎng)、雙向互動服務(wù)、用電信息采集、智能用能服務(wù)、智能用電檢測、電動汽車充放電、節(jié)能與能效、通信網(wǎng)絡(luò)、信息化應(yīng)用和信息安全等專業(yè)領(lǐng)域，主要包括供電基礎(chǔ)設(shè)施智能化、提供公共服務(wù)便捷化、電網(wǎng)與用戶互動化、能源利用綠色化。

4月23日，國家能源局電力司副司長童光耀在“能源互聯(lián)網(wǎng)”產(chǎn)業(yè)研討會上透露，國家能源局主導(dǎo)制定的《智能電網(wǎng)建設(shè)指導(dǎo)意見》即將出臺，此外“十三五”規(guī)劃中的智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃也在制訂中。

仍需破解技術(shù)屏障

過去的電網(wǎng)是由火電廠、水電廠提供電力，電網(wǎng)的設(shè)計和調(diào)度長期保持平穩(wěn)。但隨著風(fēng)能、太陽能等清潔能源的發(fā)展，電網(wǎng)技術(shù)開始出現(xiàn)種種“不適應(yīng)”。

國家發(fā)改委能源研究所所長韓文科表示，智能電網(wǎng)將是未來趨勢，“電網(wǎng)今后會越連越大，互聯(lián)互通”。目前，歐盟也在撥出專項經(jīng)費，研究跨歐洲的電網(wǎng)，以便更大范圍地調(diào)度資源，更多地消納可再生能源和新能源。

不過，在專家看來，智能電網(wǎng)目前仍有很多問題需要解決。

國家電網(wǎng)能源研究院副院長張瑋認(rèn)為，電網(wǎng)企業(yè)把新能源的發(fā)展當(dāng)作一次機遇，但在具體技術(shù)處理上面臨很多挑戰(zhàn)。“比如棄風(fēng)問題，從全國來看，風(fēng)電的比重只占6%，但在一些局部地區(qū)，峰值電源裝機超過20%，比重較大，要聯(lián)入電網(wǎng)非常困難。這就在考驗電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力。”

他指出，進(jìn)一步發(fā)展智能電網(wǎng)，需要解決很多現(xiàn)實問題，例如分布式電源的接入等。未來目標(biāo)最終是實現(xiàn)分布式能源即插即用，這就導(dǎo)致很多技術(shù)性難題。因為原來在分布式電源大規(guī)模接入之前，電流的流向很簡單，如同水壩一樣從上到下傳輸，但接入分布式電源后，電流的流向變了，這對電網(wǎng)控制來說，是一個很大挑戰(zhàn)。

董旭柱認(rèn)為，未來的智能電網(wǎng)，首先要通過合理規(guī)劃，實現(xiàn)國內(nèi)地區(qū)之間乃至與周邊國家的聯(lián)網(wǎng)。其次，要實現(xiàn)高度智能化，達(dá)到即插即用。此外，還要實現(xiàn)不同能源系統(tǒng)之間的廣泛互聯(lián)，因為很多能源最終都需要轉(zhuǎn)變成電力，即電力是能源資源配置的平臺。

“未來電網(wǎng)也需要實現(xiàn)開放互動，這不僅包括技術(shù)層面，也包括和消費者的溝通層面。而電網(wǎng)公司希望電網(wǎng)的發(fā)展跟互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展能相互融合，通過信息技術(shù)的發(fā)展，包括移動終端的采用，加大與用戶之間的互動力度。”張瑋說。

董旭柱表示，未來的電網(wǎng)不僅要實現(xiàn)互聯(lián)互通，還需要在經(jīng)營上有更多靈活性。“我國離不開一個大的電網(wǎng)，但到底電網(wǎng)怎么經(jīng)營,采取什么模式，給消費者更多選擇權(quán)，仍需要探索。”

董旭柱還認(rèn)為，未來的電網(wǎng)既要足夠大，又要更加小，因為可能會發(fā)展出很多微電網(wǎng)。目前很多鋼鐵企業(yè)能自主發(fā)電，但也需要電網(wǎng)給它提供備份。所以智能電網(wǎng)必須非常靈活，這是一個發(fā)展趨勢。

同時，智能電網(wǎng)的概念也在不斷發(fā)展，“可能再過10年、15年我們再談起來，就不是這個概念。但互聯(lián)互通與靈活發(fā)展的趨勢是必然的，這是新一輪能源革命所驅(qū)動的。”韓文科最后表示。(綜合報道)

(鳴謝 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院 肖前)

■延伸閱讀

南方電網(wǎng)公司智能電網(wǎng)主要技術(shù)研究成果

南方電網(wǎng)公司目前已完成公司智能電網(wǎng)頂層設(shè)計：“南方電網(wǎng)發(fā)展智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略與規(guī)劃研究”和“南方電網(wǎng)綠色電網(wǎng)建設(shè)研究”，并在5個領(lǐng)域(發(fā)電、輸電、配電、用電、信息通信)的17個關(guān)鍵技術(shù)，通過57個試點示范工程展開了一系列的研究與試點工作，主編或參編了多項與智能電網(wǎng)相關(guān)的國標(biāo)和行標(biāo)。

●新能源并網(wǎng)技術(shù)主要成果：建立光伏、風(fēng)電新能源仿真模型庫;研究大規(guī)模和分布式新能源并網(wǎng)影響。

●微電網(wǎng)技術(shù)主要成果：在珠海東澳島建成國內(nèi)首個10千伏離網(wǎng)型海島微電網(wǎng);承擔(dān)國家863項目“基于分布式電源的微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究及示范”。

●變電站智能化技術(shù)主要成果：南方電網(wǎng)五省區(qū)共建成42座110千伏及以上智能化(數(shù)字化)變電站;編制南方電網(wǎng)3C輸變電裝備技術(shù)導(dǎo)則;研發(fā)了變電站駕駛艙技術(shù)一體化電網(wǎng)運行智能系統(tǒng)。

●配電智能化技術(shù)在39個城市開展了配電自動化建設(shè);編制標(biāo)準(zhǔn)《配電自動化規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則》和《配電網(wǎng)運行控制技術(shù)導(dǎo)則》;減少停電和快速復(fù)電的技術(shù)研究及應(yīng)用(DMS)營配信息集成系統(tǒng)應(yīng)用、帶電作業(yè)、快速復(fù)電等。

●智能用電技術(shù)主要成果：建立網(wǎng)級電力需求側(cè)管理平臺;承擔(dān)863項目“靈活互動的智能用電關(guān)鍵技術(shù)研究”;成功申請IEEE國際標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)“零”的突破;開展電動汽車運營模式研究;提出了電動汽車相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。

●信息通信技術(shù)應(yīng)用主要成果：云計算技術(shù)、云計算的信息平臺集成;數(shù)據(jù)處理技術(shù)、大數(shù)據(jù)融合、挖掘、分析;寬帶電力線通信、電力載波通信技術(shù);電力無線專網(wǎng)通信、TD-LTE。

國家智慧城市試點名單

第1批

●廣東 珠海市、廣州市番禺區(qū)、廣州市蘿崗區(qū)、深圳市坪山新區(qū)、佛山市順德區(qū)、佛山市樂從鎮(zhèn)

●海南 萬寧市

●貴州 銅仁市、六盤水市、貴陽市烏當(dāng)區(qū)

●云南 昆明市五華區(qū)

第2批

●廣東 肇慶市端州區(qū)、東莞市東城區(qū)、中山翠亨新區(qū)新增佛山市新增南海區(qū)，2012年已批復(fù)順德區(qū)、順德區(qū)樂從鎮(zhèn)

●廣西 南寧市、柳州市(含魚峰區(qū))、桂林市、貴港市、

●云南 紅河哈尼族彝族自治州蒙自市、紅河哈尼族彝族自治州彌勒市

●貴州 貴陽市、遵義市(含仁懷市、湄潭縣)、畢節(jié)市、凱里市、六盤水市盤縣

第3批

●廣東 河源市江東新區(qū)

●廣西 欽州市、玉林市

新增柳州市試點鹿寨縣

●云南 大理市、文山市、玉溪市

●貴州 安順市西秀區(qū)

■案例

珠海橫琴自貿(mào)區(qū)：探索建設(shè)先進(jìn)電力示范區(qū)

橫琴自貿(mào)區(qū)“前身”為橫琴新區(qū)，所處橫琴島與澳門特別行政區(qū)隔水相望，經(jīng)港珠澳大橋與香港特別行政區(qū)連通。2009年8月，橫琴新區(qū)成為繼上海浦東新區(qū)、天津濱海新區(qū)之后第三個國家級新區(qū)，為粵港澳合作探索新模式。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，5年多以來，該區(qū)用電量從0.5億千瓦時上升到2.5億千瓦時，翻了5番。為了滿足日益增長的用電負(fù)荷要求，珠海供電局先后建設(shè)了3個變電站、35條輸電線路，目前已形成20千伏多聯(lián)絡(luò)的網(wǎng)架格局。

截至目前，廣東電網(wǎng)公司先后建成了220千伏琴韻和環(huán)澳等兩座綠色智能變電站，探索智能變電技術(shù);應(yīng)用“220千伏直降20千伏電壓序列模式”，探索智能電網(wǎng)網(wǎng)架

建設(shè);建成全球?qū)＞W(wǎng)首個TD-LTE無線寬帶專網(wǎng)，探索智能通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。接下來，該公司將深度研究智能輸變電、智能配電網(wǎng)、分布式能源及微電網(wǎng)、智能用電、通信網(wǎng)絡(luò)等智能化技術(shù)的運用，努力打造具有橫琴特色的先進(jìn)電力示范區(qū)，確保橫琴享受智能電網(wǎng)的優(yōu)質(zhì)電力服務(wù)。

“到2015年底，橫琴新區(qū)將建成20千伏公用線路20回;到2016年底，公用配網(wǎng)取消10千伏電壓等級。”廣東電網(wǎng)公司珠海供電局計劃發(fā)展部工程師陳勇介紹，220千伏直降20千伏電壓序列模式具有送電能力大、供電范圍廣、能耗低、節(jié)約土地等優(yōu)點，更適用于負(fù)荷密度相對高的新建工業(yè)園區(qū)。 (邱曉丹)

廣州中新知識城：電網(wǎng)高“智能”

“東進(jìn)、西聯(lián)、南拓、北優(yōu)”，15年前，廣州提出了這樣的戰(zhàn)略。今年，廣州的東進(jìn)目標(biāo)再進(jìn)一步——東部山水新城將是未來人口疏導(dǎo)的主要承載區(qū)。在東部這片土地上，中新知識城無疑是智慧之城的集中體現(xiàn)。這里的電網(wǎng)也同樣是一張智慧之網(wǎng)。

2010年6月，在中新知識城舉行奠基儀式上，南方電網(wǎng)公司就明確要運用先進(jìn)的計算機技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)，將知識城建設(shè)成為智能、高效、可靠、綠色的現(xiàn)代化電網(wǎng)。

2013年，廣州供電局在《中新廣州知識城智能電網(wǎng)示范區(qū)規(guī)劃報告》中確定了中新知識城智能電網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)，就是通過建設(shè)“綠色、開放、透明”的電網(wǎng)，將知識城電網(wǎng)打造成為面向未來的“智能、高效、可靠、綠色”的智能電網(wǎng)示范區(qū)，并在當(dāng)年7月

得到南方電網(wǎng)公司批復(fù)。當(dāng)年8月，廣州供電局與知識城管委會簽署《智能電網(wǎng)建設(shè)合作協(xié)議》。

在這里，從項目建設(shè)開始就全面引入新能源運用的機制，對新能源實行優(yōu)惠補貼，提高新能源發(fā)電積極性。如鼓勵在首期開發(fā)的建筑屋頂裝設(shè)太陽能發(fā)電裝置，在室內(nèi)停車場預(yù)留裝設(shè)汽車充電裝置的位置;利用智能電表，引導(dǎo)用戶錯峰用電。

在這里，開始試水智能表計系統(tǒng)，水、電、氣三表合一，電視網(wǎng)、電話網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、電力網(wǎng)“四網(wǎng)合一”，實現(xiàn)智能家居與樓宇自動化。

截止目前，20千伏花瓣合環(huán)運行、智能家電與家居和三表集抄等示范項目已經(jīng)進(jìn)入施工階段;三聯(lián)供、實時監(jiān)控運營中心等項目也已取得階段性成果。    (郝思遠(yuǎn))

國內(nèi)智能電網(wǎng)建設(shè)情況

>>鏈接

●天津生態(tài)城智能電網(wǎng)綜合示范工程：主要包括分布式電源接入、微網(wǎng)及儲能系統(tǒng)、智能變電站、智能小區(qū)/樓宇、電動汽車充電設(shè)施、智能電力營業(yè)廳等共12項建設(shè)內(nèi)容。已建成運行，目前正在進(jìn)行升級改造;

●在上海、青島、杭州等地，也正在相繼開展智能電網(wǎng)示范項目的建設(shè)。

南方電網(wǎng)供電區(qū)域內(nèi)智能電網(wǎng)建設(shè)情況

●深圳前海智能電網(wǎng)示范區(qū)：已獲得網(wǎng)公司批復(fù)，目前正在加緊建設(shè)，該區(qū)域?qū)㈤_

展分布式三聯(lián)供項目試點;

●珠海橫琴智能電網(wǎng)示范區(qū)：計劃在發(fā)、輸、變、配、用等環(huán)節(jié)試點智能電網(wǎng)新技術(shù);20千伏配電網(wǎng)計劃配置區(qū)域保護(hù)進(jìn)行合環(huán)供電。