http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 16:45:28 來源:流程工業
智能電網建設將是中國電網未來十年發展的主要方向,傳統電網存在不支持大規模間歇性電源與分布式電源接入、輸電損失巨大、且(qie)用(yong)戶(hu)側(ce)無(wu)法(fa)互(hu)動(dong)等(deng)問(wen)題(ti),無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)低(di)碳(tan)經(jing)濟(ji)時(shi)代(dai)的(de)要(yao)求(qiu)。智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)作(zuo)為(wei)先(xian)進(jin)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)和(he)高(gao)級(ji)物(wu)理(li)電(dian)網(wang)的(de)充(chong)分(fen)結(jie)合(he),是(shi)解(jie)決(jue)未(wei)來(lai)能(neng)源(yuan)輸(shu)送(song)問(wen)題(ti)的(de)理(li)想(xiang)方(fang)案(an),是(shi)未(wei)來(lai)電(dian)網(wang)發(fa)展(zhan)的(de)大(da)趨(qu)勢(shi)。

世(shi)界(jie)能(neng)源(yuan)發(fa)展(zhan)格(ge)局(ju)正(zheng)發(fa)生(sheng)著(zhe)重(zhong)大(da)而(er)深(shen)刻(ke)的(de)變(bian)化(hua),新(xin)一(yi)輪(lun)世(shi)界(jie)能(neng)源(yuan)變(bian)革(ge)的(de)目(mu)標(biao)是(shi)通(tong)過(guo)科(ke)技(ji)創(chuang)新(xin),實(shi)現(xian)以(yi)低(di)碳(tan)能(neng)源(yuan)為(wei)核(he)心(xin)的(de)低(di)碳(tan)經(jing)濟(ji)。世(shi)界(jie)主(zhu)要(yao)發(fa)達(da)國(guo)家(jia)紛(fen)紛(fen)把(ba)發(fa)展(zhan)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)作(zuo)為(wei)搶(qiang)占(zhan)未(wei)來(lai)低(di)碳(tan)經(jing)濟(ji)製(zhi)高(gao)點(dian)的(de)重(zhong)要(yao)戰(zhan)略(lve)措(cuo)施(shi),掀(xian)起(qi)了(le)一(yi)場(chang)全(quan)球(qiu)範(fan)圍(wei)的(de)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)建(jian)設(she)熱(re)潮(chao)。
隨著智能電網概念在全世界範圍內的升溫,中國國家電網公司迅速將智能電網上升到戰略層麵,於2009年5月提出了全麵建設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,以信息化、數字化、自動化、互動化為特征的統一堅強智能電網計劃。並針對此計劃國家電網做出了三步走的規劃,2009~2010年為規劃試點階段,2011~2015年為全麵建設階段,2016~2020年為引領提升階段。
2009年8yue,diyijieduangongzuoyiquanmianqidong,zhongdiankaizhandianwangzhinenghuaguihuagongzuo,zhidingjishubiaozhunheguanliguifan,yanjiuguanjianjishuheyanfazhinenghuashebei,kaizhangehuanjiedeshidiangongzuo。juxi,muqiandiyijieduangongzuoyiqudeleyidingdejinzhan。
2010年國家電網的工作部署中提到,預計2010年在電網建設方麵投資2274億元,智能電網作為投資重點。按照國家電網勾勒的目標,到2020年,基本建成堅強智能電網,形成以華北、華東、華中特高壓同步電網為接受端,東北、西北電網為輸送端,連接全國各大煤電、水電、核電和可再生能源發電基地的堅強電網結構。
業內人士指出,由於智能電網的兼容性極強,便於風電、光伏等新能源並網發電,所以風力發電等受製於電網調度的瓶頸有望打破。一旦入網瓶頸攻克,風電、guangdiandengxinnengyuandianlijiangyinglaixindefazhanshiqi。yinci,jianqiangzhinengdianwangjiangchengweijinhouzhongguodianlixitongdezhongyaopingtai,jiangweilaidianwangfazhanfangxiangjichengdaoyiqi,tegaoya、清潔能源接入、電網自動化控製和智能電表等都將在此平台上發展。

圖1 國家電網公司召開統一堅強智能電網建設調研座談會
特高壓是主旋律
近年來,中國電力工業快速發展,跨區跨省電網建設快速推進,電網網架結構得到加強和完善。截至2008年底,中國發電裝機容量7.92億kW,全社會用電量3.43萬億kWh。預測到2020年,中國電力需求將達到7.7萬億kWh,發電裝機達到16億kW,均在現有基礎上翻一番;tongshi,zhongguogediziyuanfenbuhejingjifazhanyebuxiangtong。yinci,zhongguoweituidongdianlinengyuanzaiquanguofanweineideyouhuapeizhi,baozhanganquankekaodedianligongyingerfazhanzhinengdianwang。
中國智能電網將以特高壓電網為主幹,通過建設堅強智能電網,提高電網大範圍優化配置資源能力,實現電力遠距離、大規模輸送,滿足經濟快速發展對電力的需求。預計截至2020年,中國特高壓電網將基本建成,屆時輸送電量將達到2億kWh以上,占全國裝機總容量的25%。
中國大力發展特高壓是由中國經濟發展階段、能源集中分布特點決定的。中國的一次能源分布與生產力布局很不均衡,煤炭、水shui能neng兩liang大da能neng源yuan支zhi柱zhu以yi及ji可ke大da規gui模mo開kai發fa利li用yong的de陸lu地di風feng能neng和he太tai陽yang能neng資zi源yuan主zhu要yao集ji中zhong在zai西xi部bu和he北bei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發fa達da的de中zhong東dong部bu地di區qu,負fu荷he中zhong心xin與yu大da型xing能neng源yuan基ji地di距ju離li大da都dou在zai1000 km以上,並且中間缺乏電源支撐,較難實現500 kV交流接力送電,特高壓輸電是理想的選擇。
另外,特高壓電網的最大特點是大容量、遠距離輸電,這對電網的建設和特性提出了更高要求。中國在研究和建設特高壓電網的過程中,不斷探索怎樣將特高壓電網建設成具有“高智商”的電網,使它與生俱來就有安全、可靠、高效的特質,而智能電網正好可以滿足其需求。特別是在中國首條特高壓試驗示範工程成功投運後,中國在遠距離、大容量、低損耗的特高壓核心輸電技術和設備國產化上獲得了更多的經驗和成果,為今後推進智能電網的建設奠定了強大的基礎。

圖2 1000kV晉東南-南陽-荊門特高壓交流試驗示範工程
2009年,國家電網公司公布的智能電網發展計劃也強調指出,中國的智能電網首先是一個堅強的電網,其中,具有長距離、darongliangshudiantezhengdetegaoyadianwangjiangchengweihexinhuanjie。guojiadianwanggongsizongjingliliuzhenyashuo,jijifazhanzhinengdianwangyichengweishijiedianlifazhandexinqushi,jianqiangshizhinengdianwangdejichu,zhinengshijianqiangdianwangchongfenfahuizuoyongdeguanjian,liangzhexiangfuxiangcheng,xietiaotongyi。
2009年內國家電網開工建設淮南-上海、錫盟-上海、陝北-長沙特高壓交流輸變電工程,推進向家壩-上海、錦屏-蘇南特高壓直流工程建設;同時積極推動淮南、晉東南、錫盟、陝北、寶清等煤電基地,金沙江下遊、雅礱江、黃河上遊等水電基地開發,以及哈密、酒泉等火電、風電基地 “打捆”外送,促進特高壓電網與能源基地協調發展。2012年中國特高壓交流骨幹網架將初具規模。
在整個特高壓工程布局中,晉東南-南陽-荊門線隻是開局。根據國家電網下一步規劃,到“十二五”初期,國家電網將建成“兩縱兩橫”特高壓骨幹電網,將陝北、晉東南煤電基地的電力輸送到華中、華東地區;將蒙西煤電基地電力送到華北、華東地區;將西南水電送到華中、華東地區。
國家電網公司研究室主任葛正翔表示,采用特高壓加快能源基地的電力外送工作,不久就會付諸實施。預計智能電網總投資規模接近4萬億元。2009~2010年,投資約5500億,其中特高壓電網投資830億元;全麵建設階段投資約2萬億元,其中特高壓電網投資3000億元;基本建成階段投資1.7萬億元,其中特高壓投資2500億元。有了特高壓輸電的技術支持,國家智能電網的建設,在2010~2015年將大麵積推開,計劃到2020年,全麵建成統一的堅強智能電網。為此,國家在特高壓輸電方麵的投入將超過6000億元。
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可再生能源並網是關鍵
有研究預計到2020年,中國清潔能源總量將達到5.7億kW,其中風電裝機將達到1億kW以上。清潔能源將是未來發展的大趨勢,隨著社會對環境和可持續發展的日益重視,以風、光、核為代表的清潔能源將迅速發展。
“而清潔能源的發展,對電網提出了新的要求。”國家電網對外聯絡部新聞處副處長劉心放表示,隻有建設智能電網,才能適應並推動清潔能源的發展。由於風電、太陽能等可再生能源發電具有間歇性、隨機性、可調度性低的特點,大規模接入後對電網運行會產生較大影響。中國相對集中的資源分布條件、相xiang對dui薄bo弱ruo的de電dian網wang發fa展zhan基ji礎chu以yi及ji新xin能neng源yuan迅xun猛meng發fa展zhan勢shi頭tou和he基ji地di式shi開kai發fa模mo式shi,對dui電dian網wang的de適shi應ying性xing和he安an全quan穩wen定ding控kong製zhi水shui平ping提ti出chu了le更geng高gao要yao求qiu。因yin此ci,智zhi能neng電dian網wang首shou先xian應ying該gai是shi“堅強的電網”,才能實現能源的大範圍優化配置,保障安全可靠的電力供應以及打破電網對可再生能源發展的製約。

圖3 甘肅風能產業帶
weici,guojiadianwanggongsifuzongjinglishuyinbiaorenwei,yingjinkuaibajianqiangzhinengdianwangjiansheshangshengweiguojiazhanlve。tatongshibiaoshi,jianshejianqiangzhinengdianwangshishihezhongguoguoqingdezhanlvexingxuanze。youyujianqiangzhinengdianwangjiansheshiyixiangshejiduolingyu、跨行業乃至社會理念轉變的龐大係統工程,因此,必須將其上升為國家戰略,統一認識、統一目標、穩wen步bu推tui進jin,才cai能neng更geng好hao地di把ba握wo世shi界jie發fa展zhan趨qu勢shi,抓zhua住zhu曆li史shi機ji遇yu,實shi現xian電dian力li係xi統tong和he相xiang關guan產chan業ye的de跨kua越yue式shi發fa展zhan。這zhe也ye是shi促cu進jin新xin能neng源yuan發fa展zhan的de重zhong要yao基ji礎chu。
國(guo)家(jia)能(neng)源(yuan)局(ju)新(xin)能(neng)源(yuan)處(chu)處(chu)長(chang)梁(liang)誌(zhi)鵬(peng)透(tou)露(lu),目(mu)前(qian)國(guo)家(jia)能(neng)源(yuan)局(ju)也(ye)正(zheng)在(zai)著(zhe)手(shou)建(jian)立(li)新(xin)能(neng)源(yuan)並(bing)網(wang)技(ji)術(shu)規(gui)範(fan)以(yi)及(ji)新(xin)能(neng)源(yuan)檢(jian)測(ce)機(ji)製(zhi),目(mu)前(qian)已(yi)經(jing)安(an)排(pai)了(le)少(shao)量(liang)資(zi)金(jin)對(dui)相(xiang)關(guan)工(gong)作(zuo)予(yu)以(yi)支(zhi)持(chi),國(guo)家(jia)電(dian)網(wang)製(zhi)定(ding)的(de)風(feng)電(dian)場(chang)、光伏電站接入電網的技術標準對國家標準製定將起到參考作用,預計國家標準規範將很快得到完善。
智能電網是解決可再生能源並網問題的關鍵已成為共識。以風電上網為例,截至2008年底,風電的裝機容量從2002年前的46.8萬kW迅速發展到1200萬kW,大增了25倍,是“十一五”規劃任務的2倍。到2020年中國風電裝機將達到1.2億kW,約為2008年裝機量的8倍多,比原先的規劃目標大為提高。
不過,與快速增長的裝機速度大相徑庭的是,近三成的機組處於閑置狀態。風力發電不穩定,接入技術、shudianjishubuguoguan,junshifengdianfazhanjiansheguochengzhongzuiweimingandejiaodianwenti。fenglishuyubukekongdenengyuan,shiyoushiwu,shidashixiao,eryaobafengdianbianweiwendingdedianyuan,jiuxuyaoduitajinxingtiaofeng。
劉心放表示,調峰的方法有很多,比如,建蓄能電站、儲能基地等,但這些都比建堅強型智能電網的成本高、適用性也較弱。“建智能電網可以實現全國性的電力調配,從而把清潔能源送到需要電力的地方,實現電力供需的實時調配。”
舒印彪認為,借助這個智能電網,將煤電和風電“打捆”輸送,就能夠將西北地區的風電輸送到華北、華中、華東負荷中心,實現風電在全國範圍內消納。
信息化是基礎
智能電網被喻為電力係統的“中樞神經係統”,是當今世界電力係統發展變革的最新動向,也是一項龐大的係統工程。中國電力企業聯合會王永幹秘書指出,智能電網融合了電網、通信、IT、新材料等各行業的科技成果,隻有各行業融合,才有助於促進和建設好智能電網。
國(guo)家(jia)電(dian)網(wang)能(neng)源(yuan)研(yan)究(jiu)院(yuan)總(zong)工(gong)程(cheng)師(shi)葛(ge)旭(xu)波(bo)認(ren)為(wei),信(xin)息(xi)化(hua)是(shi)建(jian)設(she)堅(jian)強(qiang)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)基(ji)礎(chu),智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)建(jian)設(she)將(jiang)為(wei)電(dian)網(wang)信(xin)息(xi)化(hua)的(de)發(fa)展(zhan)帶(dai)來(lai)變(bian)革(ge)。智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)本(ben)質(zhi)就(jiu)是(shi)能(neng)源(yuan)替(ti)代(dai)和(he)兼(jian)容(rong)利(li)用(yong),它(ta)需(xu)要(yao)在(zai)創(chuang)建(jian)開(kai)放(fang)的(de)係(xi)統(tong)和(he)建(jian)立(li)共(gong)享(xiang)的(de)信(xin)息(xi)模(mo)式(shi)的(de)基(ji)礎(chu)上(shang),整(zheng)合(he)係(xi)統(tong)中(zhong)的(de)數(shu)據(ju),優(you)化(hua)電(dian)網(wang)的(de)運(yun)行(xing)和(he)管(guan)理(li)。要(yao)實(shi)現(xian)整(zheng)個(ge)電(dian)網(wang)中(zhong)無(wu)所(suo)不(bu)在(zai)的(de)“智能”特色,電力和IT產業的協作是必然的。在國家電網智能電網計劃中,大約有60%~80%的投資將用於實現遠程控製、交互智能等非傳統項目。電網對IT支撐需求之強烈前所未有,智能電網將成為拉動電力行業信息化需求新的增長點。
國家電網公司的“堅強智能電網”計劃的啟動將帶動電網生產運行、經營管理、客戶服務以及社會能源利用模式的重大變革。信息化作為智能電網“四化”特征的突破口,其重要性凸顯。智能電網下信息化的重要特征,其發展趨勢、建設方向都將成為電網企業以及IT業界共同關注的問題。
在(zai)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)建(jian)設(she)的(de)大(da)環(huan)境(jing)下(xia),企(qi)業(ye)信(xin)息(xi)化(hua)將(jiang)滲(shen)透(tou)到(dao)電(dian)網(wang)業(ye)務(wu)價(jia)值(zhi)鏈(lian)的(de)各(ge)個(ge)環(huan)節(jie),管(guan)理(li)信(xin)息(xi)化(hua)與(yu)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)結(jie)合(he)將(jiang)更(geng)加(jia)緊(jin)密(mi),技(ji)術(shu)引(yin)領(ling)與(yu)業(ye)務(wu)驅(qu)動(dong)並(bing)重(zhong),信(xin)息(xi)化(hua)與(yu)業(ye)務(wu)創(chuang)新(xin)將(jiang)深(shen)度(du)融(rong)合(he)。國(guo)家(jia)電(dian)網(wang)公(gong)司(si)高(gao)度(du)重(zhong)視(shi)信(xin)息(xi)化(hua)工(gong)作(zuo)。公(gong)司(si)信(xin)息(xi)化(hua)係(xi)統(tong)由(you)生(sheng)產(chan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)和(he)管(guan)理(li)信(xin)息(xi)係(xi)統(tong)兩(liang)部(bu)分(fen)組(zu)成(cheng),緊(jin)密(mi)圍(wei)繞(rao)著(zhe)公(gong)司(si)發(fa)展(zhan)戰(zhan)略(lve)和(he)核(he)心(xin)業(ye)務(wu)。調(tiao)度(du)技(ji)術(shu)支(zhi)持(chi)係(xi)統(tong)是(shi)電(dian)網(wang)生(sheng)產(chan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)核(he)心(xin),支(zhi)撐(cheng)現(xian)代(dai)大(da)電(dian)網(wang)的(de)安(an)全(quan)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing);管理信息係統覆蓋企業生產經營管理全過程,支撐現代公司的高效運營。
目前,借助信息化,國調中心能夠采集到各網省330 kV以上線路及裝機百萬kW以上電廠的實時數據。國調中心采用的電能管理係統(EMS),是中國具有自主知識產權的電網調度自動化軟件產品,動態預警係統總體達到國際領先水平。
管理信息係統在公司發展中作用日益重要。據悉,通過SG186工程,公司僅用3年多時間,完成了通常需8~10年的信息化工作量。信息化已經從大規模建設階段進入“建設與應用並重,著力深化應用”的新階段,全麵提升了管理效率、效能和效益。目前,通過SG186工程建設,公司實現了總部、網省縱向貫通,相關業務橫向集成,已構建起全球規模最大、用戶數最多的企業級信息係統。
統一堅強智能電網建設是國家電網公司實現工業與信息化融合的契合點,建設智能電網,“統一”是前提,“堅強”是基礎,“智能”是關鍵,三者相輔相成。多年來,國家電網公司一直高度關注國際電力技術發展動向,建設以特高壓電網為骨幹網架、各級電網協調發展的國家電網,電網優化配置資源能力和抵禦事故風險能力不斷增強,持續開展建設以信息化、自動化和互動化為特征的自主創新、國際領先的統一堅強智能電網。