http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 11:24:18 來源:中國經濟時報
當人類在黑暗之中苦苦摸索時,電力技術為人類帶來了光明;dangzhinengdianwangjijiangwenshishi,diannengyouhuiweihuanyuchuangzaogengduodefuyin。zuoweijihulianwangzhihouyouyizhangkenengfugaiquanqiudewangluo,zhinengdianwangdaigeirenmendeshizhuimengbandeshenqihewuxiandexiangxiangkongjian。
電網2.0時代
對於許多人來說,智能電網(smart grid)還是一個並不熟悉甚至備感陌生的詞彙。實際上,智能電網如同互聯網一樣,也是一張真正互聯、互通、hudongdewangluo,zhibuguochuleshujudechuanshuyuyunsuanwai,zhinengdianwanghaichuandishishizaizaidenengliang。yuchuantongdianwangxiangbi,yejiewangwangjiangzhinengdianwangchengweidierdaidianwanghuodianwang2.0時代。
從字麵上理解,智能電網就是電網的“智能化”,其關鍵就是電力的供給與需求、diannengdepeigeiyushiyongtongdianzixinxijishudelianjie。rutonghulianwangyinqilerenleishenghuoyushengchanfangshidexianzhubianhuayiyang,zhinengdianwangyejiangyinfaxianshishijieyurichangshenghuozhongdianlipeizhiyushiyongdequanxingeming。
對dui於yu發fa電dian企qi業ye和he輸shu電dian係xi統tong而er言yan,智zhi能neng電dian網wang意yi味wei著zhe實shi時shi在zai線xian監jian測ce係xi統tong,他ta們men不bu僅jin可ke以yi輕qing鬆song了le解jie用yong戶hu用yong電dian情qing況kuang,還hai能neng遠yuan程cheng監jian視shi和he控kong製zhi各ge種zhong電dian力li設she施shi。如ru當dang一yi根gen大da電dian力li動dong脈mai發fa生sheng故gu障zhang,電dian能neng就jiu能neng立li刻ke從cong備bei選xuan線xian路lu傳chuan輸shu,保bao證zheng停ting電dian永yong遠yuan不bu會hui發fa生sheng。還hai有you,傳chuan統tong的de輸shu電dian係xi統tong發fa生sheng事shi故gu後hou,通tong常chang需xu要yao消xiao費fei者zhe打da電dian話hua去qu電dian力li公gong司si報bao修xiu,然ran後hou電dian力li公gong司si再zai進jin行xing檢jian查zha並bing維wei修xiu,這zhe種zhong被bei動dong的de局ju麵mian在zai智zhi能neng電dian網wang中zhong是shi不bu可ke能neng發fa生sheng的de。因yin為wei,智zhi能neng電dian網wang係xi統tong能neng夠gou實shi時shi采cai集ji電dian網wang輸shu電dian信xin息xi,經jing過guo計ji算suan、處理、分析之後識別事故隱患,從而提前發出報警,確保係統的安全運行;另外,由於電網公司、住宅、企業間的網絡是互聯的,智能電網建成後,電力公司再也不會上門或委托他人查電表,這樣就可以大大降低客服成本。
對dui於yu消xiao費fei者zhe而er言yan,智zhi能neng電dian網wang所suo創chuang造zao的de神shen奇qi則ze遠yuan遠yuan超chao出chu了le人ren們men的de想xiang象xiang。首shou先xian,家jia用yong電dian的de電dian價jia會hui根gen據ju一yi天tian中zhong不bu同tong時shi段duan來lai自zi動dong定ding價jia,居ju民min可ke以yi避bi開kai用yong電dian高gao峰feng期qi的de高gao價jia電dian力li,降jiang低di用yong電dian費fei用yong;其次,消費者可以看到整個城市、不同地區的用電情況,實現異地買電。如果對當地電價或者服務不滿意,居民完全可以選擇千裏之外的異地供電;再次,居民還可以通過計算機網絡了解家庭或個人的電力消費狀況以及實時的價格與服務信息;最zui後hou,居ju民min可ke以yi像xiang買mai賣mai股gu票piao一yi樣yang買mai進jin和he拋pao售shou電dian量liang,普pu通tong家jia庭ting和he小xiao型xing商shang業ye用yong戶hu富fu餘yu的de電dian能neng通tong過guo智zhi能neng電dian網wang可ke以yi賣mai給gei鄰lin居ju或huo是shi電dian網wang的de其qi他ta用yong電dian方fang。更geng加jia令ling人ren關guan注zhu和he驚jing喜xi的de是shi,由you於yu智zhi能neng電dian網wang的de投tou入ru運yun營ying意yi味wei著zhe所suo有you電dian動dong車che都dou可ke以yi入ru網wang,因yin此ci,在zai智zhi能neng電dian網wang模mo式shi下xia,人ren們men在zai馬ma路lu兩liang邊bian就jiu可ke以yi看kan到dao很hen多duo的de充chong電dian站zhan,它ta們men就jiu如ru同tong現xian在zai的de汽qi車che加jia油you站zhan一yi樣yang,可ke以yi為wei電dian動dong汽qi車che、油電混合動力車進行充電。
能源新革命
如果說電力技術的發明是人類對能源開發與利用的一次標誌性革命,那麼智能電網在能源領域所引發的變革也將不亞於前者。
實(shi)現(xian)對(dui)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)穩(wen)定(ding)而(er)有(you)效(xiao)的(de)使(shi)用(yong)是(shi)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)最(zui)顯(xian)著(zhu)的(de)功(gong)用(yong)。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),而(er)從(cong)利(li)用(yong)角(jiao)度(du)看(kan),清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)隻(zhi)有(you)轉(zhuan)化(hua)為(wei)電(dian)力(li),才(cai)能(neng)實(shi)現(xian)更(geng)有(you)效(xiao)的(de)利(li)用(yong)。但(dan)是(shi),與(yu)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)不(bu)同(tong),太(tai)陽(yang)能(neng)和(he)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)具(ju)有(you)不(bu)穩(wen)定(ding)、bulianxudetexing,erqiebingwanghuiyinqidiannengzhiliangdexiajiang,zheyang,fengdianruwangdexiaolvjiudi,congerzhiyuelefengnengdekaifaheliyong。erzaizhinengdianwangdejichushang,taiyangnenghefenglifadianderuodiandedaoleyouxiaodexiaochu,shixianlenengyuanziyuandeyouxiaoyouhuapeizhi。
以中國為例,到2020年,中國風電裝機將分別達到3500萬千瓦和1.5億千瓦,太陽能發電裝機分別達到100萬千瓦和2000萬千瓦,核電裝機分別達到1050萬千瓦和8600萬千瓦,3項裝機容量占電力總裝機的16%左右。如果有了智能電網的支持,這部分新能源電能將得到最大程度的利用。
傳統電網所造成能源浪費與流失是不爭的事實。但是如果中國實現了智能電網的轉型,每年可以節省2.26億噸原煤。
bujinruci,zaijieyuenenghaodejichushang,zhinengdianwangduiyuyouxiaokongzhihejianshaowenshiqitipaifangjuyoumingxiandegongxiao。yingdangshuozhinengdianwangdetuiguangshitigaonengyuandulixingdezhongyaobuzhou,takeyijiangdirenleiduihuashiranliaodeyilai,jianshaowenshiqitidepaifangliang。jumeiguo“智能電網聯盟”的研究結果顯示,美國國家電網的使用效率每提高5%,就相當於減少5 300萬輛汽車的燃料消耗和碳排放。而在中國,到2020年,智能電網技術預計將幫助電力企業減少14%的二氧化碳排放量。
經濟強引擎
傳(chuan)統(tong)能(neng)源(yuan)的(de)有(you)限(xian)性(xing)與(yu)開(kai)發(fa)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)的(de)不(bu)經(jing)濟(ji)性(xing)極(ji)大(da)地(di)製(zhi)約(yue)了(le)全(quan)球(qiu)經(jing)濟(ji)的(de)正(zheng)常(chang)增(zeng)長(chang)腳(jiao)步(bu),而(er)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)實(shi)現(xian)了(le)能(neng)源(yuan)的(de)替(ti)代(dai),不(bu)僅(jin)拓(tuo)展(zhan)了(le)人(ren)類(lei)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)的(de)空(kong)間(jian),而(er)且(qie)也(ye)帶(dai)來(lai)了(le)相(xiang)關(guan)產(chan)業(ye)的(de)勃(bo)興(xing),其(qi)對(dui)經(jing)濟(ji)的(de)牽(qian)引(yin)力(li)不(bu)言(yan)而(er)喻(yu)。智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)首(shou)先(xian)催(cui)發(fa)和(he)拉(la)動(dong)的(de)是(shi)新(xin)能(neng)源(yuan)產(chan)業(ye)。除(chu)了(le)能(neng)夠(gou)拉(la)動(dong)電(dian)力(li)、通訊等傳統產業發展外,智能電網在構建過程中將發展衍生出新興技術並推進新興產業如風電產業、太陽能產業以及新能源汽車產業的演化形成。因此,圍繞智能電網建設的新能源產業將成為各國經濟競爭的焦點。
jutidaoshichangeryan,zhinengdianwangwuyiweiqiyechuangzaolexindejingyingyujingzhengkongjian。yingdangshuo,zhinengdianwangdiyiciweihulianwangshidaidejutoumentigonglecanyugongyeshidaizuidayichangaizaodejihui,yezhengshiruci,guojiIT巨頭都已披掛上陣。如IBM公司已領先開發出了智能電表,該電表可實時進行用電量和電費的計算;穀歌公司已成功開發利用電表節約電費的應用軟件,並且開始在公司員工家庭中試用。
難題有待破解
鑒jian於yu對dui能neng源yuan領ling域yu的de革ge命ming性xing作zuo用yong以yi及ji對dui經jing濟ji發fa展zhan的de強qiang大da牽qian引yin,智zhi能neng電dian網wang在zai全quan球qiu走zou紅hong已yi不bu成cheng問wen題ti。然ran而er,從cong目mu前qian來lai看kan,智zhi能neng電dian網wang的de許xu多duo環huan節jie基ji本ben處chu於yu構gou想xiang階jie段duan,某mou些xie關guan鍵jian性xing技ji術shu還hai沒mei有you完wan全quan解jie決jue,因yin此ci,單dan就jiu美mei國guo而er言yan,實shi現xian智zhi能neng電dian網wang的de普pu及ji至zhi少shao需xu要yao10到20年時間,其他國家所花費的時間可能更長。智能電網普及麵臨的難題如下:
投資方式問題。智能電網既牽涉到原有電路網絡的改造與升級,又必須對新的設備進行投入,是一項耗資巨大、耗hao時shi長chang久jiu的de工gong程cheng。鑒jian於yu所suo需xu要yao資zi本ben的de龐pang大da和he回hui報bao周zhou期qi漫man長chang,完wan全quan由you企qi業ye投tou資zi的de可ke能neng性xing不bu大da,而er由you政zheng府fu單dan方fang麵mian投tou入ru也ye會hui受shou到dao財cai政zheng資zi金jin的de製zhi約yue,甚shen至zhi會hui對dui民min間jian資zi本ben形xing成cheng“擠出效應”。yinci,jishizaimeiguo,butongdechengshiyecaiqubutongdetouzifangshi,youdeyouzhengfuwanquantouru,youdebufenyinjinminjianziben。buguo,wuluncaiqunazhongfangshi,duiyuyixiefazhanzhongguojiaeryan,zhinengdianwangsuoxuyaodejudazibenjiangshiyigebuxiaodeyali,zhinengdianwangde“全球化”也可能因為資金的約束而止步。
商業模式問題。即使投資問題解決了,智能電網建成後采取怎樣的商業運營模式也是一個棘手的難題。在美國,80%的智能電網準備由私人部門擁有並運營,而博爾德市的電力供應從發電、輸電到零售的企業都是市政府所有的。至於其他國家是采取政府所有統一運營還是主要由企業管理運營、yihuoshizhengfuyuqiyelianshouyunying,jiyaoqujueyuqianqitouzifangshi,youyaojutifenxishichanghuanjingzhuangkuang。zaimeiyoutongyideshangyeyunyingmoshiqiantixia,keyitongguogezhongbutongdeshifanxiangmuhegongchengxunzhaokexingdecaozuomoshi。
統tong一yi標biao準zhun問wen題ti。智zhi能neng電dian網wang具ju有you全quan球qiu化hua特te征zheng,因yin此ci其qi應ying該gai擁yong有you一yi套tao國guo際ji化hua的de標biao準zhun。但dan是shi,目mu前qian不bu同tong的de國guo家jia對dui於yu智zhi能neng電dian網wang標biao準zhun的de製zhi定ding存cun在zai諸zhu多duo分fen歧qi,而er且qie智zhi能neng電dian網wang涉she及ji許xu多duo電dian氣qi產chan品pin和he技ji術shu、供應商的利益,不同產品供應商會采用不同的技術、標準,選用某種產品有時會出現不同的發展方向和走勢。基於此,美國“智能電網聯盟”目前正與聯合國15家機構和國際標準組織(ISO)進行合作,致力於製定一套智能電網的標準和互通原則,同時,中國與美國也在積極聯合製定一項國際化的智能電網技術標準。
關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)問(wen)題(ti)。無(wu)論(lun)電(dian)網(wang)技(ji)術(shu)還(hai)是(shi)基(ji)礎(chu)材(cai)料(liao)技(ji)術(shu)環(huan)節(jie),目(mu)前(qian)還(hai)不(bu)能(neng)完(wan)全(quan)說(shuo)都(dou)能(neng)達(da)到(dao)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)要(yao)求(qiu),甚(shen)至(zhi)有(you)些(xie)技(ji)術(shu)的(de)安(an)全(quan)性(xing)還(hai)有(you)待(dai)論(lun)證(zheng)。與(yu)美(mei)國(guo)采(cai)用(yong)高(gao)溫(wen)超(chao)導(dao)電(dian)網(wang)作(zuo)為(wei)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)支(zhi)撐(cheng)不(bu)同(tong),中(zhong)國(guo)采(cai)用(yong)的(de)特(te)高(gao)壓(ya)輸(shu)電(dian)盡(jin)管(guan)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)輸(shu)電(dian)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)損(sun)失(shi),還(hai)能(neng)降(jiang)低(di)導(dao)線(xian)成(cheng)本(ben),但(dan)由(you)於(yu)電(dian)壓(ya)等(deng)級(ji)高(gao),電(dian)流(liu)大(da),這(zhe)種(zhong)電(dian)網(wang)極(ji)易(yi)受(shou)到(dao)強(qiang)惡(e)劣(lie)氣(qi)候(hou)的(de)影(ying)響(xiang)。據(ju)美(mei)國(guo)宇(yu)航(hang)局(ju)的(de)一(yi)份(fen)報(bao)告(gao)警(jing)告(gao)說(shuo),如(ru)果(guo)1859年(nian)曾(zeng)經(jing)襲(xi)擊(ji)地(di)球(qiu)的(de)太(tai)陽(yang)風(feng)暴(bao)重(zhong)演(yan),將(jiang)有(you)可(ke)能(neng)對(dui)現(xian)代(dai)高(gao)壓(ya)輸(shu)電(dian)係(xi)統(tong)造(zao)成(cheng)嚴(yan)重(zhong)衝(chong)擊(ji),大(da)多(duo)數(shu)變(bian)電(dian)站(zhan)很(hen)可(ke)能(neng)會(hui)熔(rong)化(hua),整(zheng)個(ge)電(dian)力(li)供(gong)應(ying)恢(hui)複(fu)的(de)時(shi)間(jian)可(ke)能(neng)長(chang)達(da)4—10年。