http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 11:16:00 來源:國家能源局能源節約和科技裝備司裝備處處長
盡管目前世界各國對於何謂智能電網還存有爭議,但作為當今世界電力係統發展變革的最新動向,智能電網的發展還是被認為是21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。
congzhesigedingyilaikan,geyouchayiyucezhong。qizhong,diyigedingyishiyoumeiguodianlikexueyanjiuyuantichude,qidingyiqiangtiaodianwangkekaoxing,jiangdisunhao,jianshaotouzi;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。
buguo,bizherenwei,butongdedingyizhijianyecunzaixiangsizhichu。lirujiuzhinengdianwangdezhuyaogongnengeryan,diyishiyaozengjiazengqiangxitonglinghuoxing,suoxiaofuhefenggucha,shixiankezaishengnengyuan、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。
其(qi)一(yi)是(shi)體(ti)製(zhi)問(wen)題(ti),包(bao)括(kuo)發(fa)電(dian)廠(chang)和(he)電(dian)網(wang)是(shi)何(he)種(zhong)關(guan)係(xi),政(zheng)府(fu)和(he)電(dian)網(wang)是(shi)何(he)種(zhong)關(guan)係(xi),考(kao)慮(lv)到(dao)我(wo)國(guo)當(dang)前(qian)的(de)社(she)會(hui)經(jing)濟(ji)發(fa)展(zhan)狀(zhuang)況(kuang),我(wo)國(guo)的(de)電(dian)力(li)市(shi)場(chang)並(bing)不(bu)是(shi)完(wan)全(quan)開(kai)放(fang)的(de)市(shi)場(chang),這(zhe)是(shi)未(wei)來(lai)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)建(jian)設(she)中(zhong)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)的(de)首(shou)要(yao)問(wen)題(ti);
其二是技術標準問題,應該說,目前無論是國家電網、南(nan)方(fang)電(dian)網(wang)公(gong)司(si)以(yi)及(ji)行(xing)業(ye)協(xie)會(hui)組(zu)織(zhi),都(dou)對(dui)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)技(ji)術(shu)標(biao)準(zhun)做(zuo)了(le)大(da)量(liang)的(de)準(zhun)備(bei)工(gong)作(zuo),但(dan)是(shi)由(you)於(yu)各(ge)方(fang)對(dui)於(yu)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)的(de)定(ding)義(yi)尚(shang)未(wei)明(ming)確(que),所(suo)以(yi)標(biao)準(zhun)的(de)製(zhi)定(ding)還(hai)需(xu)不(bu)斷(duan)完(wan)善(shan)、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。
bizhezhuyidao,muqianmeiguodianwangwangjiaquyuwendingchengshu,youchongyudeshupeidiangongyingnengli,danshebeichenjiulaohua,wangjiaqiangercishebeiruo。yinci,qizaizhinengdianwangdeguihuazhongzhuzhongquyuxietiao、電力市場、電力網絡基礎架構的升級更新;而er歐ou洲zhou則ze更geng注zhu重zhong新xin能neng源yuan接jie入ru。對dui於yu中zhong國guo而er言yan,智zhi能neng電dian網wang的de發fa展zhan首shou先xian要yao考kao慮lv我wo國guo是shi發fa展zhan中zhong國guo家jia的de國guo情qing,因yin此ci智zhi能neng電dian網wang的de建jian設she不bu可ke能neng依yi照zhao美mei國guo、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、ercishebeizhinenghuadengjishulingyukaishijinxingqianzhanxingyanfa,danwoguozhinengdianwangrengchuyuqibujieduan。zaicijieduan,bizherenwei,dangwuzhijishiyingjijimouhuazhinengdianwangdezhongguoluxiantu,bujinjinshijishuluxian,yebaokuozhenggedianwangtixidejiansheluxiantu,weici,caitongguogaoxiao、良性的技術創新產業升級,搶占未來戰略製高點。