美国为何建造智能电网,中国有何打算

2009年07月03日 10:07    李宽
关键词: 电网 , 建造 , 美国 , 智能 , 中国
在2009年6月23日~25日于美国旧金山举办的电力研讨会上,美国能源部长朱棣文宣布,计划拨39亿美元,用于投资智能电网

此前,美国白宫发布的经济复苏计划宣布,将铺设或更新3000英里输电线路,并为4000万美国家庭安装智能电表。这意味着奥巴马政府能源计划的下一步战略将发展智能电网产业。

2006年,美国IBM公司曾与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”解决方案。这一方案被形象比喻为电力系统的“中枢神经系统”,电力公司可以通过使用传感器、计量表、数字控件和分析工具,自动监控电网,优化电网性能、防止断电、更快地恢复供电,消费者对电力使用的管理也可细化到每个联网的装置。

IBM公司称,由于很少或完全未使用智能设备来平衡负载并监控电力,全球每年损失的电力,足够印度、德国和加拿大使用。奥巴马的顾问曾于去年11月份邀请IBM提交一份关于科技投资对就业增长影响的分析报告。IBM推算,投资100亿美元建设智能电网,可创造23.9万个岗位。

据《科学时报》首席经济学家武建东初步测算,目前美国大约有1.3亿块电表,倘若包括计算机、传感器和网络系统的投资在内,实现市场转型,这项改革将拉动超过万亿美元以上的投资,对美国的信息产业是一个巨大的机会。如果美国大力发展智能电网产业,8至10年内产业规模将超过5万亿美元;如果美国发展超导电网产业,8至10年内产业规模将超过30万亿美元。如果完成电网改造,美国消费者每年可节省的电力成本将高达5000亿美元。

在美国对智能电网的定义中,智能电网有七大特征:

1)自愈。有自愈能力的现代化电网可以发现并对电网的故障做出反应,快速解决,减少停电时间和经济损失。

2)互动。在现代化电网中,商业、工业和居民等能源消费者可以看到电费价格、有能力选择最合适自己的供电方案和电价。

3)安全。现代化的电网在建设时就考虑要彻底安全性。

4)提供适应21 世纪需求的电能质量。现代化的电网的不会有电压跌落、电压尖刺、扰动和中断等电能质量问题,适应数据中心、计算机、电子自动化生产线的需求。

5)适应所有的电源种类和电能储存方式。现代化的电网允许即插即用地连接任何电源,包括可再生能源和电能储存设备。

6)可市场化交易。现代化的电网支持持续的全国性的交易,允许地方性与局部的革新。

7)优化电网资产提高运营效率。现代化电网可以在已建成系统中提供更多的能量,仅需建设少许新的基础设施,花费很少的运行维护成本。

我国暂不出台智能电网发展规划

据报道,由于各方对于智能电网的发展方向仍不统一,国家能源局暂时不会出台智能电网的发展规划。

国家发改委副主任、国家能源局局长张国宝6月1日在接受《财经》记者采访时表示,“能源局正在对智能电网的问题进行研究,但存在不同的意见。对于智能电网的规划,应该说还在研究中,尚无统一规划。”

张国宝告诉《财经》记者,“我们认为,智能电网应该是清洁、高效、分布式的电网,但也有不同的意见。”

有能源专家指出,以特高压为核心,还是以清洁、高效、分布式为核心,目前已成为中国智能电网发展方向的最大悬念。

在5月21日举行的“2009特高压输电技术国际会议”上,国家电网公司提出了名为“坚强智能电网”的发展规划。

规划提出,将分三个阶段推进“坚强智能电网”的建设:2009年至2010年为规划试点阶段,重点开展规划、制定技术和管理标准、开展关键技术研发和设备研制,及各环节试点工作;2011年至2015年为全面建设阶段,加快特高压电网和城乡配电网建设;2016年至2020年建成统一的“坚强智能电网”。

国家电网公司负责人表示:由于国情、发展阶段及资源分布的不同,中国的智能电网和美国的智能电网在内涵及发展的方向、重点等诸多方面有着显而易见的“区别”。

“美国发展智能电网的重点在配电和用电侧,目标是推动可再生能源发展,注重商业模式的创新和用户服务的提升”,国家电网公司副总经理舒印彪在会议上指出,“中国的智能电网首先是一个‘坚强的电网’,具有长距离、大容量输电特征的特高压电网将成为核心环节。这是由中国经济发展阶段、能源集中分布特点所决定的。”

虽然国家层面暂时不会提出统一的规划,但国家能源局副局长刘琦表示,发展智能电网会写入新能源规划之中。“我们这次编制的新能源发展规划,一个方面是关于风电、太阳能、生物质能等新的能源;另一方面是关于传统能源进行技术变革后所形成的新能源,比如对煤炭的清洁、高效利用,比如车用新型燃料,以及智能电网等。”

刘琦表示,国家能源局对新能源发展规划已经形成了比较成熟的讨论稿,近期将上报国家发改委和国务院。

中国电网具有实现智能化的物质基础

中国国际经济交流中心特约研究员武建东接受记者采访时说,美国智能电网改造是危机时代转型的新技术革命,中国应当迎头赶上。

此前武建东已提出“应大力推进以智能超导电网取代国家特高压输电网工程”的观点,认为中国电力行业的变电器等基础建设和装备制造能力要比美国先进得多或实力相当,具有实现智能化的物质基础。

而特高压是一种1000千伏交流或±800千伏直流的输电技术,从上个世纪60年代开始,美国、前苏联、日本、意大利等国家先后开展了特高压输电技术的研究和开发。由于技术和经济的因素,日本和俄罗斯铺设了特高压线路但未转入商业化运行。1月16日,我国首条特高压线路已建成投运。
 
武建东说,中国实施智能电网改造初期投资只需要3000亿元至5000亿元,但是其对变压器、智能终端、网络管理技术等行业拉动巨大,每年至少可拉升国民经济一到两个百分点。十一五期间,中国电力信息化每年约有超过100亿元的投资,如果从现在开始就着眼于互动电网的建设,其效益也是非常巨大的,如果扩大投资规模,中国将可能成为主导全球互动电网变革的领先国家。

根据中国电力企业联合会统计数据显示:2008年,我国电力基本建设投资总额达5763.29亿元,其中电网投资额度达到2884.56亿元,同比增长17.69%,在电力投资中所占比重首度达到50%。

全国能源工作会议透露,今年国家在电力工业的总投资将达到5800亿元,业界预计电网投资将达3500亿元,投资的重点仍然在于特高压、超高压电网以及跨区送电工程建设。

美国智能电网考验中国“特高压电网”

我国首条特高压交流“试验示范”线路已于1月16日建成投运,国家电网公司表示,还将在年内新开工建设包括淮南-上海、锡盟-上海、陕北-长沙特高压线路。毫无疑问,以国家电网公司为主要推动力的我国电网建设,正在执着地向“特高压电网”快马加鞭。

但是,我国关于智能电网方面的研究进展缓慢,甚至是刚刚起步。2007年10月,华东电网公司启动智能电网可行性研究项目,目前还处于前瞻性研究。华北电网公司今年计划开展智能电网发展规划和实施方案的研究,另外还有一些地方公司对电网安全稳定实时预警及协调防御系统方面进行研究。这与美国IBM、通用电气、谷歌等公司在智能电网方面的研发仍有很大差距。

业内人士建议,中国在输电部分做智能电网会有一些困难,但可以先从配电系统开始,投资小,见效快。IBM公司则建议,在考虑智能电网建设与改造时,要首先对电网企业的业务流程进行梳理,业务变革和管理变革要先行,从条件比较成熟的地域和业务着手。对于输电网的智能化,应有条件地选择性试点,并与新建和改造紧密结合。智能电网不是一个固定的、一成不变的方案,电网企业要根据自己的业务目标和要解决的关键问题,对智能电网进行裁剪和调整,以适合自己的情况。
 
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