浅析我国智能电网的发展

[摘 要] 随着全球资源、环境压力的不断增大，电力市场化进程的不断深入，以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升，电力行业正面临前所未有的挑战和机遇，建设更加安全、可靠、环保、经济的电力系统，已经成为全球电力行业的共同目标。智能电网是当前全球电力工业关注的热点，引领了电网的未来发展方向，涉及从发电到用户的整个能源转换和输送链。

[关键词] 智能电网 低碳 高效

1.引言

在21世纪，由于环境压力、能源短缺，人类社会向低碳经济发展，而驱动这次工业革命的是低碳能源，目前全球二氧化碳的排放量中，45%左右是电力生产造成的，20%左右是交通工具产生的，所以低碳经济、低碳能源、低碳电力是一个逻辑链条。现在应对发输配用的整个电力链条重新思考，以低碳电力促进低碳能源乃至低碳经济的发展。

21世纪电力供应面临环保、效率和安全3个主要挑战。环保方面，低碳电力将成为社会和经济可持续发展的核心动力之一。效率方面，由于发输配整个电力系统通常是按峰荷来设计的，平均利用率都不高。因此，低碳、高效、安全可靠的智能电网将是解决未来电力供应面临挑战的有效方法，不仅可以促进电力工业的可持续发展，而且可以推动低碳能源乃至低碳经济的发展。

2.智能电网的概念

有关智能电网的概念和提法在国际上有如下几种:IntelliGrid、Modern Grid、Grid Wise、SHG（Self-Healing Grid）及Smart Grid等。2009年“IBM论坛和中国策略会”上，IBM大中华区首席执行总裁钱大群这样描述智能电网：智能电网是指在物理电网的基础上，建立基础信息沟通平台，将相关设备、装置、系统、用户、员工和用电量等互动起来，通过对需求侧的访问和智能分析，实现更科学、更优化的电网运营管理，进而实现更高的安全保障、可控的节能减排和可持续发展的目标。智能电网是一种高度自动化的数字化电网，主要体现在:（1）即时连接网络互动。终端传感器将用户之间、用户和电网公司之间可实时、高速、双向地读取数据，整体性地提高电网的综合效率。（2）实时监控及数据融合。发电、输电、配电、用电等关键设备的运行状况，在电力供应高峰期可在不同区域间及时调度，达到对整个电力系统运行的优化管理。（3）数字化、网络化、信息化综合集成。智能表计可作为互联网路由器，终端用户进行通信、宽带业务或传播电视信号。

3.智能电网的特征

智能电网具有如下特征:

3.1低碳

低碳电力技术是一个新的研究领域，涉及电气工程与经济、环境、化学工程、热能动力工程等学科的交叉和融合。2007年，我国国务院下发了《节能发电调度办法》提出，提高电力工业的能源使用效率、节约能源。在国家发展和改革委员会制订的《可再生能源发展“十一五”规划》中，提出大力发展可再生能源，从发电结构上实现CO2的减排。从环保方面来看，低碳电力将成为社会和经济可持续发展的核心动力之一。

3.2高效

提高电网发输配电效率以及资源优化配置能力是电力工业所面临的挑战之一。在发输配电方面，世界上老式电网的平均效率大约只有33%，而基于最新技术的新式电网的效率可达60%。在电力的传输和分配上，能源的损耗则在7%左右。智能电网技术将有可能减少30%的电力损耗。在资源优化配置方面，高效是引入最先进的IT和监控技术优化设备和资源的使用效益，整体上实现网络运行和扩容的优化，降低它的运行维护成本和投资。

3.3安全可靠

1996年美国的大停电，2003年北美（美国和加拿大）大停电，2003年意大利大停电，以及2006年欧洲大停电等事故暴露出了电网老化的问题，同时造成了巨大的经济损失。由此可见，电力系统的安全可靠运行是未来电网发展的一个重点任务。

4.我国智能电网的发展

4.1我国发展智能电网的必要性

我国能源资源贫乏，能源资源分布与生产力布局很不平衡。随着能源开发重点逐渐西移和北移，能源的远距离、大规模输送是必然趋势，这就要求电网适应能源分布的规律。通过建设坚强的智能电网，不断促进新技术、新材料、新工艺的应用，有效提高线路输送能力和运行控制的灵活性，最大限度提高能源输送效率，提高电网大范围优化配置资源的能力，从而降低一次能源消耗，减少二氧化硫等污染物排放，促进能源的可持续发展。同时，电网运行的环境日益复杂，影响电网安全的风险因素不断增加。坚强的智能电网可以有效抵御自然灾害、外力破坏和网络攻击等各类突发事件给电力系统造成的影响，及时、准确地预测和处理各种故障；可以实现电网与电力用户双向互动，通过智能电表等高级计量体系，为用户提供实时电价和用电信息，实现用电管理优化、能效诊断等增值服务。同时，智能电网通过引导用户将高峰时段的用电负荷转移到低谷时段，将减少电力用户的电费支出，具有显著的社会效益和经济效益。

4.2 建设智能电网的核心工作

抓住战略机遇，建设智能高效可靠绿色电网，要抓好四个方面的重点工作 一是在智能电网方面，开展关键技术研究，实现多元化电源与不同特征电力客户的灵活接入和方便使用 二是在建设高效电网方面，注重提高系统和资产利用效率，降低电网损耗，提升资源优化配置和高效利用能力 三是在打造可靠电网方面，不断优化网架结构，加强配网建设，提高供电质量和可靠性 四是在构筑绿色电网方面，充分发挥对上下游行业的引导作用，在发 输 配 用各环节大力推进节能减排。

5.小结

我国智能电网的发展不仅要学习欧美的先进经验，而且要结合自己的实际情况。在智能输电网方面，要依靠自己，并在国际上发挥引领作用;对于城市电网、偏远农村、小城镇的电网，可以学习国外的智能电网、微电网技术，以及与用户互动的市场机制，使得用户使用电力的效率提高。从这个角度看，发展智能电网、低碳电力，应上升到国家低碳经济战略转型的层面，而不只是电网公司的技术升级。然而，智能电网目前处于规划阶段，除了要从企业层面上升到国家层面，更要充分认识它对21世纪我国低碳电力、市场化改革的重要性，把它放到低碳能源的结构中看，不仅要考虑电力发展，还要综合考虑一次能源的利用，以及发电、电网、用户间的互动，因此，企业要有技术路线图，国家要有能源战略图。

参考文献：

[1] 刘骥，黄国方，徐石明，智能电网状态监测的发展 [J].电力建设 2009，（7）.

[2] 宋永华，杨霞，孙静，低碳高效安全可靠的智能电网 [J] 中国能源 2009 （31）.