一、發展背景與現狀?
?。ㄒ唬┊a業界定與特點
智能電網是2003年由美國作為對未來電網的構想而提出的,此后通過一些國家和企業的研究,不斷得到豐富和完善。目前對智能電網雖然還沒有形成統一的定義,各國的提法也不盡相同,但有一點是一致的,即智能電網是采用先進的數字和通信技術對傳統電網的各個環節進行升級改造,使之更加安全、可靠、環保、經濟、高效,電網能靈活地接納更多的可再生能源,并可與用戶之間進行電能、信息的雙向流動。有的將智能電網描述為:在物理的電網之上,建立基礎信息交流平臺,將相關設備、裝置、系統、用戶、員工、電能等互動起來。通過對用戶側和需求側的隨需訪問和智能分析,實現更智慧、更科學、更優化的電網運營管理,達到更高的安全保障、可控的節能減排和可持續發展的目標。國家電網公司則從我國電網較為薄弱的實際情況及其承擔的跨區資源優化配置功能出發,提出智能電網首先應當是堅強的電網。堅強是智能電網的基礎,智能是堅強電網充分發揮作用的關鍵,兩者相輔相成、協調統一。綜合各方面說法,可以認為智能電網是建立在先進的數字和通信技術基礎之上的,實現可靠、安全、經濟、高效、環境友好的電網。它具有高效、清潔、靈活、堅強四大特征。高效,是指提高能源使用效率;清潔,是指減少污染物排放對環境的影響;靈活,是指多種有利于節能減排的技術都可靈活接入電網;堅強,是指在各種擾動下,電網都能安全可靠地運行。
智能電網涉及的主要產業可分為新能源發電并網、復合材料、電線電纜、變配電、計量檢測、電力系統自動化、儲能、電動汽車接入、通信、信息10大類。其特點是傳統電力裝備產業與新興產業的高度融合,產品高度集成,技術含量和附加值高,產業鏈長,經濟帶動作用強。通過智能電網產業的發展,還能相應促進風力發電、太陽能發電、生物質發電等新能源產業的規模化發展和電動汽車的普及。鑒于對能源生產和使用方式的革命性影響,及其對相關產業的拉動作用,智能電網已成為我國實施能源發展戰略、把握全球產業調整機遇、搶占新一輪發展制高點的重要產業之一。
?。ǘ┌l展背景與趨勢
隨著氣候變化問題和能源供應安全問題愈來愈嚴峻,智能電網引起了很多國家政府的重視。2009年,美國奧巴馬政府提出了應對金融危機、拉動經濟復蘇的一攬子計劃,其中投入超過百億美元的智能電網被認為是美國能源發展戰略的重心。通過智能電網及相關產業發展,美國期望降低能源對外依存度,節約能源投資,并再次主導全球技術與經濟的制高點。除美國以外,丹麥、意大利、日本、英國等都已提出或即將提出智能電網建設計劃??傮w看,世界各國發展智能電網的動因不同,實現路徑和在具體工作中的側重點也不同。如丹麥發展智能電網的側重點是利用儲能技術解決風電的間歇性對電網的沖擊問題。意大利發展智能電網的側重點是大力推進智能電表以有效削減高峰負荷和節省電力投資。無論具體做法如何,這些國家都把智能電網當作電網發展的未來趨勢和"低碳經濟"的重要驅動因素。
智能電網的發展與國情密切相關。我國地域廣、人口多,區域經濟社會發展差異大,能源資源分布不均衡,智能電網的建設必須結合自身實際,明確重點,分步實施。當前國家電網公司提出了建設"堅強智能電網"目標,認為智能電網是堅強網架與智能化的高度融合,是包括發電、輸變電、配電、用電、調度自動化、通信等各個環節和各電壓等級的有機整體。堅強智能電網的建設重點,包括建設堅強的交直流特高壓電網,為大型能源基地(包括常規能源和可再生能源)的集約開發和電力集中外送創造條件;建設智能化配電網為需求側管理、分布式電源、智能家電、電動汽車的廣泛應用打下基礎,以及為更高級的集成應用(如智能樓宇、智能社區、智能城市)創造條件。根據國家電網公司提出的建設計劃,2009年至2010年將重點開展智能電網發展規劃工作,研究技術和管理標準;2011年至2015年則為全面建設階段,初步形成智能電網運行控制和互動服務體系;2016年至2020年為引領提升階段,全面建成統一的智能電網,技術和裝備全面達到國際先進水平。至2020年,國家電網公司用于堅強智能電網的總投資,累計將達26000億元。
?。ㄈ┌l展現狀與挑戰
我省是電子信息和裝備制造產業大省,2008年,全省智能電網產業實現產值約700億元,產值超100億元的大型企業2家,50-100億元的5家。智能電網產業已形成區域特色明顯、技術先進的產業格局。南京的電力系統自動化監控、繼電保護等在世界上享有良好聲譽。常州是中國較大的超高壓、大容量變壓器生產基地之一,并已具備特高壓電力變壓器、直流換流變壓器生產能力。揚州在輸配電設備和線纜產品方面,南通在復合絕緣材料和電子式電能表計方面,鎮江在成套開關設備和中壓配電自動化設備制造方面,無錫和蘇州在電力計量和通信設備制造方面已形成相當規模。其他各市也具備了一定的電氣設備生產能力和技術基礎。這些,為江蘇省進一步發展智能電網產業,將其打造成經濟增長的重要支撐點提供了得天獨厚的條件。
近年來,江蘇經濟社會發展較快,帶動電力需求穩步增長。電網投資和建設力度進一步加大,江蘇電網已建設成全國最大的省級電網之一。目前,江蘇已建成較為堅強的網格形500千伏電網主網架;220千伏電網分區運行,成為次一級輸電網;110千伏及以下配電網覆蓋全省各地,并于全國較早實現了"戶戶通電"。先進技術在電網中逐步得到應用。電網安全穩定實時預警及協調防御系統的建設,提高了電網的安全穩定性和抗事故能力。省、市兩級光纖主干網絡已建成。可再生能源發電、新能源發電在電網中的比重穩步增加。江蘇較好的經濟社會環境、較為先進的電網設施,為加快建設智能電網奠定了堅實基礎,也為加快推進智能電網產業發展提供了有利條件。
但是,智能電網還是一個較新的理念,產業發展還面臨著一系列挑戰。智能電網目前還沒有形成完整的技術標準體系;各種技術的融合、產品的集成及一體化方面的研究力度還不夠;投資和利益分攤機制還不明確,導致智能電網產業發展動力不足;具備國際競爭能力和影響力的企業還較少;在智能電網相關技術研究和開發中缺乏主導地位;智能電網的應用還存在體制和機制障礙等。
?。ㄒ唬┊a業界定與特點
智能電網是2003年由美國作為對未來電網的構想而提出的,此后通過一些國家和企業的研究,不斷得到豐富和完善。目前對智能電網雖然還沒有形成統一的定義,各國的提法也不盡相同,但有一點是一致的,即智能電網是采用先進的數字和通信技術對傳統電網的各個環節進行升級改造,使之更加安全、可靠、環保、經濟、高效,電網能靈活地接納更多的可再生能源,并可與用戶之間進行電能、信息的雙向流動。有的將智能電網描述為:在物理的電網之上,建立基礎信息交流平臺,將相關設備、裝置、系統、用戶、員工、電能等互動起來。通過對用戶側和需求側的隨需訪問和智能分析,實現更智慧、更科學、更優化的電網運營管理,達到更高的安全保障、可控的節能減排和可持續發展的目標。國家電網公司則從我國電網較為薄弱的實際情況及其承擔的跨區資源優化配置功能出發,提出智能電網首先應當是堅強的電網。堅強是智能電網的基礎,智能是堅強電網充分發揮作用的關鍵,兩者相輔相成、協調統一。綜合各方面說法,可以認為智能電網是建立在先進的數字和通信技術基礎之上的,實現可靠、安全、經濟、高效、環境友好的電網。它具有高效、清潔、靈活、堅強四大特征。高效,是指提高能源使用效率;清潔,是指減少污染物排放對環境的影響;靈活,是指多種有利于節能減排的技術都可靈活接入電網;堅強,是指在各種擾動下,電網都能安全可靠地運行。
智能電網涉及的主要產業可分為新能源發電并網、復合材料、電線電纜、變配電、計量檢測、電力系統自動化、儲能、電動汽車接入、通信、信息10大類。其特點是傳統電力裝備產業與新興產業的高度融合,產品高度集成,技術含量和附加值高,產業鏈長,經濟帶動作用強。通過智能電網產業的發展,還能相應促進風力發電、太陽能發電、生物質發電等新能源產業的規模化發展和電動汽車的普及。鑒于對能源生產和使用方式的革命性影響,及其對相關產業的拉動作用,智能電網已成為我國實施能源發展戰略、把握全球產業調整機遇、搶占新一輪發展制高點的重要產業之一。
?。ǘ┌l展背景與趨勢
隨著氣候變化問題和能源供應安全問題愈來愈嚴峻,智能電網引起了很多國家政府的重視。2009年,美國奧巴馬政府提出了應對金融危機、拉動經濟復蘇的一攬子計劃,其中投入超過百億美元的智能電網被認為是美國能源發展戰略的重心。通過智能電網及相關產業發展,美國期望降低能源對外依存度,節約能源投資,并再次主導全球技術與經濟的制高點。除美國以外,丹麥、意大利、日本、英國等都已提出或即將提出智能電網建設計劃??傮w看,世界各國發展智能電網的動因不同,實現路徑和在具體工作中的側重點也不同。如丹麥發展智能電網的側重點是利用儲能技術解決風電的間歇性對電網的沖擊問題。意大利發展智能電網的側重點是大力推進智能電表以有效削減高峰負荷和節省電力投資。無論具體做法如何,這些國家都把智能電網當作電網發展的未來趨勢和"低碳經濟"的重要驅動因素。
智能電網的發展與國情密切相關。我國地域廣、人口多,區域經濟社會發展差異大,能源資源分布不均衡,智能電網的建設必須結合自身實際,明確重點,分步實施。當前國家電網公司提出了建設"堅強智能電網"目標,認為智能電網是堅強網架與智能化的高度融合,是包括發電、輸變電、配電、用電、調度自動化、通信等各個環節和各電壓等級的有機整體。堅強智能電網的建設重點,包括建設堅強的交直流特高壓電網,為大型能源基地(包括常規能源和可再生能源)的集約開發和電力集中外送創造條件;建設智能化配電網為需求側管理、分布式電源、智能家電、電動汽車的廣泛應用打下基礎,以及為更高級的集成應用(如智能樓宇、智能社區、智能城市)創造條件。根據國家電網公司提出的建設計劃,2009年至2010年將重點開展智能電網發展規劃工作,研究技術和管理標準;2011年至2015年則為全面建設階段,初步形成智能電網運行控制和互動服務體系;2016年至2020年為引領提升階段,全面建成統一的智能電網,技術和裝備全面達到國際先進水平。至2020年,國家電網公司用于堅強智能電網的總投資,累計將達26000億元。
?。ㄈ┌l展現狀與挑戰
我省是電子信息和裝備制造產業大省,2008年,全省智能電網產業實現產值約700億元,產值超100億元的大型企業2家,50-100億元的5家。智能電網產業已形成區域特色明顯、技術先進的產業格局。南京的電力系統自動化監控、繼電保護等在世界上享有良好聲譽。常州是中國較大的超高壓、大容量變壓器生產基地之一,并已具備特高壓電力變壓器、直流換流變壓器生產能力。揚州在輸配電設備和線纜產品方面,南通在復合絕緣材料和電子式電能表計方面,鎮江在成套開關設備和中壓配電自動化設備制造方面,無錫和蘇州在電力計量和通信設備制造方面已形成相當規模。其他各市也具備了一定的電氣設備生產能力和技術基礎。這些,為江蘇省進一步發展智能電網產業,將其打造成經濟增長的重要支撐點提供了得天獨厚的條件。
近年來,江蘇經濟社會發展較快,帶動電力需求穩步增長。電網投資和建設力度進一步加大,江蘇電網已建設成全國最大的省級電網之一。目前,江蘇已建成較為堅強的網格形500千伏電網主網架;220千伏電網分區運行,成為次一級輸電網;110千伏及以下配電網覆蓋全省各地,并于全國較早實現了"戶戶通電"。先進技術在電網中逐步得到應用。電網安全穩定實時預警及協調防御系統的建設,提高了電網的安全穩定性和抗事故能力。省、市兩級光纖主干網絡已建成。可再生能源發電、新能源發電在電網中的比重穩步增加。江蘇較好的經濟社會環境、較為先進的電網設施,為加快建設智能電網奠定了堅實基礎,也為加快推進智能電網產業發展提供了有利條件。
但是,智能電網還是一個較新的理念,產業發展還面臨著一系列挑戰。智能電網目前還沒有形成完整的技術標準體系;各種技術的融合、產品的集成及一體化方面的研究力度還不夠;投資和利益分攤機制還不明確,導致智能電網產業發展動力不足;具備國際競爭能力和影響力的企業還較少;在智能電網相關技術研究和開發中缺乏主導地位;智能電網的應用還存在體制和機制障礙等。