智能电网前景可期

美好的愿景

大约在2000年左右，随着信息技术的飞速发展，美国提出了智能电网的构想。2003年，美国成立了《未来能源联盟智能电网工作组》，该工作组对智能电网进行了初步定义。同年8月14日，北美电网发生了有史以来最严重的一次停电事故，事故波及美国8个州和加拿大1个省，直接经济损失达120亿美元。这次事故让世界各国政府进一步认清了建设智能电网的必要性。在接下来的几年中，世界各国都加快了电网智能化的建设。

“中国的智能电网以物理电网为基础， 在中国以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础， 将现代化先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。智能电网具有坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化等特征。”这是国家电网中国电力科学研究院副总工程师兼首席科学家胡学浩教授指出。

“智能电网是未来电网发展的一种趋势，但我认为它可能涵盖不了未来电网新技术发展的全部。因此，若采用‘下一代电网新技术’的提法，也许能更充分全面地包括未来电网发展的全部新技术。”

智能电网主要目标和特点：
● 自愈能力：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，实现大系统的安全稳定运行，降低大规模停电风险。
● 互动能力：在智能化电网中，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。通过电网的智能化控制，有效解决峰荷问题和需求侧管理。
● 分布式电源接入：分布式电源的大量接入和充分利用。如风能、太阳能等可再生能源的接入。
● 提供高质量的电能输出：诸如电压跌落、电压尖刺、扰动和中断等电能质量问题不再出现，适应各种挑剔的应用需求。
● 存储能力：对于非持续性能源，如可再生能源的大规模存储，并进一步扩展至所有的电源种类的电能储存设备。

世界各国积极规划

在能源问题日趋凸显的今天，全世界各国在智能电网的建设方面都给予足够的重视。

美国政府已经向智能电网相关领域投入数十亿美元（2009年第4四季度颁布的，美国经济复苏和再投资法案（ARRA）共为100个公用事业区的智能电网拨款34亿美元），同时，政府的投资还将刺激美国民间配套投资47 亿美元，使得总投资达到81 亿美元。资金用途包括：安装1800 万个智能电表，帮助消费者节省电费；架设近700个自动化变电站，约占全美总电网的约5%，使电力公司在恶劣气候损坏电线或导致供电中断时，能够更快、更有效地进行恢复工作；安装20多万个节能变压器，使电力公司能在现有变压器出现故障前进行更换，从而节约资金和减少停电现象。

这些投资将大大提高提高电网的可靠性，并同时实现更多功能，使太阳能发电及风力发电等可再生易于导入能源电网。由于智能电网将积极采用的通信、半导体技术，因此正是发挥美国企业的竞争力优势的领域，从近期美国热衷于帮助他国建设智能电网的系列合作中可以看出，智能电网已经成为美国新能源国家战略的一个重要组成部分。

欧洲各国在2006年就公布了欧洲未来电网的远景和策略，并开始进行建设，根据欧盟的计划，预计2020年将能耗减少20%。先期投入大规模可再生能源建设的德国、西班牙等国，已经在可再生能源并网输电方面积累相当经验。这将使欧盟其他国家因此受益。

中国4万亿投入未来电网建设

“尽管智能电表尚不够普及，但是，我国信息化水平已初步达到建设智能电网要求；自动化控制领域的技术研究走在世界前列；数字化变电站研究成果已应用于工程实际；双向信息交互与互动积累了相当多的经验。这些都是我国智能电网建设的基本条件。”胡学浩说

覆盖我国领土面积88%的国家电网公司是智能电网体系建设和投资的中坚力量。2007年开始国家电网公司就开始前期各种准备工作，并完成了一系列试验。2009年，国家电网公司公布了智能电网的三步走计划：
第一步：2009年－2010 年为规划试点阶段，在前期积累的基础上进行大规模的试点建设；预计投资5,500亿元
第二步：2011 年－2015 年为全面建设阶段，包括大规模建设特高压输电线骨干线路等等；预计投资2万亿元
第三步：2016 年－2020年为引领提升阶段， 全面建成统一的坚强智能电网， 技术和装备全面达到国际领先水平，预计投资1.7万亿元；
2010年8月12日，国家电网公司宣布晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程已通过国家验收。这意味着特高压已不再停留在“试验”和“示范”阶段。同时，国家电网公司也将特高压骨干电网建设从原来的两横两纵，升级为三横三纵一环网！

国家电网公司特高压“十二五”规划中的“三纵三横一环网”是指从锡盟、蒙西、张北、陕北能源基地通过三个纵向特高压交流通道向“三华”送电，北部煤电、西南水电通过三个横向特高压交流通道向华北、华中和长三角特高压环网送电。其中，“三纵”是锡盟—南京、张北—南昌、陕北—长沙;“三横”是蒙西—潍坊、晋中—徐州、雅安—皖南三个横向输电通道;“一环网”便是淮南—南京—泰州—苏州—上海—浙北—皖南—淮南长三角特高压双环网。在特高压直流工程方面，“十二五”期间，将配合西南水电、西北华北煤电和风电基地开发，建设锦屏—江苏等Ⅱ回特高压直流输电工程，建成青藏直流联网工程，满足西藏供电，实现西藏电网与西北主网联网。

国家电网公司的目标是到2020年，建成以“三华”特高压同步电网为中心，东北特高压电网、西北750千伏电网为送端，联结各大煤电基地、大水电基地、大核电基地、大可再生能源基地，各级电网协调发展的坚强智能电网。
在此规划下，未来5年中，仅特高压的投资规模将达到2700亿元，相较“十一五”期间的200亿元投资，足足增长13倍之多。智能电表方面，目前已经公布的计划中，仅西部地区，电网公司就将部署超过2亿块智能电表，总投资超过100亿美元；由此可见未来5年将成为我国智能电网发展的重要阶段。

多方受益

大规模的智能电网建设将使多方受益，为改善人类的生存环境做出巨大贡献
● 电力公司：可优化配电基础架构并预防潜在停电事故（峰值管理），为最终用户提供更多服务；
● 用户居室的舒适度：电子恒温器、漂亮的智能显示器、家庭自动化，最终用户能源消费（控制时间、方式、数量）更有效率。
● 可再生能源得以充分利用：住宅太阳能和太阳能发电场、风能发电机组等分散型发电，消费者发电售回给能源供应商。
智能电网的建设是对过去100多年以来逐步形成的电网系统，进行的一次大规模改造，是低碳经济时代的重要标志，这项前无古人的浩大工程，需要调动方方面面的资源，同时也将是半导体电子信息技术的大规模延伸，是大展身手的舞台。