智能電網(wǎng)技術(shù)研發(fā)路在何方？

在世界范圍內(nèi)，智能電網(wǎng)正在帶動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)形成龐大的“智網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈”。4月7日，美國(guó)電力科學(xué)研究院發(fā)布報(bào)告，對(duì)美國(guó)現(xiàn)代化電力系統(tǒng)以及部署智能電網(wǎng)技術(shù)的成本和收益進(jìn)行了評(píng)估。
 
該報(bào)告估計(jì)，全面落實(shí)現(xiàn)代化電力系統(tǒng)和智能電網(wǎng)將花費(fèi)3380億~4760億美元，而收益將達(dá)到13000億~20000億美元。該報(bào)告還分析了各方面的成本和收益，包括改善智能電網(wǎng)對(duì)可再生能源更有效的支持，更可靠的電力傳輸及質(zhì)量保證，到加強(qiáng)電網(wǎng)安全和保障。同時(shí)，報(bào)告指出，做出這些改變將帶來(lái)更高的電源利用率和更有效的高峰負(fù)荷管理。

美國(guó)電力科學(xué)研究院對(duì)于智能電網(wǎng)技術(shù)成本、收益的評(píng)估分析引起了國(guó)內(nèi)對(duì)于智能電網(wǎng)建設(shè)的思考。“除了經(jīng)濟(jì)與可靠性，未來(lái)中國(guó)智能電網(wǎng)究竟需要什么樣的設(shè)備是目前行業(yè)迫切需要明確的問(wèn)題。”中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)顧問(wèn)陸燕蓀近日表示。

智能化不是惟一標(biāo)準(zhǔn)

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，未來(lái)10年，我國(guó)智能電網(wǎng)預(yù)計(jì)年均投資約3000億元。從產(chǎn)業(yè)鏈層面看，智能電網(wǎng)依次分為發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度等環(huán)節(jié)，其所涉及的技術(shù)極為龐雜，每個(gè)環(huán)節(jié)都將應(yīng)用大量的新技術(shù)。

科技部有關(guān)人士也于日前表示，“十二五”能源戰(zhàn)略將把支持重點(diǎn)放在新能源產(chǎn)業(yè)的四大領(lǐng)域上，首先是智能電網(wǎng)領(lǐng)域。同時(shí)，國(guó)家電網(wǎng)公司也宣布將于今年推廣建設(shè)11類(lèi)智能電網(wǎng)試點(diǎn)工程，包括建設(shè)67座智能變電站、在19個(gè)城市核心區(qū)建成配電自動(dòng)化系統(tǒng)等。

對(duì)此，廈門(mén)大學(xué)中國(guó)能源經(jīng)濟(jì)研究中心主任林伯強(qiáng)認(rèn)為，智能電網(wǎng)的發(fā)展有利于清潔能源發(fā)展，促進(jìn)節(jié)能減排，但其未來(lái)發(fā)展仍充滿不確定性。在他看來(lái)，智能電網(wǎng)的發(fā)展速度取決于很多因素，如投資力度、技術(shù)難題、特高壓和互動(dòng)用電的發(fā)展進(jìn)度以及清潔能源的發(fā)展速度。

“不出10年，太陽(yáng)能光伏發(fā)電成本將降至與火電成本一樣，但要將太陽(yáng)能發(fā)的電與千家萬(wàn)戶(hù)相連接，美國(guó)方面預(yù)計(jì)至少也要20年。”中國(guó)工程院院士余貽鑫在接受記者采訪時(shí)呼吁，發(fā)展智能電網(wǎng)應(yīng)循序漸進(jìn)，不能操之過(guò)急。

事實(shí)上，從2009年提出“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”到此后大規(guī)模投資，國(guó)家電網(wǎng)公司兩年來(lái)在智能電網(wǎng)領(lǐng)域動(dòng)作頻頻，但由于缺乏國(guó)家力量的有力支撐，國(guó)家電網(wǎng)公司在智能電網(wǎng)建設(shè)上的力量仍顯單薄。

采訪中有專(zhuān)家表示，除了政策、成本因素的影響，智能電網(wǎng)目前的發(fā)展還受制于相關(guān)產(chǎn)業(yè)，如變壓器、自動(dòng)化設(shè)備、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施以及與電網(wǎng)智能應(yīng)用相關(guān)的信息通信軟件等的發(fā)展進(jìn)程。

據(jù)了解，智能電網(wǎng)建設(shè)不僅將對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及信息技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，還將使集成技術(shù)得以更為廣泛的應(yīng)用，而實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備智能化則是未來(lái)整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。

對(duì)于電力設(shè)備商來(lái)說(shuō)，如何在發(fā)電、輸電和配電、用電整個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)管控一體化、互動(dòng)化是關(guān)注的焦點(diǎn)；而對(duì)于自動(dòng)化企業(yè)來(lái)說(shuō)，提供從發(fā)電到用電整個(gè)價(jià)值鏈中的自動(dòng)化、IT和可控制的電力設(shè)備來(lái)滿足智能電網(wǎng)的需求，則是未來(lái)占據(jù)電力市場(chǎng)的關(guān)鍵。

業(yè)內(nèi)人士分析，智能電網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中，輸變電產(chǎn)品，尤其是一二次設(shè)備突破原來(lái)的界線互相滲透，在以往開(kāi)關(guān)設(shè)備、輸電線路、變壓器產(chǎn)品融入智能化的元素，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控、可以實(shí)現(xiàn)對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行簡(jiǎn)單處理等。

近日，由常州東芝變壓器有限公司設(shè)計(jì)制造的500kV智能變壓器就充分體現(xiàn)了該公司在我國(guó)超（特）高壓智能變壓器設(shè)計(jì)制造上的領(lǐng)先水平。據(jù)悉，此類(lèi)變壓器可通過(guò)安裝智能組件和套管式有源電子互感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器油中溶解氣體、微水、鐵心接地、局放、溫度等狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

像常州東芝變壓器有限公司這樣的企業(yè)還有很多，采訪中記者獲悉，盡管目前智能電網(wǎng)的建設(shè)尚處于籌備及試點(diǎn)階段，但為數(shù)不少的電氣設(shè)備商早已開(kāi)始涉足智能化設(shè)備研究和制造，而這種研發(fā)也引起了業(yè)界專(zhuān)家的擔(dān)憂。“某些設(shè)備上的智能化功能不僅不能滿足智能電網(wǎng)的需要，甚至還會(huì)影響設(shè)備的穩(wěn)定與可靠性。”專(zhuān)家提示，設(shè)備制造企業(yè)在技術(shù)研發(fā)方面不可一味盲目追求智能化，更要注重產(chǎn)品性能及可靠性。

國(guó)家電網(wǎng)公司南自電網(wǎng)研究院高級(jí)設(shè)計(jì)師陳福鋒對(duì)記者說(shuō)：“從技術(shù)層面來(lái)講，除了電器設(shè)備的智能化，智能電網(wǎng)的發(fā)展在建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)、穩(wěn)定的大電網(wǎng)基礎(chǔ)上，還要在微電網(wǎng)技術(shù)、能容納各類(lèi)新能源的調(diào)度管理系統(tǒng)、用戶(hù)側(cè)管理系統(tǒng)的智能配電網(wǎng)技術(shù)、基于物聯(lián)網(wǎng)的電力設(shè)備全壽命周期管理技術(shù)等方面著重推進(jìn)。”

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技術(shù)方向轉(zhuǎn)移

事實(shí)上，通過(guò)對(duì)比不難發(fā)現(xiàn)，由于中國(guó)能源分布遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，為緩解中國(guó)煤電油運(yùn)的突出矛盾，我國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展走了一條與歐美截然不同的路線，國(guó)家電網(wǎng)公司提出的“堅(jiān)強(qiáng)”智能電網(wǎng)，使得輸電網(wǎng)側(cè)的智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)在中國(guó)率先突破和大量應(yīng)用。

截至目前，國(guó)家電網(wǎng)1000千伏晉東南—南陽(yáng)—荊門(mén)特高壓交流試驗(yàn)示范工程、±800千伏四川向家壩—上海直流特高壓示范工程相繼建成，南方電網(wǎng)云南—廣州±800千伏特高壓直流輸電工程也正在建設(shè)之中。

“在輸電側(cè)，中國(guó)的特高壓遠(yuǎn)距離輸送的能力、數(shù)字化控制技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位。”中國(guó)電力科學(xué)研究院首席專(zhuān)家胡學(xué)浩表示，“但是，中國(guó)在配電領(lǐng)域就大大地落后了，AMI（高級(jí)量測(cè)體系），美國(guó)覆蓋率6%，AMR（自動(dòng)抄表系統(tǒng)）美國(guó)覆蓋了30%，中國(guó)幾乎是零。”

從衡量一國(guó)電力可靠性的重要指標(biāo)“年停電時(shí)間”來(lái)看，2009年中國(guó)平均為每戶(hù)9小時(shí)，而東京是5分鐘，新加坡是2分鐘。背后的實(shí)質(zhì)是，“電力公司還是管理者的姿態(tài)，用戶(hù)也沒(méi)有停電要求補(bǔ)償?shù)囊庾R(shí)。未來(lái)配電領(lǐng)域還有太多的工作要做。”南方電網(wǎng)公司專(zhuān)家委員會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士李立對(duì)在接受媒體采訪時(shí)表示。

胡學(xué)浩認(rèn)為，智能電網(wǎng)側(cè)重輸電還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，未來(lái)5年，技術(shù)重點(diǎn)必須逐漸轉(zhuǎn)移至配電、用電領(lǐng)域。

平安證券研究員王凡表示，長(zhǎng)期來(lái)看，智能配用電建設(shè)的熱點(diǎn)可能將多于智能輸變電。

對(duì)此，國(guó)家電網(wǎng)智能電網(wǎng)部有關(guān)人士表示，目前其牽頭制定的智能電網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)體系涉及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度等8個(gè)方面，并沒(méi)有明顯的輕重之分，只是相比之下，配用電端的智能化程度低于輸變電系統(tǒng)。因此，從這一角度上看，未來(lái)可能會(huì)對(duì)配用電的智能化建設(shè)力度更大一些。

標(biāo)準(zhǔn)之惑

今年初，國(guó)家電網(wǎng)公司公布了第二批12個(gè)試點(diǎn)項(xiàng)目，內(nèi)容包括“智能電網(wǎng)綜合示范工程、智能用電小區(qū)/樓宇試點(diǎn)工程、多網(wǎng)融合試點(diǎn)工程”等，試點(diǎn)更加注重于提高電網(wǎng)技術(shù)和生產(chǎn)力水平。

然而，在示范工程如火如荼立項(xiàng)、實(shí)施的同時(shí)，由標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題所帶來(lái)制約卻日趨凸顯。

2010年6月，由國(guó)家電網(wǎng)公司編制的《智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備（系統(tǒng)）研制規(guī)劃》和《智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)劃》正式發(fā)布。但上述標(biāo)準(zhǔn)卻不是行業(yè)內(nèi)惟一標(biāo)準(zhǔn)。目前，南方電網(wǎng)也在致力于對(duì)智能電網(wǎng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究，并也有相應(yīng)的研究成果出爐。

更為關(guān)鍵的是，上述智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)均不是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，且同國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)接尚存阻力。

就智能電表領(lǐng)域而言，目前國(guó)內(nèi)有國(guó)電南瑞（600406）等多家企業(yè)涉足生產(chǎn)，但“基本上還是根據(jù)地方的試點(diǎn)項(xiàng)目度身定做的，不是一個(gè)通用智能電表。在其他項(xiàng)目使用和出口中，還要面臨標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一問(wèn)題。”泰科電子（上海）有限公司電力產(chǎn)品部新能源產(chǎn)品經(jīng)理趙天意表示。

一個(gè)現(xiàn)實(shí)的例子就是，國(guó)家電網(wǎng)公司全面接管菲律賓電力公司后，希望推廣中國(guó)國(guó)標(biāo)的智能電表，但是菲律賓傾向于美國(guó)的智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)產(chǎn)品的出口即面臨阻礙。

對(duì)于設(shè)備制造企業(yè)，未被統(tǒng)一的智能電網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)意味著難以預(yù)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)。

采訪中一位不愿具名的電氣設(shè)備企業(yè)負(fù)責(zé)人告訴記者，有國(guó)家電網(wǎng)方面人士曾在某內(nèi)部會(huì)議上表示，目前可以順利進(jìn)入示范工程、試點(diǎn)項(xiàng)目中的設(shè)備的技術(shù)水平及研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)不能等同于未來(lái)智能電網(wǎng)建設(shè)的實(shí)際需要。“即使有的設(shè)備已經(jīng)在示范項(xiàng)目上使用，也不代表這樣的設(shè)備就是未來(lái)智能電網(wǎng)建設(shè)真正需要的。”

關(guān)于智能電網(wǎng)的眾說(shuō)紛紜也讓部分業(yè)界人士開(kāi)始謹(jǐn)慎投資。東軟集團(tuán)（600718）在電網(wǎng)信息和系統(tǒng)已經(jīng)扎根16年，但目前智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)占公司總比重不超過(guò)5%，該集團(tuán)董事長(zhǎng)兼CEO劉積仁認(rèn)為，由于存在政策和技術(shù)層面的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)智能電網(wǎng)成熟還將有很長(zhǎng)的路要走，“智能電網(wǎng)是很好的概念，是全世界的趨勢(shì)，但在短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)，并且投入成本會(huì)很高，至少在5年之內(nèi)還不會(huì)達(dá)到目前大家的預(yù)期。”
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“合力”建設(shè)

中國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展早已不單純是電力系統(tǒng)本身的事情，而是影響整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展全方位的戰(zhàn)略性的項(xiàng)目。定義、技術(shù)方向、標(biāo)準(zhǔn)、發(fā)展路徑……未來(lái)的智能電網(wǎng)建設(shè)或?qū)⑹宫F(xiàn)有的電網(wǎng)管理體制、價(jià)格機(jī)制、定價(jià)等方式都發(fā)生改變。

“智能電網(wǎng)建設(shè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期復(fù)雜的系統(tǒng)工程，離不開(kāi)各個(gè)利益相關(guān)方的參與和推動(dòng)。”國(guó)網(wǎng)能源研究院靳曉凌博士認(rèn)為， 智能電網(wǎng)的利益相關(guān)方涵蓋電力系統(tǒng)全產(chǎn)業(yè)鏈，以及政府、裝備和服務(wù)供應(yīng)商、金融機(jī)構(gòu)、科研機(jī)構(gòu)等多個(gè)方面，而且各利益相關(guān)方的關(guān)注點(diǎn)也各有側(cè)重，智能電網(wǎng)涉及電力系統(tǒng)整體的變革，更需要各行業(yè)機(jī)構(gòu)協(xié)同以及資金、政策支持。

與此同時(shí)，建立跨行業(yè)的溝通和合作平臺(tái)，在智能電網(wǎng)建設(shè)方面形成合力在此時(shí)顯得尤為重要。賽迪顧問(wèn)能源產(chǎn)業(yè)研究中心高級(jí)顧問(wèn)袁穎指出，要完全實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)是一個(gè)分階段、分層次的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程不僅受?chē)?guó)家政策、投資等影響，而且包括現(xiàn)有技術(shù)的成熟性、經(jīng)濟(jì)性、電網(wǎng)基礎(chǔ)，以及整個(gè)社會(huì)的用電習(xí)慣和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展等方面。這個(gè)實(shí)現(xiàn)過(guò)程可能需要10年或是更久。

在此前公布的“十二五”規(guī)劃綱要明確提出，未來(lái)5年我國(guó)將依托信息、控制和儲(chǔ)能等先進(jìn)技術(shù)，推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，切實(shí)加強(qiáng)城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造，增強(qiáng)電網(wǎng)優(yōu)化配置電力能力和供電可靠性；開(kāi)展智能電網(wǎng)建設(shè)試點(diǎn)，改造建設(shè)智能變電站，推廣應(yīng)用智能電表，配套建設(shè)電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施。

采訪中業(yè)內(nèi)人士指出，未來(lái)惟有形成由政府為主導(dǎo)、多方積極參與的發(fā)展格局，才能全面推進(jìn)中國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展，也更加便于企業(yè)進(jìn)一步明確并適應(yīng)智能電網(wǎng)建設(shè)需要。

跨國(guó)咨詢(xún)公司埃森哲的戰(zhàn)略咨詢(xún)?nèi)蛑鞴荞R克??斯佩爾曼表示，下一步中國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展面臨的最大挑戰(zhàn)，是要在國(guó)家統(tǒng)一規(guī)劃和推動(dòng)下，在全國(guó)范圍內(nèi)以更快的速度和更大的規(guī)模部署試點(diǎn)項(xiàng)目。