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2012年新興技術展望之智能電網發展

 2012-2-16
來源:中國三星經濟研究院   _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

        智能電網改變傳統電網單向輸送的模式,每一個終端用戶都成為電網上活躍的結點,形成一個整體的智能化高效率的電網。智能電網利用現在使用的電力網,結合了現代信息技術。通過密布各個環節的傳感器,實現電網與用戶的互動,將用戶的需求及時反映到電網的動作中。智能電網將利用分散式計算系統來提供實時分析,其目的是在不斷降低成本和提高效率的同時,提高整個電網的可靠性及可用性。   

 

        目前國內智能電網建設處于試點、規劃、標準制定末期,預計2012年將進入大規模建設階段。2009-2010年為規劃試點階段,重點開展堅強智能電網2發展規劃工作,制定技術和管理標準,開展關鍵技術研發、設備研制及各環節的試點工作。   

 

        2011-2015年為全面建設階段,加快建設華北、華東、華中“三華”特高壓同步電網。“十二五”期間,國家電網公司電網智能化計劃投資的總額為2861.1億元;2012年和2013年投資額將達到頂峰,分別達到618.2億元和633.3億元。預計建設110千伏及以上智能變電站6100座,新建2900座電動汽車充換電站和54萬個充電樁,安裝智能電表2.3億只。2016-2020年為引領提升階段,全面建成統一的堅強智能電網,技術和裝備全面達到國際先進水平。  

 

        智能電網的建成將從根本上解決煤電運力緊張的問題。目前,中國能源結構仍以煤炭資源為主。煤炭資源保有儲量的76%分布在山西、內蒙古、陜西、新疆等北部和西部地區,而能源消費需求主要集中在經濟較為發達的中東部地區。要滿足未來持續增長的電力需求,從根本上解決煤電運力緊張的問題,需要發展智能電網,實施電力的大規模、遠距離、高效率輸送。 按照國家電網對于智能電網的規劃綱要,智能電網的輻射范圍相當廣闊。包括新材料、電力電子元器件制造、電池制造、新能源發電、鋼鐵制造、通信設備、智能家電、電動汽車、智能家居等上下游產業。后續還將衍生出諸如智能城市、智能交通等更多新的產業。   

 

        智能電網的全面建設,將引發電力設備的全面變革。中國建設統一的堅強智能電網,需要大量的變壓器、開關等設備,預計約占電網總投資的40%。國內外電力設備制造企業紛紛調整研發方向,攻關智能設備。變壓器、高壓開關、電抗器等一次設備行業,紛紛研究與傳感器結合實現智能化的可能。繼電保護裝置、自動化控制設備等二次設備行業,則紛紛與一次設備廠商合作,探索一、二次設備集成融合的途徑。   

 

         智能電網將成為拉動電力行業信息化投資的主力。計世資訊數據顯示,2011年智能電網領域的IT投資規模預計將達到60.3億元人民幣,比2010年增長38.4%。智能電網對IT智能設備和相關軟件的強烈需求,已經成為中外IT巨頭爭奪的焦點。早在2010年,IBM就在中國發布了其“智慧的電力”戰略以及系列解決方案;SAP、ORACLE等也都針對國內智能電網發布了自己的解決方案。東軟、海聯訊等國內廠商也在進行適用于智能電網建設的方案的研究。  

 

        智能電網的建成將全面推動新能源建設的發展,減少溫室氣體排放,是推動未來經濟發展的重要基礎建設。中國新能源的發展主要瓶頸為入網難及輸送線路長。風電、太陽能等新能源發電的間歇性、隨機性、可調度性低的特點,大規模接入后對電網運行會產生較大的影響,需加大調峰電源建設。 中國風電資源集中于西北地區與集中在東部的電力市場逆向分布,需解決遠距離大規模輸送問題。   

 

        智能電網能夠最大限度地將新能源的發電量吸納、送出,并保證接入后電網的安全運行和調度。智能電網的超高壓輸電線路建設能夠最大限度的減少長距離電力輸送的損耗;智能調度將更為合理的配送電力,大大提高用電效率。智能電網的建成,將大大提升能源的利用效率,降低對煤炭、天然氣等能源的依賴,促進太陽能、風能等可再生能源的利用。   電動汽車行業也將受益于智能電網建設。智能電網不僅可以保障電動汽車有序充電,而且可以通過分時電價政策引導用戶調整充電操作。隨著電池技術的突破,電動汽車甚至將成為移動儲能單元,并最終成為智能電網的一部分。預計到2020年,在智能電網相關技術的帶動下,中國電動汽車的保有量將達到3000萬輛,按照每輛車5萬元計算,至少將帶來15萬億的經濟收益。   智能電網的建設使得智能家庭3的生活模式成為可能,人們的生活習慣將被徹底改變。與智能電網相關的智能家庭功能主要是智能用電4,包括:智能用電服務平臺、智能電表5、智能電器等。智能用電家庭服務平臺:通過無線通信技術延伸到水表、電表、氣表等,進行數據抄收;通過智能插座實現空調、電飯煲等電器的用電數據采集和控制;通過智能電視、電腦、手機等各種智能終端設備進行家庭能源管理。隨時監控家中單個電器的用電、總體的用電情況和隨時的費用清單,并通過數據分析,給用戶提出合理的用電、節電建議。   智能電表能將太陽能、風能等生產的電流直接接入到家庭用電負荷或并入大電網,并擔當“家庭用電大管家”,自動調節家用電器在不同電價時段的運行。智能電表不同于傳統電表之處在于它是雙向實時通信,具有互動的特征,它能夠提供實時數據,為實施階梯電價提供了可能。2012-2015年,中國每年新安裝的智能電表將約達8000萬塊。智能電器不但節能高效,可以根據電價自動分時工作,而且給電網干擾最小。

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