华东电网公司 迟 峰

智能电网是当前国际能源工业领域的热点问题，受到国内外的广泛关注。美国、欧洲等国家正在结合各国经济社会发展特点，在智能电网研究和实践工作方面重点关注可再生能源、分布式电源发展和用户服务，提升用户服务水平和节约用电。在电源建设方面，发展低碳发电（如核电、风电、太阳能等）和化石替代燃料（如生物燃料、沼气、电动车等）。在用电侧方面，引导用户更多地了解相关信息，并控制自身的能源消费，由此产生了节约能源和提高效率的新技术（如智能建筑、智能电表、需求响应等）。2009年5月，国家电网公司在国际特高压技术大会上首次提出了要建设中国的“坚强智能电网”，提出了立足自主创新，加快建设以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的统一坚强智能电网的发展战略。

1 国外智能电网的发展方向

上世纪末，美国部分大型电力企业和研究机构提出智能电网概念并分别开展研究及实践。2008年以来，美国奥巴马政府对智能电网重视程度不断提高，并将智能电网作为美国新能源战略的基础和国家经济、能源政策的重要组成部分，美国智能电网建设逐渐过渡到政府主导的模式，对智能电网的愿景构想逐步清晰统一，建设实施也更加有序。目前，美国对智能电网的理解已逐步清晰，其定义的智能电网的6个方面的特点是：1）基于充分信息的用户参与；2）能够容纳所有的发电和储能装置；3）允许新产品、新服务和新市场的引入；4）根据用户需求提供不同的电能服务质量；5）优化资产利用效率和电网运行效率；6）电网运行更具柔性能够应对各类扰动袭击和自然灾害。

欧洲的智能电网发展主要是促进并满足风能、太阳能和生物质能等可再生能源快速发展的需要。绿色环保与低碳经济始终是欧洲智能电网发展的主线。2005年，在欧洲可再生能源和分布式发电技术发展基础上，“智能电网（SmartGrid）欧洲技术论坛”成立，目标是把电网转换成用户和运营者互动的服务网，提高欧洲输配电系统的效率、安全性及可靠性，并为分布式和可再生能源发电的大规模整合扫除障碍。2006年，论坛提出了SmartGrids愿景，之后制定了战略研究议程(SRA)，指导欧盟及其各国开展相关项目，促成智能电网的实现。

在智能电网实践领域，国外智能电网当前的工作包括“3个重点领域，1个核心支撑”。三个重点领域分别是：分布式可再生能源和分布式发电、需求侧管理及用户互动响应、电动汽车接入及其作为储能元件支撑电网运行；上述支撑三个领域的核心是高级量测架构AMI，包括智能电表及其相应的通信平台和信息架构，因此，欧洲美国等国家和地区都将AMI建设作为智能电网建设的基础。此外，国外智能电网还包括电网自动化及动态增容等内容，提高电网安全稳定运行水平和利用效率。

2 智能电网相关产业的发展机遇及其前景

未来的智能电网的发展，其实质是为风电、太阳能等新能源接入提供平台，为电动汽车等新服务提供信息和基础设施，为定制电力等新的用户需求提供支撑。智能电网的快速发展，为电子、信息、通信、控制等相关产业的发展带来了重大机遇。未来智能电网将孕育9大产业机遇。

2.1 智能电表。智能电表是各类用户侧服务的基础，是国外智能电网应用的必要条件。理论上，智能电表应当具有双向的信息通信能力和双向电力计费用能力，并根据电力企业和用户要求具有部分控制响应能力。但根据需求不同，各个企业应用的智能电表的功能也有所区别。从当前发展来看，欧洲、美国对智能电表的需求较大，而国内也将在近期内大量应用。目前，我国智能电表市场较为分散，华立、威胜、科陆、华隆、林洋等领先企业份额仅占30%；欧洲等国际市场对我国智能电表也有一定需求。

2.2 家域网。包括可实现用户互动的智能家电、家庭能源显示器、可编程温控等。其关键技术元件是各类电力电子元器件和相关的控制系统。该产业属新兴产业，国内尚属空白，且在近期内主要应用于国外市场。

2.3 智能输配电。包括各类电网自动化技术，以及应用于电网的电力电子技术。在电网自动化技术领域，国内外厂商水平相差不大，但国内电网企业在自动化系统应用上远超过国外电网。电力电子技术（灵活输电技术）应用方面，国内外各有所长，国内外相关产业的发展前景都相当广阔。

2.4 超导电缆。领先企业以美国和日本为主。我国处于试验阶段，也没有大规模应用的计划。但国外对超导电缆的应用可以形成一个相当广阔的市场。

2.5 特高压技术。中国在交流特高压输电技术方面处于领先地位。未来10年，将重点发展交直流特高压输电以实现全国范围内能源资源的优化配置。我国的领先制造企业有西电、平高等制造商；应用领域的研究测试方面，国家电网公司所属的电力科学院所技术优势明显。

2.6 可再生能源（分布式）接入。是当前研究发展的热点，国内外应用前景广阔。各类解决方案、技术路线共存，涉及电力电子、储能、设备及零配件制造、风电预测与控制系统、电网自动化等技术领域，未来预计将对上述领域适用技术和产品有极大的需求。

2.7 储能。储能技术也是智能电网依赖的重要技术之一。根据容量需求不同，可选择不同的技术路线，如钠硫电池、超导储能、抽水蓄能、空气压缩储能等。其主要涉及的技术领域包括新材料、电力电子、控制等技术。钠硫电池是目前性能较好、价格适中的大容量储能技术，日本等已有34MW容量电池组并网运行。国内，上海电力公司与硅酸盐研究所合作的研究项目处于领先地位。

2.8 IT/通信。智能电网的发展将对IT/通信产业产生极大的影响。用户及配电侧的大量应用都是以双向通信架构为前提，而电网自动化系统也将对通信网络产生大量的新建和改造需求。

2.9 增值服务。结合智能电表、家域网以及智能输配电的应用，电网企业及其他服务提供商将有能力为各类用户提供差异化服务和增值服务，并将成为企业新的盈利来源。

3 我国智能电网的发展应当关注的问题

2009年，我国智能电网发展已经取得了良好开局。坚强智能电网进入研究试点阶段，电网智能化规划编制工作已基本完成，风光储联合示范、上海世博园智能电网综合示范工程及发、输、变、配、用、调度等环节的试点工程也稳步推进。但与此同时，坚强智能电网建设过程中存在一些必须要关注的问题。

3.1 当前我国智能电网的建设目标并不明确，缺少对基本建成、全面建成等目标的定量描述。智能电网是一项系统性的长期任务，需要10年或更长时间来实现。在这样长的建设期内，必须时时找准方向，避免偏离原定的目标。

3.2 在2011年开始的智能电网全面建设阶段前，要找到我国智能电网的资源重点投入方向，最大限度发挥有限资源的效用。智能电网的建设领域广泛，项目众多，全面铺开的做法无法确保有限资源发挥足够的效率。从当前发展看，调度和发电侧对可再生能源的支撑以及抽蓄、水电及储能系统的研发与建设等对可再生能源发展具有重大意义的环节，电动汽车充电、光纤入户等对战略性新兴产业具有推动作用的工程，节能建筑、负控装置、用户信息采集等对于节能减排行业有重要价值的应用，应当是我国智能电网当前发展的重点。而配电自动化、智能变电等边际效用不大且资金占用较多的环节可以选择以点代面的方式逐步推动，不适宜全面铺开。具体的资源投入方式则有待于建立相应的智能电网协调性发展评估体系后确定。

3.3 要尽快找到智能电网可持续发展的新模式。未来10年，为适应向绿色低碳经济转型需要，电网企业将投入巨额资金建设坚强智能电网。我国电网发展传统上是通过电网建设—提高售电量的模式来驱动的。而在未来新型的能源利用方式下，旧有的盈利模式空间是相当有限的。可再生能源的大量发展实际上是改变了能源结构，不能实现提高售电量，反而会降低电网利润。上海的节能建筑，通过储能装置（蓄电池）在夜晚充低谷电，在白天提供给用户使用，通过节能建材实现保温降低生活取暖用电等，这些用户侧的智能电网建设实际上只起到削峰填谷和节能作用，今后不会增加——甚至可能会大大减少企业的营业收入。电动汽车的电量增长空间也非常有限，根据估算，2020年电动汽车将增加用电量，但仍不足总用电量的1%。在我国当前的形势下，电力企业还承担了大量的社会责任，提高电价的空间也已经不大。因此，电力企业为保持可持续发展的后劲，必须不断提升企业经营管理方式和企业服务水平，积极研究探索新的管理服务和商业盈利模式，不断为智能电网的可持续发展提供资金和资源。在这一点上，国外企业已开展了大量的探索，并提出了各种新颖的增值服务方式——如以色列、丹麦等国的电动汽车网络运营模式，值得我国电力行业研究借鉴。

3.4 对于东部发达地区，要充分关注未来可再生能源对经济的约束作用。目前，亚太地区四个重要城市上海、曼谷、东京、悉尼不同程度地呈现出气温上升趋势，其中上海的碳排放总量最高，单位GDP碳排放量达到其他城市的三倍以上。我国计划到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%—45%，在近期，碳约束将成为经济发展的关键因素。因此，东部发达地区要充分关注未来可再生能源对于经济发展的战略性作用，积极依托输电网，确保并力争扩大中西部水电份额，积极推动沿海、海上风电开发，并为江苏等地区大风电接入和本地区分布式可再生能源发展做好准备。