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智能电网(Smart Grid,台湾地区译为智慧电网),就是电网智能化,也被称为“电网2.0”,它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用,实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标,其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。

A smart grid delivers electricity from suppliers to consumers using digital technology to save energy, reduce cost and increase reliability and transparency. Such a modernized electricity network is being promoted by many governments as a way of addressing energy independence, global warming and emergency resilience issues.

As with any heavily promoted initiative, many similar proposals have many similar names, including at least smart electric grid, smart power grid, intelligent grid (or intelligrid), FutureGrid, and the more modern intergrid and intragrid.

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何为“智能电网”?编辑本段回目录

说到智能电网就不能不提到美国。今年年初,在新一届美国总统奥巴马上任后发布的《经济复兴计划进度报告》中,美国政府就已经宣布,计划在未来的3年之内,为美国家庭安装4000万个智能电表,同时投资40多亿美元推动电网现代化。

其具体方案是在居民家中接入智能电表,通过电子控件与电网相连。这项技术不仅可以及时地感知波峰波谷电价,自行调整用电策略,还可以减少电网高峰期的负荷、提高电网的可靠性以及便于可再生能源接入电网等等。其核心内涵是实现电网的信息化、数字化、自动化和互动化,简称为“坚强的智能电网(Strong Smart Grid)”。一时间,“智能电网”这一全新的词汇如同当年的“互联网”一样迅速风靡全球。而当大多数人尚不知晓智能电网究竟为何物之时,位于科罗拉多州首府丹佛附近的波尔得,已经成为全美第一个智能电网城市,为智能电网的应用做出了示范。

按照我国著名能源问题专家武建东先生的描述,将“智能电网”称之为“智能互动电网”或“互动电网”或许更加准确,即“互动电网”是指在开放和互联的信息模式基础上,通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统,实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理,是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。

智能电网概念的发展有3个里程碑编辑本段回目录

  第一个就是2006年,美国IBM公司提出的“智能电网”解决方案。IBM的智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性,从其在中国发布的《建设智能电网创新运营管理-中国电力发展的新思路》白皮书可以看出,解决方案主要包括以下几个方面:一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度;二是数据的整合体系和数据的收集体系;三是进行分析的能力,即依据已经掌握的数据进行相关分析,以优化运行和管理。该方案提供了一个大的框架,通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理,为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。是IBM一个市场推广策略。
  第二个是奥巴马上任后提出的能源计划,除了以公布的计划,美国还将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代,建立美国横跨四个时区的统一电网;发展智能电网产业,最大限度发挥美国国家电网的价值和效率,将逐步实现美国太阳能风能地热能的统一入网管理;全面推进分布式能源管理,创造世界上最高的能源使用效率。
  可以看出美国政府的智能电网有三个目的,一个是由于美国电网设备比较落后,急需进行更新改造,提高电网运营的可靠性;二是通过智能电网建设将美国拉出金融危机的泥潭;三是提高能源利用效率。
  第三个是中国能源专家武建东提出的“互动电网。互动电网,英文为Interactive Smart Grid,它将智能电网的含义涵盖其中。互动电网定义为:在开放和互联的信息模式基础上,通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统,实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理,是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。它将再造电网的信息回路,构建用户新型的反馈方式,推动电网整体转型为节能基础设施,提高能源效率,降低客户成本,减少温室气体排放,创造电网价值的最大化。
  互动电网还可以通过电子终端将用户之间、用户和电网公司之间形成网络互动和即时连接,实现电力数据读取的实时、高速、双向的总体效果,实现电力、电讯、电视、智能家电控制和电池集成充电等的多用途开发,实现用户富裕电能的回售;可以整合系统中的数据,完善中央电力体系的集成作用,实现有效的临界负荷保护,实现各种电源和客户终端与电网的无缝互连,由此可以优化电网的管理,将电网提升为互动运转的全新模式,形成电网全新的服务功能,提高整个电网的可靠性、可用性和综合效率。 

历史发展编辑本段回目录

  2005年,坎贝尔发明了一种技术,利用的是(Swarm群体行为)原理,让大楼里的电器互相协调,减少大楼在用电高峰期的用电量。坎贝尔发明了一种无线控制器,与大楼的各个电器相连,并实现有效控制。比如,一台空调运转15分钟,以把室内温度维持在24℃;而另外两台空调可能会在保证室内温度的前提下,停运15分钟。这样,在不牺牲每个个体的前提下,整个大楼的节能目标便可以实现。这个技术赋予电器于智能,提高能源的利用效率。
  2006年欧盟理事会的能源绿皮书《欧洲可持续的、竞争的和安全的电能策略》 (A European Strategy forSustainable,Competitive and SecureEnergy)强调智能电网技术是保证欧盟电网电能质量的一个关键技术和发展方向。这时候的智能电网应该是指输配电过程中的自动化技术。 
  2006年中期,一家名叫“网点“(GridPoint)的公司最近开始出售一种可用于监测家用电路耗电量的电子产品,可以通过互联网通信技术调整家用电器的用电量。这个电子产品具有了一部分交互能够,可以看作智能电网中的一个基础设施。
  2006 年,美国IBM公司曾与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智能电网”解决方案。这一方案被形象比喻为电力系统的“中枢神经系统”,电力公司可以通过使用传感器、计量表、数字控件和分析工具,自动监控电网,优化电网性能、防止断电、更快地恢复供电,消费者对电力使用的管理也可细化到每个联网的装置。这个可以看作智能电网最完整的一个解决方案,标志着智能电网概念的正式诞生。
  2007年10月,华东电网正式启动了智能电网可行性研究项目,并规划了从2008年至 2030年的“三步走”战略,即:在2010年初步建成电网高级调度中心,2020年全面建成具有初步智能特性的数字化电网,2030年真正建成具有自愈能力的智能电网。该项目的启动标志着中国开始进入智能电网领域。
  2008年美国科罗拉多州的波尔得(Boulder)已经成为了全美第一个智能电网城市,每户家庭都安排了智能电表,人们可以很直观地了解当时的电价,从而把一些事情,比如洗衣服、烫衣服等安排在电价低的时间段。电表还可以帮助人们优先使用风电和太阳能等清洁能源。同时,变电站可以收集到每家每户的用电情况。一旦有问题出现,可以重新配备电力。
  2008年9月 Google通用电气联合发表声明对外宣布,他们正在共同开发清洁能源业务,核心是为美国打造国家智能电网。
  2009年1月25日美国白宫最新发布的《复苏计划尺度报告》宣布:将铺设或更新3000英里输电线路,并为4000万美国家庭安装智能电表——美国行将推动互动电网的整体革命。2月2 日独能源问题专家武建东在《全面推互动电网革命拉动经济创新转型》的文章中,明确提出中国电网亟须实施“互动电网”革命性改造。
  2009年2月4日,地中海岛国马耳他在周三公布了和IBM达成的协议,双方同意建立一个“智能公用系统”,实现该国电网和供水系统数字化。IBM及其合作伙伴将会把马耳他2万个普通电表替换成互动式电表,这样马耳他的电厂就能实时监控用电,并制定不同的电价来奖励节约用电的用户。这个工程价值高达9100万美元(合7000万欧元),其中包括在电网中建立一个传感器网络。这种传感器网络和输电线、各发电站以及其他的基础设施一起提供相关数据,让电厂能更有效地进行电力分配并检测到潜在问题。 IBM将会提供搜集分析数据的软件,帮助电厂发现机会,降低成本以及该国碳密集型发电厂的排放量。
  2009年2月10日,谷歌表示已开始测试名为谷歌电表﹙PowerMeter﹚的用电监测软件。这是一个测试版在线仪表盘,相当于谷歌正在成为信息时代的公用基础设施。
  2009 年2月28日,作为华北公司智能化电网建设的一部分——华北电网稳态、动态、暂态三位一体安全防御及全过程发电控制系统在京通过专家组的验收。这套系统首次将以往分散的能量管理系统、电网广域动态监测系统、在线稳定分析预警系统高度集成,调度人员无需在不同系统和平台间频繁切换,便可实现对电网综合运行情况的全景监视并获取辅助决策支持。此外,该系统通过搭建并网电厂管理考核和辅助服务市场品质分析平台,能有效提升调度部门对并网电厂管理的标准化和流程化水平。
  美国谷歌2009年3月3日向美国议会进言,要求在建设“智能电网(Smart Grid)”时采用非垄断性标准。

智能目标编辑本段回目录

  智能电网的目标是实现电网运行的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全,电网能够实现这些目标,就可以称其为智能电网。智能电网必须更加可靠—智能电网不管用户在何时何地,都能提供可靠的电力供应。它对电网可能出现的问题提出充分的告警,并能忍受大多数的电网扰动而不会断电。它在用户受到断电影响之前就能采取有效的校正措施,以使电网用户免受供电中断的影响。
  智能电网必须更加安全—智能电网能够经受物理的和网络的攻击而不会出现大面积停电或者不会付出高昂的恢复费用。它更不容易受到自然灾害的影响。智能电网必须更加经济—智能电网运行在供求平衡的基本规律之下,价格公平且供应充足。智能电网必须更加高效—智能电网利用投资,控制成本,减少电力输送和分配的损耗,电力生产和资产利用更加高效。通过控制潮流的方法,以减少输送功率拥堵和允许低成本的电源包括可再生能源的接入。
  智能电网必须更加环境友好—智能电网通过在发电、输电、配电、储能和消费过程中的创新来减少对环境的影响。进一步扩大可再生能源的接入。在可能的情况下,在未来的设计中,智能电网的资产将占用更少的土地,减少对景观的实际影响。智能电网必须是使用安全的—智能电网必须不能伤害到公众或电网工人,也就是对电力的使用必须是安全的。

主要特征编辑本段回目录

  智能电网包括八个方面的主要特征,这些特征从功能上描述了电网的特性,而不是最终应用的具体技术,它们形成了智能电网完整的景象。
  智能电网是自愈电网。“自愈”指的是把电网中有问题的元件从系统中隔离出来并且在很少或不用人为干预的情况下可以使系统迅速恢复到正常运行状态,从而几乎不中断对用户的供电服务。从本质上讲,自愈就是智能电网的“免疫系统”。这是智能电网最重要的特征。自愈电网进行连续不断的在线自我评估以预测电网可能出现的问题,发现已经存在的或正在发展的问题,并立即采取措施加以控制或纠正。自愈电网确保了电网的可靠性、安全性、电能质量和效率。自愈电网将尽量减少供电服务中断,充分应用数据获取技术,执行决策支持算法,避免或限制电力供应的中断,迅速恢复供电服务。基于实时测量的概率风险评估将确定最有可能失败的设备、发电厂和线路;实时应急分析将确定电网整体的健康水平,触发可能导致电网故障发展的早期预警,确定是否需要立即进行检查或采取相应的措施;和本地和远程设备的通信将帮助分析故障、电压降低、电能质量差、过载和其他不希望的系统状态,基于这些分析,采取适当的控制行动。自愈电网经常应用连接多个电源的网络设计方式。当出现故障或发生其他的问题时,在电网设备中的先进的传感器确定故障并和附近的设备进行通信,以切除故障元件或将用户迅速地切换到另外的可靠的电源上,同时传感器还有检测故障前兆的能力,在故障实际发生前,将设备状况告知系统,系统就会及时地提出预警信息。


  智能电网激励和包括用户。在智能电网中,用户将是电力系统不可分割的一部分。鼓励和促进用户参与电力系统的运行和管理是智能电网的另一重要特征。从智能电网的角度来看,用户的需求完全是另一种可管理的资源,它将有助于平衡供求关系,确保系统的可靠性;从用户的角度来看,电力消费是一种经济的选择,通过参与电网的运行和管理,修正其使用和购买电力的方式,从而获得实实在在的好处。在智能电网中,用户将根据其电力需求和电力系统满足其需求的能力的平衡来调整其消费。同时需求响应(DR)计划将满足用户在能源购买中有更多选择的基本需求,减少或转移高峰电力需求的能力使电力公司尽量减少资本开支和营运开支,通过降低线损和减少效率低下的调峰电厂的运营,同时也提供了大量的环境效益。在智能电网中,和用户建立的双向实时的通信系统是实现鼓励和促进用户积极参与电力系统运行和管理的基础。实时通知用户其电力消费的成本、实时电价、电网目前的状况、计划停电信息以及其他一些服务的信息,同时用户也可以根据这些信息制定自己的电力使用的方案。
  智能电网将抵御攻击。电网的安全性要求一个降低对电网物理攻击和网络攻击的脆弱性并快速从供电中断中恢复的全系统的解决方案。智能电网将展示被攻击后快速恢复的能力,甚至是从那些决心坚定和装备精良的攻击者发起的攻击。智能电网的设计和运行都将阻止攻击,最大限度地降低其后果和快速恢复供电服务。智能电网也能同时承受对电力系统的几个部分的攻击和在一段时间内多重协调的攻击。智能电网的安全策略将包含威慑、预防、检测、反应,以尽量减少和减轻对电网和经济发展的影响。不管是物理攻击还是网络攻击,智能电网要通过加强电力企业与政府之间重大威胁信息的密切沟通,在电网规划中强调安全风险,加强网络安全等手段,提高智能电网抵御风险的能力。
  智能电网提供满足21世纪用户需求的电能质量。电能质量指标包括电压偏移、频率偏移、三相不平衡、谐波、闪变、电压骤降和突升等。由于用电设备的数字化,对电能质量越来越敏感,电能质量问题可以导致生产线的停产,对社会经济发展具有重大的损失,因此提供能满足21世纪用户需求的电能质量是智能电网的又一重要特征。但是电能质量问题又不是电力公司一家的问题,因此需要制定新的电能质量标准,对电能质量进行分级,因为并非所有的商业企业用户和居民用户,都需要相同的电能质量。电能质量的分级可以从“标准”到 “优质”,取决于消费者的需求,它将在一个合理的价格水平上平衡负载的敏感度与供电的电能质量。智能电网将以不同的价格水平提供不同等级的电能质量,以满足用户对不同电能质量水平的需求,同时要将优质优价写入电力服务的合同中。
  智能电网将减轻来自输电和配电系统中的电能质量事件。通过其先进的控制方法监测电网的基本元件,从而快速诊断并准确地提出解决任何电能质量事件的方案。此外,智能电网的设计还要考虑减少由于闪电、开关涌流、线路故障和谐波源引起的电能质量的扰动,同时应用超导、材料、储能以及改善电能质量的电力电子技术的最新研究成果来解决电能质量的问题。另外,智能电网将采取技术和管理手段,使电网免受由于用户的电子负载所造成的电能质量的影响,将通过监测和执行相关的标准,限制用户负荷产生的谐波电流注入电网。除此之外,智能电网将采用适当的滤波器,以防止谐波污染送入电网,恶化电网的电能质量。


  智能电网将容许各种不同类型发电和储能系统的接入。智能电网将安全、无缝地容许各种不同类型的发电和储能系统接入系统,简化联网的过程,类似于“即插即用”,这一特征对电网提出了严峻的挑战。改进的互联标准将使各种各样的发电和储能系统容易接入。从小到大各种不同容量的发电和储能在所有的电压等级上都可以互联,包括分布式电源如光伏发电、风电、先进的电池系统、即插式混合动力汽车和燃料电池。商业用户可以安装自己的发电设备(包括高效热电联产装置)和电力储能设施将更加容易和更加有利可图。在智能电网中,大型集中式发电厂包括环境友好型电源,如风电和大型太阳能电厂和先进的核电厂将继续发挥重要的作用。加强输电系统的建设使这些大型电厂仍然能够远距离输送电力。同时各种各样的分布式电源的接入一方面减少对外来能源的依赖,另一方面提高供电可靠性和电能质量,特别是对应对战争和恐怖袭击具有重要的意义。
  智能电网将使电力市场蓬勃发展。在智能电网中,先进的设备和广泛的通信系统在每个时间段内支持市场的运作,并为市场参与者提供了充分的数据,因此电力市场的基础设施及其技术支持系统是电力市场蓬勃发展的关键因素。智能电网通过市场上供给和需求的互动,可以最有效地管理如能源、容量、容量变化率、潮流阻塞等参量,降低潮流阻塞,扩大市场,汇集更多的买家和卖家。用户通过实时报价来感受到价格的增长从而将降低电力需求,推动成本更低的解决方案,并促进新技术的开发,新型洁净的能源产品也将给市场提供更多选择的机会。
  智能电网优化其资产应用,使运行更加高效。智能电网优化调整其电网资产的管理和运行以实现用最低的成本提供所期望的功能。这并不意味着资产将被连续不断地用到其极限,而是有效地管理需要什么资产以及何时需要,每个资产将和所有其他资产进行很好的整合,以最大限度地发挥其功能,同时降低成本。智能电网将应用最新技术以优化其资产的应用。例如,通过动态评估技术以使资产发挥其最佳的能力,通过连续不断地监测和评价其能力使资产能够在更大的负荷下使用。
  智能电网通过高速通信网络实现对运行设备的在线状态监测,以获取设备的运行状态,在最恰当的时间给出需要维修设备的信号,实现设备的状态检修,同时使设备运行在最佳状态。系统的控制装置可以被调整到降低损耗和消除阻塞的状态。通过对系统控制装置的这些调整,选择最小成本的能源输送系统,提高运行的效率。最佳的容量、最佳的状态和最佳的运行将大大降低电网运行的费用。此外,先进的信息技术将提供大量的数据和资料,并将集成到现有的企业范围的系统中,大大加强其能力,以优化运行和维修过程。这些信息将为设计人员提供更好的工具,创造出最佳的设计来,为规划人员提供所需的数据,从而提高其电网规划的能力和水平。这样,运行和维护费用以及电网建设投资将得到更为有效的管理。

通信技术编辑本段回目录

  建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础,没有这样的通信系统,任何智能电网的特征都无法实现,因为智能电网的数据获取、保护和控制都需要这样的通信系统的支持,因此建立这样的通信系统是迈向智能电网的第一步。同时通信系统要和电网一样深入到千家万户,这样就形成了两张紧密联系的网络—电网和通信网络,只有这样才能实现智能电网的目标和主要特征。下图显示了电网和通信网络的关系。高速、双向、实时、集成的通信系统使智能电网成为一个动态的、实时信息和电力交换互动的大型的基础设施。当这样的通信系统建成后,它可以提高电网的供电可靠性和资产的利用率,繁荣电力市场,抵御电网受到的攻击,从而提高电网价值。
  高速双向通信系统的建成,智能电网通过连续不断地自我监测和校正,应用先进的信息技术,实现其最重要的特征—自愈特征。它还可以监测各种扰动,进行补偿,重新分配潮流,避免事故的扩大。高速双向通信系统使得各种不同的智能电子设备(IEDs)、智能表计、控制中心、电力电子控制器、保护系统以及用户进行网络化的通信,提高对电网的驾驭能力和优质服务的水平。


  在这一技术领域主要有两个方面的技术需要重点关注,其一就是开放的通信架构,它形成一个“即插即用”的环境,使电网元件之间能够进行网络化的通信;其二是统一的技术标准,它能使所有的传感器、智能电子设备(IEDs)以及应用系统之间实现无缝的通信,也就是信息在所有这些设备和系统之间能够得到完全的理解,实现设备和设备之间、设备和系统之间、系统和系统之间的互操作功能。这就需要电力公司、设备制造企业以及标准制定机构进行通力的合作,才能实现通信系统的互联互通。

量测技术编辑本段回目录

  参数量测技术是智能电网基本的组成部件,先进的参数量测技术获得数据并将其转换成数据信息,以供智能电网的各个方面使用。它们评估电网设备的健康状况和电网的完整性,进行表计的读取、消除电费估计以及防止窃电、缓减电网阻塞以及与用户的沟通。
  未来的智能电网将取消所有的电磁表计及其读取系统,取而代之的是可以使电力公司与用户进行双向通信的智能固态表计。基于微处理器的智能表计将有更多的功能,除了可以计量每天不同时段电力的使用和电费外,还有储存电力公司下达的高峰电力价格信号电费费率,并通知用户实施什么样的费率政策。更高级的功能有用户自行根据费率政策,编制时间表,自动控制用户内部电力使用的策略。

  对于电力公司来说,参数量测技术给电力系统运行人员和规划人员提供更多的数据支持,包括功率因数、电能质量、相位关系(WAMS)、设备健康状况和能力、表计的损坏、故障定位、变压器和线路负荷、关键元件的温度、停电确认、电能消费和预测等数据。新的软件系统将收集、储存、分析和处理这些数据,为电力公司的其他业务所用。
  未来的数字保护将嵌入计算机代理程序,极大地提高可靠性。计算机代理程序是一个自治和交互的自适应的软件模块。广域监测系统、保护和控制方案将集成数字保护、先进的通信技术以及计算机代理程序。在这样一个集成的分布式的保护系统中,保护元件能够自适应地相互通信,这样的灵活性和自适应能力极大地提高可靠性,因为即使部分系统出现了故障,其他的带有计算机代理程序的保护元件仍然能够保护系统。

设备技术编辑本段回目录

  智能电网要广泛应用先进的设备技术,极大地提高输配电系统的性能。未来的智能电网中的设备将充分应用在材料、超导、储能、电力电子和微电子技术方面的最新研究成果,从而提高功率密度、供电可靠性和电能质量以及电力生产的效率。
  未来智能电网将主要应用三个方面的先进技术:电力电子技术、超导技术以及大容量储能技术。通过采用新技术和在电网和负荷特性之间寻求最佳的平衡点来提高电能质量。通过应用和改造各种各样的先进设备,如基于电力电子技术和新型导体技术的设备,来提高电网输送容量和可靠性。配电系统中要引进许多新的储能设备和电源,同时要利用新的网络结构,如微电网
  经济的FACTS装置将利用比现有半导体器件更能控制的低成本的电力半导体器件,使得这些先进的设备可以广泛的推广应用。分布式发电将被广泛地应用,多台机组间通过通信系统连接起来形成一个可调度的虚拟电厂。超导技术将用于短路电流限制器、储能、低损耗的旋转设备以及低损耗电缆中。先进的计量和通信技术将使得需求响应的应用成为可能。
  新型的储能技术将被应用为分布式能源或大型的集中式电厂。大型发电厂和分布式电源都有其不同的特性,它们必须协调有机的结合,以优化成本,提高效率和可靠性,减少环境影响。

控制技术编辑本段回目录

  先进的控制技术是指智能电网中分析、诊断和预测状态并确定和采取适当的措施以消除、减轻和防止供电中断和电能质量扰动的装置和算法。这些技术将提供对输电、配电和用户侧的控制方法并且可以管理整个电网的有功和无功。从某种程度上说,先进控制技术紧密依靠并服务于其他四个关键技术领域,如先进控制技术监测基本的元件(参数量测技术),提供及时和适当的响应(集成通信技术;先进设备技术)并且对任何事件进行快速的诊断(先进决策技术)。另外,先进控制技术支持市场报价技术以及提高资产的管理水平。
  未来先进控制技术的分析和诊断功能将引进预设的专家系统,在专家系统允许的范围内,采取自动的控制行动。这样所执行的行动将在秒一级水平上,这一自愈电网的特性将极大地提高电网的可靠性。当然先进控制技术需要一个集成的高速通信系统以及对应的通信标准,以处理大量的数据。先进控制技术将支持分布式智能代理软件、分析工具以及其它应用软件。
  (1)收集数据和监测电网元件
  先进控制技术将使用智能传感器、智能电子设备以及其他分析工具测量的系统和用户参数以及电网元件的状态情况,对整个系统的状态进行评估,这些数据都是准实时数据,对掌握电网整体的运行状况具有重要的意义,同时还要利用向量测量单元以及全球卫星定位系统的时间信号,来实现电网早期的预警。
  (2)分析数据
  准实时数据以及强大的计算机处理能力为软件分析工具提供了快速扩展和进步的能力。状态估计和应急分析将在秒级而不是分钟级水平上完成分析,这给先进控制技术和系统运行人员足够的时间来响应紧急问题;专家系统将数据转化成信息用于快速决策;负荷预测将应用这些准实时数据以及改进的天气预报技术来准确预测负荷;概率风险分析将成为例行工作,确定电网在设备检修期间、系统压力较大期间以及不希望的供电中断时的风险的水平;电网建模和仿真使运行人员认识准确的电网可能的场景。
  (3)诊断和解决问题
  由高速计算机处理的准实时数据使得专家诊断来确定现有的、正在发展的和潜在的问题的解决方案,并提交给系统运行人员进行判断。
  (4)执行自动控制的行动
  智能电网通过实时通信系统和高级分析技术的结合使得执行问题检测和响应的自动控制行动称为可能,它还可以降低已经存在问题的扩展,防止紧急问题的发生,修改系统设置、状态和潮流以防止预测问题的发生。
  (5)为运行人员提供信息和选择
  先进控制技术不仅给控制装置提供动作信号,而且也为运行人员提供信息。控制系统收集的大量数据不仅对自身有用,而且对系统运行人员也有很大的应用价值,而且这些数据辅助运行人员进行决策。

支持技术编辑本段回目录

  百万伏级特高压交流工程黄河大跨越工程
  开始紧张布线。
  决策支持技术将复杂的电力系统数据转化为系统运行人员一目了然的可理解的信息,因此动画技术动态着色技术虚拟现实技术以及其他数据展示技术用来帮助系统运行人员认识、分析和处理紧急问题。
  在许多情况下,系统运行人员做出决策的时间从小时缩短到分钟,甚至到秒,这样智能电网需要一个广阔的、无缝的、实时的应用系统、工具和培训,以使电网运行人员和管理者能够快速的做出决策。


  (1)可视化—决策支持技术利用大量的数据并将其裁剪成格式化的、时间段和按技术分类的最关键的数据给电网运行人员,可视化技术将这些数据展示为运行人员可以迅速掌握的可视的格式,以便运行人员分析和决策。
  (2)决策支持—决策支持技术确定了现有的、正在发展的以及预测的问题,提供决策支持的分析,并展示系统运行人员需要的各种情况、多种的选择以及每一种选择成功和失败的可能性。
  (3)调度员培训—利用决策支持技术工具以及行业内认证的软件的动态仿真器将显著的提高系统调度员的技能和水平。
  (4)用户决策—需求响应(DR)系统以很容易理解的方式为用户提供信息,使他们能够决定如何以及何时购买、储存或生产电力。
  (5)提高运行效率—当决策支持技术与现有的资产管理过程集成后,管理者和用户就能够提高电网运行、维修和规划的效率和有效性。

标准体系编辑本段回目录

  目前IEEE致力于制定一套智能电网的标准和互通原则(IEEEP2030),主要内容在于以下三个方面:电力工程(powerengineering),信息技术(informationtechnology)和互通协议(communications)等方面标准和原则。
  除IEEE外,国际电工委员会(IEC)也在发挥重要作用,美国国家标准与技术研究院NIST(National Institute of Standards and Technology)协调各部门之间的合作。参与标准制定的15家机构分别负责标准制定的不同环节。
  IEEE主要致力于互通入网过程的标准,如各个能量源头如何与整个智能电网链接,计量设备的接入(如电表)和时间同步性的标准等。美国机动车工程师学会(SAE)则主要关注机动车接入网络的标准,IEC则负责信息自动化的模式和环境标准。
  2009年5月18日,美国商务部长骆家辉和能源部长朱棣文联合宣布了美国智能电网建设的第一批标准(见表1)
  表1 首批16个智能电网行业标准

 

标准

应用

AMI-SEC系统安全性需求

先进的量测基础设施(AMI)和智能电网端到端安全性

ANSI C12.19/MC1219

收益量测信息模型

BACnet ANSI ASHRAE 135-2008/ISO 16484-5

建筑自动化

DNP3

变电和馈电设备自动化

IEC 60870-6 / TASE.2

内部控制中心通信

IEC 61850

变电自动化与保护

IEC 61968/61970

应用层面能源管理系统界面

IEC 62351 Parts 1-8

电力系统控制操作的信息安全

IEEE C37.118

相量测量(PMU)通信

IEEE 1547

电力公司与分布式发电(DG)之间的物理与电气互联

IEEE 1686-2007

智能电子设备(IEDs)的安全

NERC CIP 002-009

大型电力系统的网络安全标准

NIST Special Publication (SP) 800-53, NIST SP 800-82

联邦信息系统的网络安全标准与指南,包括大型电力系统

Open ADR(开放自动需求响应)

价格反应灵敏和直接负载控制

Open HAN

家庭区域网(HAN)设备通信、测量和控制

ZigBee/Home Plug Smart Energy Profile

家庭区域网设备通信和信息模型

  发展一种新的模式,一定要立足于实际,要比过去更好用,更便捷,更高效,立足于发展中国自已的标准。绝不能为了概念的哗众取宠,取个新名词,弄几个功能拚凑一下,这不叫新技术。

意义编辑本段回目录

 互动电网既是下一代全球电网的基本模式,也是中国电网现代化的核心
  实际上,互动电网的本质就是能源替代、兼容利用和互动经济。从技术上讲,互动电网应是最先进的通讯、IT、能源、新材料、传感器等产业的集成,也是配电网技术、网络技术、通信技术、传感器技术、电力电子技术、储能技术的合成,对于推动新技术革命具有直接的综合效果。由此,智能电网具备可靠、自愈、经济、兼容、集成和安全等特点。我以为:互动电网学说的本质就是以信息革命的造发性标准和技术手段大规模推动工业革命最重要财产—电网体系得革新和升级,建立消费者和电网管理者之间的互动。
  互动电网的运转功效和社会意义
  互动电网学说的本质,就是以信息革命的造法性标准和技术手段大规模推动工业革命的最重要资产——电网体系的革新和升级,建立消费者和电网管理者之间的互动。互动电网的功效包括:一是智能电网能够实现双向互动的智能传输数据,实行动态的浮动电价制度;二是可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合,遇到电力供应的高峰期之时,能够在不同区域间进行及时调度,平衡电力供应缺口,从而达到对整个电力系统运行的优化管理;三是智能电网能够将新型可替代能源接入电网,比如太阳能、风能、地热能等,实现分布式能源管理;四是可以提高供电效率,减少能量损耗,改善供电质量,解决电网商业化运转;五是智能电表可以作为互联网路由器,推动电力部门以其终端用户为基础,进行通信、宽带业务或传播电视信号。
  为此,IT产业的深度革命和能源革命将成为孪生兄弟,智能电网改革将推动全球能源革命的深度扩散。通过建造互动的电网,将推进IT革命进入创新阶段;将为消费者提供更好的减少能源消耗的路径;将为整个社会节约成本、降低温室气体排放,并促进绿色经济占统治地位。
  武建东认为,定义一个概念解放一个时代,把握一个概念焕发一个行业的潜能,而界定电网信息化的概念是确定一个国家电网现代化的基本前提。中国电网升级化路线应该定义为互动电网的变革,互动电网的发展是全球工业和信息业的一次新产业革命、技术革命和管理革命,应该以此为基础制定中国高起点的电网现代化的战略发展路线。

美国计划在智能电网中推广应用超导电缆编辑本段回目录

  在打造智能化电网的进程中,美国计划使用超导输电技术而并非特高压输电技术,超越四个时区将全国主要电网连接起来,以提高电网的安全性和电力调配能力。

  由于超导输电无需高压,可将输电损耗、电磁污染、占用走廊宽度降至最低,真正代表了世界最先进的技术方向。美国纽约长岛电力局LIPA)与美国超导公司更联合建设的世界上第一条高温超导(HTS)电缆已于2008年4月22日投入商业运行。这一超导输电系统在满负荷运转时能够满足30万户家庭的用电需求,仅由三根138千伏的电缆组成。相比同样粗细的铜导线,他们的输电能力高达150倍。尽管这一工程造价昂贵,但是新型超导电缆的造价将降低五分之四,输电缆沟的宽度仅为一米左右。它的另一个优点是这种电缆能够防止由电网短路造成的故障电流。超导体有一种天生的电流限制能力,一旦电流增强到一定程度,它们就会失去超导性而变得像普通导体一样有电阻,使电流衰减。因此,该技术也得到美国国土安全部的支持。

  智能电网的核心技术是数字化电网分布式能源系统信息化家电蓄能式混合动力交通工具,美国在此已经进行了大量技术准备。美国《财富》杂志说,政府和业界研究估计,随着配电系统进入计算机时代,现代化的数字电网将使美国能耗降低10%,温室气体排放量减少25%,并节省800亿美元新建电厂的费用。 《纽约时报》刊文称,美国能源部西北太平洋国家实验室的研究结果表明,仅使用数字工具设定家庭温度及融入价格信息,能源消耗每年可缩减15%。若推广使用需求侧监控系统20年,则在建设、维护、运营电厂、变电站和电网方面节省700亿美元,这其中40%的费用节省于发电,相当于30个大型燃煤电站无需投建。

背景资料

  关于“智能电网”与“智慧能源”情况汇编
       [淘股吧]
       美国能源新政透视 蒋明桓 2009年03月17日  | 字号:大 中 小
       一、美国能源新政实施的背景
         未来的经济复苏,不可能择选金融业为主体的危机产业,已经通过国际分工形成的消费品生产也难以由美国自己独揽,大体量的清洁能源产业集群能够造就一个超过二三十万亿美元价值的大产业拉动美国经济的再次崛起,它不但要涉及所有美国人的利益,也要关乎美国的发展方向。能源产业就是美国这个内需和创新结合的最佳结合部,它既可以解决内需置换,也可以促进创新出口。因此,创造一个超越互联网革命的新能源产业革命,幷以此拉动美国和全球经济的转型,就成为奥巴马政府改革的力量来源和重大机遇。
         二、美国能源新政的战略意义
         如果说美国要以全球化的手段制造当代世界价值最大化的产业,可以说昨天是IT产业,今天就是能源产业。美国能源新政是美国全球战略力量的重组,将把美国从现在的经济、环境和国家安全危机中解脱出来,同时通过建立清洁的能源结构将彻底改造美国的生产方式和生活方式,使美国再次主导全球经济的制高点。奥巴马经济改革计划也被称为美国复兴和再投资计划,其中的能源体系变革就将将比十年前的IT革命更为重大、深远,是21世纪人类最大规模的经济、社会和环境的总体革命。 
         三、美国能源新政与国际地缘政治形势
         油气为主的经济相当于从北峰登顶珠峰,绿色能源计划意味着从南坡登顶珠峰,这是比布什直接攻打两伊更伟大的计划,它将使从西亚到俄罗斯和南美的石油国家利益联合体遭遇釜底抽薪式的打击,被迫放弃高油价的利益,自动转换到比美国低得多的全球经济的等级结构之中,从而完成世界力量重组。 奥巴马团队没有仿若布什政府制定攻打伊朗、委内瑞拉等国的计划,但是,如果成功地打击了石油输出国利益集团,其战略功效更高,伊朗等国将以做山车的方式沦为低阶层的国家,这种政治上让伊朗等国的失落、跌落比布什的直接进攻的方式更加残酷。在这个能源体系的变革中,伊朗等国将可能不在是美国的直接对手,而他的最大的敌人将是它自己的不发达,俄罗斯的油气资源也可能成为纸老虎。 
         四、美国能源新政实施的战略支撑
         美国所拥有的二个优势能够为实现其能源新政目标提供支撑。
         一是美国可以改造国际资源分配体制,将美国每年过万亿美元的资源产品的进口替代为内需解决,这将极大地支持美国经济转型的能力,增加美国国内的就业市场需求,扭转美国经济危机,其中以可再生能源为方向替代石油进口是最有价值的路径。将一万亿美元进口的资源转化为一万亿美元的投入,如果再能够吸引国际上几万亿美元的长期投资,它将推动美国经济结构翻天覆地的转型,也是美国式的全球分工大革命,它对维持美国目前的繁荣至关重要,也将使奥巴马政府创新历史。
         二是美国可以改造国际商品的分配机制,将美国每年过万亿美元的消费品进口通过贸易保护主义和内需替代解决,这就需要实现美国从消费社会向生产社会的转变,从全球分工而言,部分产品是可能实现这个转变的,大部分产品是难以实现这个转移的。但是,美国却可以通过创新技术革命制造出的新产品建立新市场,这样创新技术就能够满足美国进口商品的价值对冲了。 
         五、美国能源新政的初期框架
         1)关于能源战略转型:为美国家庭提供短期退税,应对日益上涨的能源价格;未来十年投入1500亿美元资助替代能源研究,并为相关公司提供税务优惠,有助于增加五百万就业岗位;风能、太阳能和其他替代能源公司将有可能获得更多的政府资助。 
         2)关于电力方面:大幅减少对中东和委内瑞拉石油的依赖,计划到2012年,美国发电量的10%将来自可再生能源等,这个额度2025年将达到25%。 
         关于汽车方面:大举投资于混合动力汽车、电动车等新能源技术,鼓励消费者购买节能型汽车,减少美国的石油消费量,力争到2015年实现美国的混合动力汽车销量达到100万辆,力争在2050年之前实现二氧化碳减排80%,低于1990年的水平。
         3)关于新能源技术方面:清洁能源已经成为美国能源的重中之重,积极发展诸如风电、水电、核电、太阳能、地热等可再生能源,以及永远有效的绝缘材料、混合动力汽车、动力电池、核电设备、风电设备、太阳能设备等。 
         4)关于建筑方面:大规模改造政府办公楼,推动学校设施升级,以节能和环保型新设备对公共建筑进行节能改造。
         六、美国能源新政的核心框架
         前述美国能源新政初步战略仅仅是开始和前期性的,奥巴马政府的能源新政的核心战略目标是用未来8-15年内将美国用于进口石油等的资本建造美国的太阳能电站,风力电站和地热电站等可再生能源产业,再造美国富有竞争力的能源产业,增加的就业机会,从而最终促使美国不再依赖化石能源,不再依赖碳基燃料,而使用不昂贵、无污染,可以大量获得而且就在美国国内的资源,从而使现代美国脱胎换骨。
       其能源战略主要部分和重点包括如下部分:
         1)将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代,建立美国横跨四个时区的统一电网,由此也将引发国际电网体系升级的革命。
         2)全面发展节能汽车和电动车。 
         3)发展智能电网产业,最大限度发挥美国国家电网的价值和效率,将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理。 
         4)全面推进分布式能源管理,创造世界上最高的能源使用效率。 
         5)创造世界上最高的能源使用效率;建立美国独特的新能源经济。 
         七、美国能源新政的关键工程 
         能源流动至少有四个流程:开采、运输、加工、销售和使用。电力产业也包括四个流程,即:发电、输电、供电、用电和服务,整合这个集合的过程就是改造人类能源体系的过程。 
         发电领域需要解决的关键问题是将太阳能、风能、地热能、石油、天然气、核能、煤炭、氢能和生物质能等重新整合的问题;输电领域涉及的关键问题是用新材料和智能电网改进输电损耗;供电、用电领域涉及的关键问题是解决分布式能源管理和智能电网管理效益最大化。
         这场革命能否成功,某种程度上取决于“两张网”的成败:一是智能电网,二是建立超导电网。 
         1、智能电网战略
         智能电网的本质就是能源替代和兼容利用,它需要在创建开放的系统和建立共享的信息模式的基础上,整合系统中的数据,优化电网的运行和管理。它主要是通过终端传感器将用户之间、用户和电网公司之间形成即时连接的网络互动,从而实现数据读取的实时(real-time)、高速(high-speed)、双向(two-way)的效果,整体性地提高电网的综合效率。IT产业的深度革命和能源革命将成为孪生兄弟,智能电网改革将推动美国能源革命的深度裂变。
         智能电网的主要功效包括:1) 智能电网能够实现双向互动的智能传输数据,实行动态的浮动电价制度。 2)它可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合,能够在不同区域间进行及时调度,平衡电力供应缺口,从而达到对整个电力系统运行的优化管理。3)智能电网能够将新型可替代能源接入电网,比如太阳能、风能、地热能等,实现分布式能源管理。4)智能电表也可以作为互联网路由器,推动电力部门以其终端用户为基础,进行通信、运行宽带业务或传播电视信号。 
         智能电网技术革新打开了电信、电网、电视网等整合的通道,为全球电力、电信产业、通信产业、电视媒体等改革提供了独特机遇。 但与美国现在危机重建行动相比,奥巴马团队可能会感觉智能电网项目的经济体量还不够大,如只停留在对现有电网的技术改造其整合效益也还不够高。因此,奥巴马团队应该会在通过对整个美国电网的改革计划之后,才会最终确定智能电网的实施水平和推进强度,以求得这个改革的最大收益,幷实现美国变革的要求。
         2、超导电网战略
         超导电缆就是采用高温超导材料制作的电缆,它具有输电过程中的能量损耗低,输送容量大,体积小,电磁污染少的四大优点,在相同截面下,输电能力是常规电缆的3-5倍。
         超导电缆是目前人类能够掌控的最具环保价值的缆线,也是提高电网安全性、可靠性、基本上杜绝火灾隐患的择优途径,建设具有远距离、大容量、低损耗输电能力的超导电网是克服常规电缆远距离输电时对高压电缆依赖的唯一途径,至少是21世纪前五十年解决一个国家或地区大容量、低损耗输电的最佳途径,将国家电网革新提升为超导电网,是全球生产力面临的最伟大的变革之一。 
         目前公开推进能源体系转型计划的主要世界经济体系只有美国,而且目前执行这个计划的也只有美国。如果美国借此发展智能电网产业,8-10年内这个产业规模将超过5万亿美元;如果美国借此全力发展超导电网产业,8-10年内这个产业规模将超过30万亿美元,这不可能不使奥巴马行动起来,将在美国能源改革的下一步战略中关注超导电网改造的运转。
         世界上超导电力技术研究的带头国家就是美国,美国的能源法中也率先世界其他国家肯定了超导电缆电网的作用。目前技术、成本、市场等方面已经让超导电缆进入美国电网改造的主要市场有了可能。
      
       智慧电网的研究和发展--离中国有多远?
       《经济参考报》魏宗凯 2009年02月18日
         美国新任总统奥巴马在其能源战略中提出的智慧电网大规模改造,一下子炒热了中国的电力设备股和超导概念的新材料股,近日多只股票接连涨停,最多连续5日触及涨停。但分析人士指出,在目前中国国家电网公司正在全力推进“特高压电网”工程的情势下,似乎不太可能转向智慧电网的研究和改造,这一波股票暴涨只能说是概念炒作。
         然而专家们认为,美国智慧电网的提出无疑是对中国“特高压电网”的一个新考验。中国应该加快智慧电网的研究和发展。
         美国为何要进行智慧电网改造
         日前美国白宫发布的经济复苏计划宣布:将铺设或更新3000英里输电线路,并为4000万美国家庭安装智慧电表。这意味着奥巴马政府能源计划的下一步战略将发展智慧电网产业。目前位于科罗拉多州首府丹佛西北40公里的小城波尔得(Boulder),已经成为全美第一个智慧电网城市。
         2006年,美国IBM公司曾与全球电力专业研究机构、电力企业合作开发了“智慧电网”解决方案。这一方案被形象比喻为电力系统的“中枢神经系统”,电力公司可以通过使用传感器、计量表、数字控件和分析工具,自动监控电网,优化电网性能、防止断电、更快地恢复供电,消费者对电力使用的管理也可细化到每个联网的装置。
         IBM公司称,由于很少或完全未使用智能设备来平衡负载并监控电力,全球每年损失的电力足够印度、德国和加拿大使用。奥巴马的顾问曾于去年11月份邀请IBM提交一份关于科技投资对就业增长影响的分析报告,IBM推算,投资100亿美元建设智慧电网,可创造23.9万个岗位。
         据《科学时报》首席经济学家武建东初步测算,目前美国大约有1.3亿块电表,倘若包括计算机、传感器和网络系统的投资在内,实现市场转型,这项改革将拉动超过万亿美元以上的投资,对美国的信息产业是一个巨大的机会。如果美国大力发展智慧电网产业,8至10年内产业规模将超过5万亿美元;如果美国发展超导电网产业,8至10年内产业规模将超过30万亿美元。如果完成电网改造,美国消费者每年可节省的电力成本将高达5000亿美元。
         中国电网具有实现智慧化的物质基础
         武建东日前接受记者采访时说,美国智慧电网改造是危机时代转型的新技术革命,中国应当迎头赶上。
         此前武建东已提出“应大力推进以智慧超导电网取代国家特高压输电网工程”的观点,认为中国电力行业的变电器等基础建设和装备制造能力要比美国先进得多或实力相当,具有实现智慧化的物质基础。
         而特高压是一种1000千伏交流或±800千伏直流的输电技术,从上个世纪60年代开始,美国、前苏联、日本、意大利等国家先后开展了特高压输电技术的研究和开发。由于技术和经济的因素,日本和俄罗斯铺设了特高压线路但未转入商业化运行。1月16日,我国首条特高压线路已建成投运。
         武建东说,中国实施智慧电网改造初期投资只需要3000亿元至5000亿元,但是其对变压器、智能终端、网络管理技术等行业拉动巨大,每年至少可拉升国民经济一到两个百分点。十一五期间,中国电力信息化每年约有超过100亿元的投资,如果从现在开始就着眼于互动电网的建设,其效益也是非常巨大的,如果扩大投资规模,中国将可能成为主导全球互动电网变革的领先国家。
         根据中国电力企业联合会统计数据显示:2008年,我国电力基本建设投资总额达5763.29亿元,其中电网投资额度达到2884.56亿元,同比增长17.69%,在电力投资中所占比重首度达到50%。
         日前召开的全国能源工作会议透露,今年国家在电力工业的总投资将达到5800亿元,业界预计电网投资将达3500亿元,投资的重点仍然在于特高压、超高压电网以及跨区送电工程建设。
         美国智慧电网考验中国“特高压电网”
         尽管我国首条特高压交流“试验示范”线路于1月16日刚刚建成投运,国家电网公司在2009年工作会议上已披露消息,还将在年内新开工建设包括淮南-上海、锡盟-上海、陜北-长沙特高压线路。毫无疑问,以国家电网公司为主要推动力的我国电网建设,正在执着地向“特高压电网”快马加鞭。
         但是,我国关于智慧电网方面的研究进展缓慢,甚至是刚刚起步。2007年10月,华东电网公司启动智慧电网可行性研究项目,目前还处于前瞻性研究。华北电网公司今年计划开展智慧电网发展规划和实施方案的研究,另外还有一些地方公司对电网安全稳定实时预警及协调防御系统方面进行研究。这与美国IBM、通用电气、谷歌等公司在智慧电网方面的研发仍有很大差距。
       业内人士建议,中国在输电部分做智慧电网会有一些困难,但可以先从配电系统开始,投资小,见效快。IBM公司则建议,在考虑智慧电网建设与改造时,要首先对电网企业的业务流程进行梳理,业务变革和管理变革要先行,从条件比较成熟的地域和业务着手。对于输电网的智慧化,应有条件地选择性试点,并与新建和改造紧密结合。智慧电网不是一个固定的、一成不变的方案,电网企业要根据自己的业务目标和要解决的关键问题,对智慧电网进行裁剪和调整,以适合自己的情况。
      
       智慧电网 节能减碳新利器
       台湾《经济日报》台湾工研院院长李锺熙2009.03.04
       在各国政府提出的振兴经济方案中,有些只能救急,有些则兼顾长期效益,美国总统欧巴马的方案,就是以「绿能经济」挂帅,希望在扩大公共建设、提供就业之余,不但能落实环保永续,也能带动产业新机会。在他的方案中,将在未来20个月花费110亿美元,以智慧电网(smart grid)促进全面节能减碳,确实是一项很值得我国参考的作法。
       所谓「智慧电网」,简单的说就是具有人工智能的电力供应网,它能实时机动地整合调配用电供需,并达到最佳节能的电力管理。智能电网包括了输配电网络、先进电子电表、各式储能设施、信息分析管控软件及电路安全保护机制等。2月间工研院与美国史丹佛大学共同在加州举办的节能研讨会,就特别针对智慧电网及其中的先进电子电表系统(AMI/advanced metering infrastructure)技术、效益和推动策略,进行了深入的探讨。
       智慧电网除了能更灵活有效地调配电力供需,更需利用先进电子电表所提供的实时用电信息,来改变用户的用电行为模式、节约用电;另外也透过差异电价,进一步降低尖峰用电,避免增建电厂的庞大投资,因此智慧电网对电力供需双方都有利,有助于全面大幅节能减碳。
       目前英国、瑞典均在积极规划推动智慧电网,意大利及美国已率先试行,加州完成第一阶段试验性200万户小区先进电表系统(AMI)的安装。初步分析显示,节省电力可达16%至30%之多,效益十分可观,预计未来全球各国将会陆续展开布建。根据ABI顾问公司估计,全球每年电表成长率超过三成,产值新台币千亿以上,难怪许多公司如GEHP等均积极参与,企图抢占商机。
       AMI系统除电子电表本身,更重要的还有电能管理和交易服务、通讯与数据处理服务,以及连结到用户家中的「智能家电」等新商机。例如美国Austin Energy公司推出的无线温控计(wireless thermostat),结合多重传感器及先进电表,就能让用户更轻松而有效地节能;而具有即时节电功能的冰箱、冷气及烤炉等家电新科技,也将使家庭及商店都更环保省电。
       智能电网除了「客户端」衍生的商机之外,在「供电端」也有许多新发展。由于智能电网的机动、弹性及智能化,更便于衔接各种易受天候影响而来源不稳定的新兴再生能源,如风能、太阳能等。未来还可结合数量庞大的电动车,将晚上离峰充电的汽车电能,在中午提供尖峰用电之需,因而发挥更大的节能功效。美国Xcell Energy公司正协助科罗拉多州,推动一项以智慧电网为核心的「智慧城市」计划,以测试各项科技及服务营运模式。
       智慧电网的推动,由于涉及法规、基础建设及科技应用,只有结合政府、电力公司及民间企业的力量才能成功。如果台湾的输电网络及1,200万用户的电表系统都能借着扩大公共建设全面升级,必定会对全民节能减碳大有帮助,进一步更可发挥台湾电机电子优势,抢占绿能产业先机,相信未来在大陆及开发中国家会有十分可观的商机。
       “智能电网”能效好 美国环保出新招
       中国环保网  2009年3月9日
         说到绿色能源,很多人会立刻想到太阳能和风能。但是美国政府资助的一项研究表明,提高国家电网的使用效率更是一项环保良策。
         研究人员称,美国国家电网的使用效率每提高5%,就相当于减少5300万辆汽车的燃料消耗和碳排放。
         因此,环境学家们多年来一直在讨论建立“智能电网”(smart grid),通过数字计算机技术,形成电力分配系统,减少浪费,提高电力系统的可靠性。
         美国有线电视新闻网(CNN)报道称,“智能电网”智能电网将可再生能源发电统一纳入体系,为这些能源的供应者提供了更大的市场。
         建立智能电网后,电力供求是双向的。如果家里安装了小型发电系统,居民可以把电卖给国家电网。
         电力资源将会被整合、优化分配。居民你用电家里的电可能来自于邻居屋顶上的太阳能电池,、当地镇上的生物量发电机、,或是50或100英里以外的传统电厂。
         居民还可以使用一种叫做“智能电计”(smart meters)的软件来节约电费。通过这个软件,可以得到节能建议和实时的价格信息,整合家用电器的使用时间和频率,避开用电高峰期的高价格电力,降低电费费用。
         英国能源研究中心(United Kingdom Energy Research Center)负责人约翰•劳夫海德John Loughhead)解释说:“,这个软件可以自动调整电器的使用时间,比如,在用电高峰时段为你关闭冷柜或冰箱。这在技术上已不是问题,。目前要解决的只是如何低价、大规模地推行。”
         奥斯汀、德克萨斯、波尔得等美国城市已经在使用“智能电网”。但是全国全美性的推广仍需要时间、政策扶持和大量投资。
         奥巴马不断强调建立低碳、可持续发展的美国,给“智能电网”智能电网的推广带来了政策支持;政府他的7870亿美元的经济刺激计划也提供了一大笔资金。
         美国参议院多数党领袖、民主党人哈里•M•雷德Harry M Reid)2月25号称,参议院会继续推进“智能电网法案”,实现美国电网基础设施现代化。
         但是障碍依然存在,。很少有人了解智“智能电网”能电网的概念,电力公司需要改变整个商业模式,新的电力配置系统牵涉到复杂的基础设施建设。
         然而,环境学家坚持“智能电网”智能电网是低碳未来最好的出路之一。
         美国绿色和平组织(Greenpeace USA)的史蒂芬•贝尔Steven Biel)说:“提高能源使用效率至关重要。我们利用通过污染环境的资源得到能源,又而且大量浪费它。,因此最快、最便宜的解决办法就是节约使用。”
         贝尔指出,“智能电网”智能电网能够用大规模的可更新能源发电,送给有需要的人输送到需要的地方。,它同时能增加就业,节约费用,使美国摆脱对国外能源的依赖。
         “智能电网”既能解决环境问题,又能刺激经济——听起来似乎太完美了?,因此但是许多专家都认同智能电网的潜力。
         怀俄明大学(the University of Wyoming)的经济学家埃德•巴比尔Ed Barbier)说:“使用得当的话,‘智能电网’能提高现有的电力配送效率,有助于降低化石燃料使用和碳排放量。投资智能电网还可以增加工程、建设、计算机领域的就业机会、,并且间接影响制造业和构件组装业的就业机会。”
         巴比尔巴贝尔援引华盛顿智库彼得森国际经济研究所(Peterson Institute for International Economics)和世界资源研究所(World Resources Institute)的报告说,根据一个一揽子类似于奥巴马经济刺激政策中的环保部分的计划,每投资10亿美元,每年可以为美国节省4.5亿美元,还。这10亿美元每年可以创造30,000个职位,比传统的财政刺激措施高20%。年度碳排放量在2012年到2020年间也会降低592600吨。
         各国都在关注美国的进展。但是没有其他国家的合作,解决环境问题只是个空谈。
         巴比尔认为,只有通过各国自己和国家之间的合作,才能应对气候变化、能源危机、水资源匮乏、生态恶化以及日趋严重的贫困问题带来的挑战,才能度过经济危机。
      
       智慧电网的现实演义
       《因特网周刊》刘琦琳2008年04月10日
         智慧电网最具革命性的理念不是花里胡哨的新奇,而是将因特网的精神贯彻到了电力行业,用技术的智慧化实现电力行业的市场化,从而极大的缓解电力紧张和电力中断问题。
         近日,美国西部城市,位于科罗拉多州的波尔得(Boulder),这个拥有九万四千多人口的风光秀美的山城,成为了全美第一个智慧电网城市;加州的一位议员也向州参议院提交了关于智慧电网的立法案,并批准了因实施智慧电网计划而遭废弃电力设备的补贴;此外,得克萨斯、佛罗里达、宾夕法尼亚和夏威夷等州也都对此项技术表示了关注。而在去年4月,IBM和总部设在得克萨斯州休斯顿,电力厂商CenterPoint Energy全美第三大国内能源(制造)和输送公司的宣布将联合创建一个联盟,对电力供应网络进行数字化。在未来的几个月中,他们将一起邀请美国、欧洲和亚太地区公用事业公司与CenterPoint Energy共同开展一项旨在提供一个交流各种理念和最佳实践的论坛活动。
         所有这些动向意味着,智慧电网,这个几年前还颇为遥远的梦想,转眼就让技术拽着衣角,照进了普通生活的现实。
         智慧电网之始
         提起“智慧”,很多人马上联想到很多令人眼花缭乱的新鲜科技,然而比起其它方面的智慧化,电网的智能化无疑是动作最大,阻力最大,也是未来带给人类最多环境和经济方面实惠的工程。因为对于现代发展来说,能源是一个很重要的因素,它成了很多国家发展的关键优势或主要瓶颈。
         早在前几年,智慧电网的倡导者就为我们描绘了智慧电网供电下的便捷生活:电价不再是一成不变,它会根据一天中不同时段来自动定价,比如晚上用电高峰期,电价自动上扬,聪明的用户会将一些熨衣服之类的时间灵活的日常程序调整到下午或早上,因为那时候的电价比晚上便宜的多;以前只是电力系统读取用户的电表,现在用户也可看到整个城市的用电情况,从而为自己的用电进行规划,再也不用担心停电怎么办了,因为智慧电网可以在最短的时间内实现自动恢复,在公用事业人员修理之前,保证供电的连续性。
         此外,智能电网还为消费者提供了编程和数据分析的功能。例如,用户可以控制调温器的设置,在离开家时命令提高空调的温度,回到家时再恢复到一个比较舒适的低温。数据分析方面,用户可以根据预算调整使用,电器零售商可以根据用户的使用模式和预算提供更具竞争力的服务。例如,预算有限的用户可以根据实时信息在使用方式上进行选择。智能电网还允许用户以远程上的方式监视和控制各种智能设施。
         简单说,智慧电网就是通过传感器把各种设备、资产连接到一起,形成一个客户服务总线,从而对信息进行整合分析,以此来降低成本,提高有效率,提高整个电网的可靠性,使运行和管理达到最优化。不仅电力公司可以读到用户的电表,用户也能看到整个城市的电力供求情况,在功能上实现了数据读取的实时(real-time)、高速(high-speed)、双向(two-way)。
         在得克萨斯州休斯顿进行的一次活动中,CenterPoint利用人造闪电演示了一次模拟停电事件,智慧电网在最短的时间内识别并恢复系统中最重要的部分,然后继续进行全面恢复。系统重新确定输电线路,从而保证在公用事业公司派出修理人员的同时,几乎不会中断为用户提供的服务。当出现极大规模的停电时,系统通过智能电网的自动恢复功能来实现自动化处理,快速恢复电力供应。在很多情况下,通过恢复电网在CenterPoint的服务区完成修复所要的的时间只相当于平均时间的一小部分。
         智慧电网中BPL(电信宽带)技术贡献不小:比如自动断电检测、恢复确认远程上连接和断开电力服务及可高效的管理程序和读表能力。
         乐观的利润空间
         表面看来,智慧电网的建设需要大量的资金和技术投入,未必在经济上会为社会创造效益。但实际上,长远来看,智慧电网创造的利润是巨大的。
         根据美国的一项调查显示,采用智能电网,未来20年内将可节省价值800亿美元的电能,特别是在高峰期,用电量将至少节省50%。
         传统的电力分配方式,类似于经济学上的计划经济,电力资源没有被合理配置,造成能源和财富的损失,而智慧电网会基本杜绝此类的“浪费”:它会把暂时不用的电卖给其它需要电力的人,使之供或需,都由电力资源市场决定,而从经济学我们得知,市场经济是实现资源分配的有效方式。
         2006年中期,一家名叫“网点”(GridPoint)的公司最近开始出售一种可用于监测家用电路耗电量的电子产品,可以通过因特网通信技术调整家用电器的用电量。9月份,Grid Point计划和一家电力公司合作,让这家公司的用户用上这种家庭能源存储装置。由于智能能源管理系统配备了一台安装有Windows CE操作系统的英特尔计算机,因此人们可以利用因特网来对它进行监控。
         智慧电网的大蛋糕并不是由电力产业公司独占。由来已久的技术优势、经验和利润空间的诱惑,使得诸如IBM、Google等因特网巨头赶紧在智慧电网时代全面到来之前未雨绸缪:IBM指定CenterPoint Energy公司作为全球公用事业网络联盟(Global Utility Network Coalition)的创建成员,而Google前段时间刚宣布了一个与太平洋煤气和电力公司(Pacific Gas & Electric (PG&E)) 的测试项目。这家公司早就开始与Google、Intel以及其它一些组织合作,进行提高能源效率的研究。可以说,智慧电网这项新技术,给全球电力、电信产业,信息产业及所有相关产业带来了巨大的商机。 
         就在3月9号结束的2008年度CeBIT展会上,绿色科技成了本次展会的主题。在会上,HomePlug 电力线联盟及其成员公司展示了许多HomePlug技术的产品。而深入开发HomePlug技术,正是前面我们提到的BPL技术的光明前途。智慧电网的发展以环保之名,已经是山雨欲来风满楼了。
         中国式梦想
         关于中国的电网智慧化,IBM公司中国区高级电力专家Martin Hauske先生曾经说过,与美国相比,中国电力行业的基础建设要先进得多,美国有的变电器用了40年,没有收集数据的功能,中国的变电器却有,而且很新。他认为,中国电网起点高,实现智慧化更容易。
         两个要素是必备的:一个是创建开放的系统,一个是创建共享的信息模式。在Martin Hauske的印象中,中国特别专注科技发展,而美国更注重如何创造更高的商业价值,他认为中国在构建智慧电网时要把商业因素加进来,只有把科技与商业结合起来,才能把电网建好和用好。
         2007年10月,我国电力最具活力、发展最快的华东电网,正式启动了智慧电网可行性研究项目,已经初步具备了建设智慧电网的条件。
       在近日IBM发布的未来五年中改变生活的五项创新中,以智慧电网为代表的“智慧能源”首当其冲。诚然,在全球资源逐渐稀缺的今天,智慧电网的出现无疑是一场令人欣喜的革命。然而,当技术准备好的时候,更大的阻力也许来自体制。怎样将一个庞大体系的旧血液换新,是一项艰难的任务,同时也是一个诱人的挑战。
      
       IBM建言奥巴马:大举投资IT业可创造就业
       中国信息产业网2009年2月4日
       美国IT巨擘IBM公司的首席执行官塞缪尔·帕尔米萨诺向奥巴马团队建议称,若政府在扩大宽带接入、健康档案计算机化以及改进电网方面投资300亿美元,将有望为美国创造超过90万个工作岗位。
       奥巴马的顾问曾于去年11月份邀请
       IBM提交一份关于科技投资对就业增长影响的分析报告,IBM的上述提议即是对此作出的回应。目前还不清楚奥巴马团队会在多大程度上将IBM的上述建议纳入该团队和国会议员正在制订的两年经济刺激计划中。
       IBM负责政府项目的副总裁克里斯·凯恩表示,奥巴马的交接团队在大选之后要求IBM提供关于信息技术基础设施投资是否有利于创造就业岗位的分析报告。凯恩表示,在计算传统基础设施投资所创造的就业数量时,有很多相关的计量经济学方法,但信息技术领域的投资却没有任何计量方法。企业过去一般将IT投资视为提高生产率的方式,而非创造就业岗位。但奥巴马的经济刺激计划的主要目的就是推动就业。
       IBM与华盛顿的智囊机构信息技术创新基金会合作分析了以下3个领域的就业增长可能性:宽带、医疗信息技术和提高电力效率的“智能电网”技术。其研究显示,如果投资100亿美元发展宽带网络,向需要的地区提供高速网络接入,一年可创造49.8万个新工作岗位;如果投资100亿美元发展健康档案电子化和其它相关信息技术,可创造21.2万个岗位。IBM称,政府应在今年已计划的医疗信息技术领域300亿美元公共和私人投资的基础上,额外再增加这笔投资。IBM还推算,投资100亿美元建设允许电力行业密切监控输电设施的设备,可创造23.9万个岗位。这一技术可以在变压器出故障或电线过载时向操作人员报告。
       IBM在医疗信息技术和智能电网设施相关的服务和软件方面有大量业务,但并不生产用于宽带系统的通信设备。
       帕尔米萨诺在讲话中称,预计增加的工作岗位中,将有超过一半来自小公司。计算得出的新增工作岗位中大部分来自于所谓的“网络效应”。例如,在宽带投资创造的工作岗位中,有一半以上出现在此项投资推进的新兴服务所带来的经济活动中。
      
       IBM智慧的地球概念遭遇外部争议
       第一财经日报 孙琎2009年03月05日
         继去年火热的“云计算”概念后,IBM“智慧的地球”概念也出炉。IT企业一向不缺概念,此次IBM的概念营销将能取得什么样的开局?
         在“智慧的地球”面前,IBM已经把如何打动客户的方式都考虑好了——面对客户IBM会这样问:所有领导者都需要自问,我们是想要一个普通机场,还是一个智慧机场?一个普通银行,还是一个智慧银行?一条普通高速公路,还是一条智慧高速公路?一个普通供应链,还是一个智慧供应链?一个普通城市,还是一个智慧城市?
         显然,这种新概念的提出对于IBM来说也是轻车熟路,IBM已经成功提出了“e-business”(电子商务)、“随需应变”等概念,但此次的概念不同以往,“智慧”和“地球”两个如此庞大和虚化的名词,让IBM此次迅速遭遇外部争议。
         概念之变
         在纽约州哈德森河中,让鱼身上带着传感器,以此达到监管这条河的情况,管理水资源。在挪威,使用射频芯片技术(RFID)建立了一整套食品安全的溯源系统,有什么问题可以追踪回去,确保早餐吃的食品是安全的。
         这些只是“智慧的地球”的一部分。IBM是希望通过将下一代IT技术应用在各行各业中,以应对经济危机、能源危机、环境恶化,从而打造一个“智慧的地球”。
         IBM大中华区首席执行总裁钱大群称,战略的主要内容是,IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中。即把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,并且被普遍连接,形成所谓“物联网”。
         而“互联网+物联网=智慧的地球”,通过超级计算机和云计算将“物联网”整合起来,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,从而达到“智慧”状态。
         概念的提出只是第一步,IBM真正的意图是推出其各种“智慧”解决方案,包括智慧能源系统、智慧金融和保险系统、智慧交通系统、智慧零售系统、智慧食品系统、智慧医疗保健系统等等。
         当下,IBM更是希望此次在全球推出的“智慧的地球”战略能够与中国的基础设施建设结合起来。
         营销之度
         遭遇争议的原因是,IBM此次的概念似乎过于宏伟了。
         它想要改变的,是世界运转的方式——即开发、制造、运输和销售实体商品的支持系统和流程;需要提供的服务;从人和金钱到石油、水和运动的电子等所有的一切以及数十亿人的工作和生活。
         在IBM于中国发布此概念的大会现场,就有参会者当场质疑 “智慧的地球”的称呼实质就是通常说的“电子化”、“信息化”。
         因为像电子标签、全球定位、云计算等都已经在大规模开展,IBM只是重新将之包装了一下,目的还是为了销售包括硬件、软件和服务在内的现有整体解决方案。
         到底是没有新意,只是重新包装,还是高度概括,体现大企业风范?面对这样的业界疑问,IBM大中华区首席执行总裁钱大群也不得不出来回应称, “智慧地球”是IBM从当前的经济、社会发展形势出发提出的全新理念,不是“新瓶装旧酒”。
         易观国际分析师认为,“智慧地球”的核心讲的就是IT服务和整体解决方案,目前IBM、惠普,甚至SAP、用友都在做,只是层次和市场不同,就跟卖咖啡一个道理,雀巢和星巴克各有各的卖法。
         中国信息经济学会电子商务专委会副主任王汝林表示,概念并不重要,现在中国的城市高架桥和高速公路都有传感器和摄像头,连一些养殖场的喂料机上都已经用上了传感器,最终还是要回到解决方案层面,这就需要硬件和服务的综合能力。
       计世资讯副总经理曹开彬认为,IBM此次概念的提出确实有风格的转换,从以往的业务和工具层面概念,提升到发展规划和理念。
      
       智慧电网
       智慧电网
       数十年来,大多数人没有认真思考过电的重要性……也只有停电后大家才会意识到这点。突然间,电是那么至关重要……直到一切都恢复原状。现在情况已大有改变。
       气候变化、能源价格上涨和科技进步都在改变着消费者的心态。他们已不再是“被动的纳税人”,而是见多识广且具有环保意识的消费者,就是在使用电力这一方面也希望能发挥一己之力保护环境。现在,智能电网管理随着科技的发展应运而生了,电力公司可借此向客户提供信息和帮助,引导他们切实改变自身的行为模式并降低电力使用量及相关费用。
       电源损耗
       现在的电网在最初搭建时用电便宜、环境问题不如现在严峻,消费者也只能被动的参与买卖过程。而且那时电网由少数大型发电厂集中封闭管理并供应电力。
       当前电网效率低下是一个整体问题。由于很少或完全未使用智能设备来平衡负载并监控电力,全球每年损失的电力足够印度、德国和加拿大使用。
       迈入数字时代
       IBM 正在竭力协助公用事业,以便将数字智能工具应用到电网管理中。通过使用传感器、计量表、数字控件和分析工具,可以更好地自动监控每次操作中的双向能源流动(从发电厂到插头)。这样的话,电力公司便能优化电网性能、防止断电、更快地恢复供电、消费者对电力使用的管理也可细化到每个联网的装置。“智能”电网还可使用新的再生能源(如风能或太阳能),并与各地分散的电力能源相互支持,或可嵌入到电动车辆中。
       智慧能源
       世纪,电网可以称得上是工程奇迹和科技进步的标志。它们带来的廉价、充裕的电力彻底改变了人们的生活,为家庭、街道、企业、城镇以及城市提供了电能。
       但是,当今的现状是:能源价格低廉,人们不关心其对自然环境的影响,消费者也仅仅是被动的购买者。以前电力系统是由一小部分大型发电厂集中封闭管理的。那仅仅是为了单向分配电力,而不是管理一个动态的全球能源供求网络。
       由于该系统效率低下,世界电网的损耗浪费非常严重。由于几乎没有平衡负载或监控能流的智能系统,每年损失的电力足够印度、德国和加拿大使用一年。如果美国的电网效率提高 5%,那么它将能永久性消除 5300 万车辆排放的燃气和温室气体。每天浪费的能源造成的损失高达几十亿美元。
       幸运的是,能源使用可以实现智能化。我们可以像管理复杂的全球系统一样管理能源。
       现在,我们可以利用高科技将一切都连接起来,不管是安装在室内的测量计还是工厂的涡轮。实际上,智能公共系统更像一个因特网,而不再仅仅是传统的电网。它可以链接到数千个发电厂 - 包括环保发电厂,例如风能或太阳能发电厂。所有这些检测将生成新的数据,分析人员可以根据这些数据实时地做出更好的决策。个人和企业可以决定如何更好地消费使用电能。公共事业公司可判断如何更好地管理负载。政府和社会公众可知道怎样才能更好地保护环境。通过调整后,整个系统将变得更高效、更可靠、更灵活,更智能化。
       “智能电网”项目已帮助消费者将电费降低了 10%,将高峰需求量降低了 15%。您可以想像若该项目在企业、政府机构以及大学推广后,我们可以节省多少能源。
       IBM 科学家和业内专家正在全球范围内进行这类智能化能源解决方案的开发及推广。我们正在与世界各地的公共事业公司进行合作,推广智能化电网,进而使其更可靠,并能为客户提供更全面的使用信息。我们参与了世界十大自动化测量管理项目中的七个项目。我们甚至已经开始研究如何将数百万的电动车改造为分布式存储系统,以利用剩余的电力或将剩余电力返回到系统。
       如果我们将智能化技术应用于整个系统,那么电网将再次成为时代进步的标志。我们可以做到。让我们携手建设一个智慧的地球。
      
       智能电网的数字化魔法
       21世纪经济报道 陆振华 2008年4月12日
         家中电闸还需要保险丝吗?是时候扔掉它了,交给电子控制系统来处理吧;空调能够感应外部温度进行自动开关,这已经一点都不新鲜了,它还能感知用电高峰电价上涨,并进行及时计算,自动调整使用时间,为您控制用电量及电费;您屋顶上的太阳能电池板也不再只为热水器服务了,它将与家中的整个用电系统连成一体。
         也许这些数字化的电力技术还远未被中国普通家庭触及,但是在美国科罗拉多州伯德市(Boulder),它将成为现实。
         美国能源公司Xcel在3月12日宣布,计划预计花费1亿美元将科罗拉多州的Boulder市建成全美第一个智慧电网城市(Smart Grid City),先进的智能电网将通过一个应用更广的自动化系统提供更多技术服务,在操作、环保和财务等方面给消费者更多便利。
         这是对传统电网进行改造的尝试,使之更符合数字化时代的要求。Xcel首席执行官迪克•凯利(Dick Kelly)说:“智慧电网是建设未来电网的第一步。”
         伯德市市长长肖恩•麦克格拉斯(Shaun McGrath)说,建造智慧电网城也将有助于城市减排温室气体。
         “将来智慧电网的出现是必然的。问题是程度怎么样,过程是怎么样。”3月下旬在中国访问的电力专家、中国科学院客座演讲人余序江对本报记者说,“当然目前也有相当大的困难。”余序江是斯坦福大学管理科学与工程学博士、中国能源与电力国际大会副会长。
         Boulder:幸运的智慧电网城
         Boulder位于科罗拉多州首府丹佛西北40公里,是一个只有9万多人口的小城,方圆65.7平方公里,也是科罗拉多州最大的大学科罗拉多大学的所在地。
         Xcel之所以选择Boulder,是因为它的地理特点,城市大小和与电网接入方便等原因。美国商务部的全国标准和技术研究所(NIST)也位于此,而NIST参与了智慧电网的开发计划。
         智能电网技术将能源使用的决定权交给消费者,由他们决定何时、何地以及如何使用。可以预计的好处包括节省电费、智能管理、更强的可靠性和使用效率、增加可再生能源的使用、支持混合动力车的接入,以及使家庭设备的智慧化。
         科罗拉多州长比尔•里德非常欢迎智能电网项目:“对于未来能源来说,我们知道能源节约和能源效率是关键点。新的智慧电网技术将允许我们来更好的管理、节约,监控和理解我们的能源使用。它也将第一次把居民屋顶的太阳能设备整合进我们的能源基础设施中。” 这个电网建成后除了能够输送传统煤电外,还能够输送可再生能源,比如风电和太阳能。
         Xcel首席执行官迪克•凯利(Dick Kelly)说:“建造智慧电网除了是为消费者服务外,也是出于环境保护的考虑。我们正在寻找方法来提高能源使用效率,改善电网应对不同类型需求的管理,限制建造电厂的数量。”
         位于明尼阿波利斯的Xcel是科罗拉多州最大的能源企业,为130万居民供电和天然气。
         电力企业正在试图改变传统电网,使之适应数字化时代,来改善输电和应对从空调、计算机到混合动力车的电力需求。
         为了建造智慧电网城,Boulder将迎来一系列的基础设施升级。例如:
         建立新的测量系统,这个系统不仅可以测量用电,还可以将信息实时、高速、双向的与电网互联;
         升级现有的变电站,使之能够远程监控,并进行实时的信息搜集和发布,使消费者能够对家庭能源进行自动化操作;
         升级电网接入来支持独立的发电和储电设备,像家用太阳能电池板、电池、风力涡轮机和混合动力车等设备,使电网电力能够方便地传输到这些设备上。
         Xcel说,将会花四到六周时间来研究城市的电力基础设施,并做出修改意见。而第一阶段的智慧电网建造将持续到2009年。经过对试验结果和技术的评估,智慧电网技术将被推广到Xcel服务的其它8个州。
         智慧电网起步
         中国科学院客座演讲人余序江对智慧电网情有独锺。相较于“智慧”一词,余序江博士更喜欢用“智慧”来形容,要让电网具有人的智慧。
         余序江说,电力系统的复杂性要求电网要向智慧化方向发展。从发电、输电到配电是个环环相扣的系统。电力一般是不能够储存的,这对各个环节的协调能力要求越来越高。而机械式的开关装置难免出现故障,这样的问题在输电和配电系统都存在。
         “比如早期的保险丝。家里保险丝断了,要用人工去安装。但是现在逐渐发现这些都可以用电子控制的方法解决,反应会非常快。”
         他再举例子说,有些自动化技术已经比较普遍,比如室内没有了人就会自动关灯,或者温度高了,空调能自动调温。但是在夏天等用电高峰,电力公司会上调电价,平常的做法是人们知道电价上涨后再去人工关闭或者调节空调,而智能电网中的空调就能自动感应上涨的电价,随之做出调整,把冷气关闭或降小。
         “它可以根据发电、输电的供求关系进行自动调节,增加用电效率。”余序江还有一个理想,就是要把个人、家庭用电的控制终端安装在家庭或者办公室中,可以让用户在任何时间都能掌握情况。
         他说,现在已有的智能电网技术应用主要是在用电和配电领域。在用电系统,由于这部分投资主要是以家庭安装智慧设备为主,数额不大,所以现在运用比较普遍。而配电系统智能化就是不用人工管理,完全交由智能控制系统负责,目前应用不多。
         配电系统智能化的范例,就是在欧美已很普遍的自动化读表。余序江说,在国内城市里,我们是去银行等网点买电、然后回来自己充电,农村可能还要有人上门读电表,但在美国是看不到读表工人的。为什么呢?因为有两种自动解决方法。
         一是电力公司的特殊车辆只要在用户门前开过,安装在车辆上的仪器就与用户电表自动感应、收集用电信息;第二种方法是连面包车都看不到,电力公司的信息中心就知道用户用电情况,不仅仅包括一个月用电量,还包括每时每刻的用电量,并由此搜集整个电力负载情况,对配电做出及时调节。
        “现在Boulder智慧电网城要做的,就是将已经运用和在实验室里试验成功的单个智能电网技术整合起来组成城市用电系统。”
         这样的用电系统才能够支撑起对未来电网的高要求:可靠度、高效率、发电质量(包括对环保因素的考虑)和操作方便。
         可靠度是系统能够预测电网运行情况,如果发生事故,电网要做到有韧性、不易击破,同时要有自我修复能力。高效率是在发电、输电、配电和用电之间合作无间,保持对电网负载的最佳控制,保证发电的稳定和质量,并且不用人力操作,完全实现自动化。
         余序江说,通过非常完善的信息技术,你就可以知道整体情况,何时省电、何时用电、哪发生故障。事故发生后就能够马上控制起来。希望将来不光电力系统,整个财务和交易,也全都用信息系统来操作。
         同时他说,现在智慧电网的建设面临两个问题。第一是必须要有相当健全的通信系统与电子计算机系统,以及统一的通信系统标准。而目前这些还存在不确定性。第二是投资巨大,要在庞大的输电网上安装足够数量的“侦测器”,让它告诉你整个系统的实时情况。
         智慧电网应对灾害天气
         余序江博士认为,应对灾害性天气,智能电网技术也可以应用在配电系统和用电系统上,减少损失、增加效率。但是在输电系统中将遇到投资巨大、不为人知的问题,这可能阻碍智慧技术应用。
         有评论认为,今年年初中国南方的雪灾是压垮国内电网安全底线的最后一根稻草,而余序江博士并不认同。一个灾害肯定是有前因后果,也许是某些地方疏忽了,或者某些环节没有安全地保护起来。
         而在灾害天气来临时,智慧电网将预期到输电线上是否会发生故障,采取补救措施。意思是说,如果一段输电线路意外断掉,将通过使用备用线路等技术保持整个电网的运行。
         因为智能电网技术基于通信和电子计算机系统的建设,这些建设不仅投资巨大,并且“无形”。余序江3月27日在中科院的演讲中说:“看不见的东西别人都比较不愿意去做,因为不是马上可以看得到效果的;看得到的东西别人比较愿意去试。”
         例如,国家电网公司在灾后计划调整南方地区电网的设计、建设标准,以提高南方电网的抗冰雪能力。
        根据计划,国家电网决定提高设计标准。正在建设的特高压工程的灾害设防标准将按100年一遇考虑,最大能承受50mm的覆冰。这一标准比雪灾前普遍提高了1-2个等级。
         根据这个新的设计原则,国家电网还将规划出若干重要线路,将其标准再提高一个等级,最终,重要线路中,110-330千伏线路设防水平达到50年一遇;500-750千伏100年一遇;特高压线路、直流线路安全等级标准为一级,设防水平为100年一遇。
         北京电力建设研究院总工程师杨建平介绍,目前中国电网覆冰能力为10-15毫米,而如果按照覆冰30毫米进行设防,电网塔材的耗料要比现在增加3.4倍,工程造价增加2.6倍。有专家按照新标准推算,国家电网要完成电网改造至少需要投资5000亿元以上。
       智慧电网的建设则是公众一时看不到的。因此余序江认为:“在输电部分做智能电网会有一些困难。但是配电系统就会比较容易,因为投资小,可以很快看到有没有效率。这个不光在中国,在世界各国也是一样。”
       “智能电网”—— 节电新举措
       人民网-环保频道 朱莉萌2009年02月18日
         为了避免建造更多的发电厂,目前许多公司都在研究控制电力需求的方法,“智能电网”就是其中之一。
         这是电力行业一个新生词汇,它提供了许多促进电力公司与电网组成部分之间交流的方法。电网组成部分包括变压器,电线,用户电表,甚至像洗碗机这样的家用电器。它是一种数字技术,不仅能够保持电力系统平稳运转,同时可以节约电力消耗。
         “智能电网’产业虽然目前规模较小,但正不断发展着。
         北美可靠电力公司(North American Electric Reliability Corporation)是一个为电网设定运行标准的行业组织。新近北美可靠电力公司CEO瑞克•塞戈尔(Rick Sergel)表示他们已经在洗碗机中已经植入了一种芯片。这样的话,电力公司就能与洗碗机进行‘对话’,告诉机器在凌晨两点运行,而不是下午两点。电力公司还可以告诉户主在不同时间段运行洗碗机,能够节省多少钱。
         塞戈尔还说:“智能电网为电力系统平衡自身运行创造了一个‘舞伴’。”
         智能电网或许可以用于消耗大量电力的插电式动力混合汽车。不论插电式动力混合汽车在哪里充电,智能电网都能将其辨认出,并把账单寄给车主。这有点像移动电话开机时,电信网络就能识别它一样。收费标准是根据充电的时间确定的,例如白天充电或者夜间充电。如果汽车断开充电,电网可以判断,按什么时间段收费,费用是最低的。
         与此同时,新近谷歌也研发出了一款叫做‘谷歌电表’(PowerMeter)的免费网络服务,消费者可以利用它追踪家里或公司的电能消耗情况。
         但是,谷歌必须依靠其他厂商生产出的仪器才能把数据输入到电表中。虽然谷歌希望在未来几个月推出这项服务,但目前为止还没有确定生产硬件的厂商。
         谷歌公司项目经理科尔斯顿•奥尔森-卡希尔(Kirsten Olsen Cahill)说:“我们无法完全独立的开发这款产品,必须依靠一个由电力公司,设备生产商和相关政策共同组成的体系。这样,消费者才能详细了解家中电能的使用情况,从而选择更明智的用电模式。”
         之前美国提出的刺激方案中,为‘智能’科技提供了44亿美元资金支持,其中包括生产400万个新一代的‘智能电表’。目前美国参议院会议委员会正在讨论这套方案。支持者称这个方案将帮助人们更高效的使用现有电力线路,并创造一些就业岗位。
         美国联邦能源管理委员会前主席詹姆斯•霍克(James Hoecker)表示:“你需要雇佣很多人来安装这些智能电表。”
      
       IBM能源业务拓展总经理余红光:智慧的电网
       2009年2月24日,以“点亮智慧的地球”为主题的2009年IBM论坛和中国策略发布会在北京举行。在分论坛中,IBM能源业务拓展总经理余红光发表了主题为“智慧的电网”的主题演讲。智慧的地球中有一个重要的组成部分是智慧的能源,它是非常大的范畴。余红光先生主要就智慧的能源中智能的电网跟大家分享IBM一些思考和一些初步的实践。
       同样的,他首先通过一组数字说明来问题。2003年以前,能源需求仍将增长36.8%。因为缺乏足够需求侧信息,每年浪费的电力达到1700亿千瓦小时。由发电产生的二氧化碳排放量占全球的1/4。
       现在的能源、电力、发电和输变电的设施都是在当时能源不是太贵的时候建立起来的。通常都是大型的发电厂,由电网的公司和配电公司集中封闭进行送电和配电管理,是刚性的。用户基本上没有什么太多的选择能力。在建设整个系统特别是美国、欧洲40多年前建立电力系统的时候,那时候对温室气体的减排还没有当成很重要的因素来考虑。这样几个数字要求我们要把电力从原来的系统向动态的,智能化能源供应系统转型。也就是说,我们要减少二氧化碳的排放需要更多的采用新的能源,包括绿色的核电,核定现在也是属于清洁能源,还有水电,最近提的比较多的是风电、太阳能发电,这样一个变化是可以看得到的,在全球各个国家能源策略里面,能源的供应链在发生变化。也就是电力行业在面临着转型。
       作为消费者不管是工业、商业还是民用,也需要参与到电力运营,需要更多的服务和进行选择的权利。温室气体减排是各个国家都承诺的重要指标,也包括中国各个省的电力行业都有具体的节能减排的指标需要完成,从单纯追求电力建设传统的经济或者开发模式也将会改变,要把节能减排跟环保以及社会责任放到一个重要的因素里面。
       智能的电力其中很重要的组成部分是智能电网,看一看它有哪些现实意义。从太平洋西北国家实验室的智能电网实验中,在给用户节省10%费用的同时使得用电高峰期的电网负荷减少15%。国家的电网公司为了解决电力问题做了大量的投入,国家各方面做了深入的探讨。电都有特点,在电力系统里面要平衡,一旦需求大于供给,电力系统就要崩溃,电力系统要尽一切的努力解决这个问题。如果电力系统把需求侧变成弹性的,不一定要求在实验中做到15%,只要有一个3%-5%,对经济意义,对整个电力系统今后的投资决策都是非常重大的意义。电以美国为例,就是把现有的美国电网,坦率的说这个电网是比较陈旧的,就是这样一个陈旧的电力系统,我们可以通过智能电网的解决方案使得它在今后二十年节省几百亿的电,这样一个经济数字大家是看得到的。结合到刚才说的节能减排这一块,到了2020年智能电网的技术将会帮助电力部门减少14%的二氧化碳排放。这样一些数字对于电力行业来看是非常受重视的,IBM公司也非常强调有实证的依据。同时,对于智能电网的概念也争论了很多年,不管从设备供应商、IT公司、咨询公司也包括公共产业的电力公司和发电公司都有自己不同的解读,包括自己对智能电网的认识。
       IBM在两年前发表过智能电网的白皮书,这几年也做了一些有益的探索。智能电网是在物理的电网之上,建立基础的信息沟通平台,将相关的设备、装置、系统、用户、员工、电能等互动起来。通过对用户侧和需求侧的随需访问和智能分析,从而实现更智慧、更科学、更优化的电网运营管理,以实现更高的安全保障、更可控的节能减排和可持续发展的目标。是什么样的因素在驱动着电力系统特别是电网从现有的状态走向智能的电网呢?第一,更透彻的感应和度量。这是一个最基本的驱动力。有哪些事实依据呢?1、地球上平均每人占有10亿个晶体管。2、2010年,全球及整个生态系统将会被嵌入300亿个RFID。3、2008年,美国将会有670万个智能仪表用于先进的计量需求,而2006年的数量仅为94万7千个。通过这几个数字可以看出,智能电网在美国的发展是非常快的。
       IBM比较强调以智能电表为基础的智能电网建设,因为什么东西都要有一个依据,要有透彻的感应和度量,要量化。智能电网还应该包括很多先进的智能设备,对整个电力系统不单单是对需求侧,也包括在发电侧,也包括高压的输变电传输领域,都有大量的传感器和智能的装置进行监控,并且能够进行非常先进的数据采集和传输。
       第二,更全面的互联互通。人、系统以及物体可以通过全新的方式进行交流与互动。
       事实依据:1、全球大约40亿手机用户。2、到2012年,在美国市场混合动力汽车的销售,预计将跨越100万辆。3、互联网用户将会达到10亿之多,到2011年,将会有近三分之一的人使用互联网。互联网的概念从电力行业构建成信息平台,也是把电力这个行业通过这样一个结合,在一定程度上从今后发展的远景来看,今后互相的互联互通会使信息变得越来越多,包括信息传输的能力会大大加强。
       第三,更深入的智能洞察。可以准确迅速的对变化做出反应,通过对未来事件的预测、优化以获取更好的结果。
       事实依据:1、每天有1.5万兆的新信息产生,是美国所有图书馆信息量的8倍。2、拥有1000雇员中等规模的公司每年要耗费530万美元搜集信息,并置于自己的服务器上。3、如果美国电网效率仅仅提高5%,节约的能源相当于5300万辆汽车持续释放能量。
       接下来余红光具体的谈了谈在今天的中国,从哪些角度看待智能电网问题。每个国家都有自己的情况,还有优先需要解决的目标,包括能源怎样在智能电网中体现出来。中国这些年首先要解决的还是能源供应问题,大量的电厂在过去一些年里面以世界上前所未有的速度建设起来,电网建设不管是特高压还是厂网的建设和改造都是全世界没有的。从能源上来看,还要维持GDP8%的增长目标,现在能源的供应链结构里,火电如果还是来自化石燃料,占其75%的比例的话,50年之后就不可能有这么多的化石燃料给经济提供增长。要解决这个问题,就需要有更多的绿色能源,当然绿色能源的来源也需要一个过程,如果绿色能源形成规模还有一段路要走,近期更多的强调核电,水电。国家同时也规划了大风电基地非常宏伟的目标,计划在西北建立若干个大风电基地。大风电能源进入到输配电高压的传输系统会带来什么样的影响,对电网的冲击是必须要解决的问题。在欧洲有些国家,比如说风电发电超过了15%的话,对电网的稳定就是很大的问题。国家现在在已有风力发电的产能、管理、接入电网之后的运营也是目前需要解决的问题。
       对于这样的挑战也要积极的探索解决方案,当然这个过程要跟合作伙伴、客户一起把智慧集中起来,找到一些解决的办法。IBM也有一些用在其他行业,包括在电力行业也有一些成熟的产品或者解决方案,这里面有些是可以用到这些领域的。包括智能核电全寿命管理、企业资产管理、电力供应链管理、分布式电源优化等等。
       智能电网在输电侧和配电侧。输电侧要为新的能源,分布式的能源供应链变化提供条件,满足总体建设的需要。去年遇到雪灾、地震这样的灾害,抗御灾害的能力也应该从电网的运营,从技术层面、管理层面、信息层面考虑,因为在信息方面已经具备了超能量的计算机可以对其进行实时的,模拟的计算,可以运用到对风电的管理,对灾害的抗御,能够起到实时、双向的解决作用。
       在需求这一块,如果能够把智能化的表记,智能化的传感器,智能化的信息进行优化分析,提出一些解决方案,就不单单只是降低成本,还可以提高综合的管理能力。更重要的就是提高客户的满意度。这也是从电力公司的角度来看,当然从用户的角度也有这样的需求,今后用户得到的不是拿一个单子就付电费,对于一些工业用户和商业用户,会需要提供更多的信息,让他们有选择。居民用电都可以通过智能化的管理应用到日常生活,能够享受到更好的服务,在价格上更能够得到优惠。
       IBM也提供了一些解决方案,IBM正在积极的跟客户、合作伙伴推进,IBM有一个非常好的条件,不但有电力方面的解决方案,还可以通过其他行业的经验进行借鉴,再开发到电力行业里面。
       回到智慧的地球的四个组成部分:新锐的洞察,借助新近的科技和研发力量,IBM帮助客户更深入地洞察行业的发展,创造更智慧的商业模式或新产业。IBM在智能电网上的定义,也就是在现有的电力行业上要构建起这样一个平台。今后电力系统可以设想一下,是一个互联网的概念。动态构架,智能电网,IBM一个是要建立起开放性,因为这样一个智能电网不可能是一家推进,是整体推进。很重要的就是开放性,没有一个开放性不可能真正建立起一个智能的电网。同时还要构建起一个共享的信息模式,共享的信息模式可能在其他行业里走的快一点,比如电信里面就有很多走的技术路线,如果在这上面如果能够建设起一个共享的模式,就可以把很多因素发挥出来,大大的加快进程。
       智慧的运作。谈到目前的能源现状,其实中国有世界最先进的电力设备和设施,现在所有的大型电厂设备包括输配电的装置和设备都是近几年建起来的,而且都是符合国际IC标准的,数据采集的系统和装置都是现成的,代表着世界上最先进的水平。同时,IBM有非常强的创新能力,也为这个行业的变革、变化做了大量的准备,包括进行了一些具体到电力生产运行的业务在开展。中国有最先进的基础设备,IBM在国外西方一些国家有非常好的商业模式智能电网项目的实际经验,把这些智慧,积极的因素结合起来,确确实实是能够起到智慧的运作,能够把这样一个智能电网往前推进。带来的结果应该是节能减排、绿色能源、可持续发展,和今天最重要的主题--智慧的地球。
       最后,他跟大家阐述了IBM关于智能电网在中国如何开展的初步想法。
       第一,智能电网要往前走牵扯到技术、行业的需求,包括整个战略是摆在各个国家、各个地区的面前。但是牵扯到的不单单是技术的问题,还涉及到政策、法规、监管,哪怕做一个运营很大程度上都改变业务的流程。要能够建立起一个比较好的生态系统,这个生态系统应该由政府、相关研究业务的电力公司,包括与之相关的IBM公司提供解决方案,智能电网不是一个公司或者一个国家自己就可以做好的,因为这里面也涉及到一些经验分享的问题,包括其他国家的一些经验的借鉴交流。
       第二,每个国家都有自己的电力建设和运营以及本身结构的特点,智能电网走的路线图或者模式可能各个国家不见得一致。中国有很多积极的因素,如果能够比较快的推进这个智能电网的建设,可能在很多方面会给世界带来一些非常有益、先进的经验,可以成为其他地区和国家借鉴的经验。这样一个智能电网的建设不见得是按照以前的办法,在西方某个国家先有成熟的经验然后再到中国落地,因为在这样一个探索的过程中,各个国家应该有自己比较好的经验,同时也为其他国家带来更好的借鉴。在很大程度上也需要先做起来,最后来看到底是什么样一个变化,取决于真正的行动。
       第三,IBM积极的在中国寻找合作伙伴,推进智能电网的建设。这块如果没有合作伙伴的参与,智能电网仅仅停留在概念上不是IBM想要的,IBM需要合作伙伴的参与,需要客户的认同。包括刚才说的生态系统还需要媒体对智能电网进行积极的宣传,整个社会包括政府,在决策方面要引起重视。这样智能电网将会带给这个星球、带给电力实实在在的贡献。
      
       “互联精神”下的智能电网
       孟静2008年7月3日
       如果家中有一个电子控制系统来应对“电闸”,保险丝就是该光荣“退休”的时候了;如果空调自己知道用电高峰电价要上涨,能够进行及时计算,自动调整使用时间,那就太省心了;如果家里的智能电表不仅能计算电量电费还能成为路由器,一表两用,家里烦琐的网线应该也是时候该“消失”了。
         如果家中有一个电子控制系统来应对“电闸”,保险丝就是该光荣“退休”的时候了;如果空调自己知道用电高峰电价要上涨,能够进行及时计算,自动调整使用时间,那就太省心了;如果家里的智能电表不仅能计算电量电费还能成为路由器,一表两用,家里烦琐的网线应该也是时候该“消失”了。
         用网络技术和智能化实现电力行业配比的市场化,这是智能电网最具革命性的理念,也是利用网络技术对智能电网的诠释。这样,不仅能够极大地缓解电力紧张和电力中断问题,对环保也有巨大的贡献。
       智能电网初长成
         对于现代社会的发展来说,能源是一个非常重要的因素,它成了很多国家发展的关键性优势又或是主要瓶颈。
         提起“智能”,也许很多人马上联想到令人眼花缭乱的新科技。然而比起其他方面的智能化,电网的智能化无疑是动作最大,对传统电网的改造使其符合数字化时代的要求,这也是未来带给人类最多环境和经济方面实惠的工程。简单说,智能电网就是通过传感器把各种设备、资产连接到一起,形成一个客户服务总线,从而对信息进行整合分析,以此来降低成本,提高有效率,提高整个电网的可靠性,使运行和管理达到最优化。不仅电力公司可以读到用户的电表,用户也能看到整个城市的电力供求情况,在功能上实现了数据读取的实时(real-time)、高速(high-speed)、双向(two-way)。
         早在几年前,美国的一些智能电网倡导者就为我们描绘了智能电网供电下的便捷生活:电价不再是一成不变,它会根据一天中不同时段来自动定价,比如晚上用电高峰期,电价自动上涨;以前只是电力系统读取用户的电表,现在用户也可看到整个城市的用电情况,从而为自己的用电进行规划,再也不用担心停电,因为智能电网可以在最短的时间内实现自动恢复,在公用事业人员修理之前,保证供电的连续性……
         智能电网还为消费者提供了编程和数据分析的功能,将能源使用的决定权交给消费者,由他们决定何时、何地以及如何使用。例如,用户可以控制调温器的设置,在离开家时命令提高空调的温度,回到家时再恢复到一个比较舒适的低温。用户还可以根据预算调整使用,电器零售商可以根据用户的使用模式和预算提供更具竞争力的服务。智能电网还允许用户以远程的方式监视和控制各种智能设施。
       走出深闺会有时
         美国《财富》杂志5月的一篇文章中说,政府和业界研究估计,随着配电系统进入计算机时代,现代化的数字电网将使美国能耗降低10%,温室气体排放量减少25%,并节省800亿美元新建电厂的费用。
         更早以前,今年1月份,《纽约时报》也刊登一篇文章称,根据一项政府为期一年的研究表明,为人们提供工具严密监控和调整家庭用电,可以降低家庭费用支出,并使修建新发电站的需求显著降低。该调查研究由美国能源部西北太平洋国家实验室(Pacific Northwest National Laboratory)负责,研究结果表明若使用数字工具设定家庭温度及价格偏好,则一年下来能源消耗可缩减15%。科学家们称,若推行使用监控工具20年,则在建设维护发电站、变电站和传输电网方面可节省700亿美元,其中40%的费用节省于发电方面,相当于30家大型煤炭发电站无需投建。
         从这两份研究数据中,我们可以看出,智能电网不仅环保节能,还能够带来巨大利润。
         智能电网令人激动。然而,大洋彼岸的美国科罗拉多州的伯德市也因为智能电网在近期“红遍”了全球,就是因为美国能源公司Xcel在3月12日宣布,计划在这座城市建全美第一个智能电网城市(Smart Grid City)利用先进的智能电网将通过一个应用更广的自动化系统提供更多技术服务,在操作、环保和财务等方面给消费者更多便利。文章开篇笔者的所有想象,将在此成为现实。据了解,美国全国电力设施正在试验把智能电网技术投入使用,如数字恒温器、应用型控制器、互联网通信技术等,以期把非常传统的电行业带入网络时代。
       豪门身价值几许?
         据爱迪生电力研究所估计,为了改造智能电网,对基础设施的改造将花费数千亿美元,包括计算机、传感器和网络系统,这对IT和网络公司来说是个巨大的新市场。就目前而言,已经有数家电气、IT、电信、互联网巨头以及投资机构对该领域产生了浓厚的兴趣,包括IBM、西门子、Google和高盛证券都紧密关注,他们正通过各个渠道介入该领域。同时,这一大改造所带来的节能和环保效应顺应了全世界的潮流,引发了政府、企业、消费者的兴趣。
         电是家家户户的必需品,智能电网改造和安置在用户家中的智能电表市场潜力巨大,可挖掘的应用非常多,再加上改造成本非常高,业界巨头们认为该领域“赚钱的机会很多”。
       立足本土天地宽
         电网的智能化改造,对于中国电力、电网企业来说,也许是更为严峻的课题。
         中国经济和社会发展的同时增加了资源和环境的压力。对电力企业而言,电煤价格上涨、土地资源紧张都增加了企业生存和发展的困难;而从政府的政策导向来看,“十一五”设定的节能和环保指标也对电力产业提出了新的要求。  
         中国电力行业所处的阶段和中国电力市场的特点给中国电力企业,特别是电网企业,带来生产建设和经营管理等多方面的挑战。
         当然,智能电网的意义并不限于优化电力公司的管理那么简单。IBM公司中国区高级电力专家Martin Hauske先生曾经对媒体表示,事实上智能电网还对IBM非常重视的“清洁科技”有着重要的作用。由于各国政府对于环境的日益重视,以及能源紧缺的压力,通过“清洁科技”生产的可再生的“清洁能源”有着广阔的发展前景,如风能、太阳能、燃料电池等等。而如果有了各种各样的清洁能源,原来的电网要和这些能源有机地结合,就需要电网网络更加智能化,使得能源从生产、传送到最后使用的过程均能受到集中监控和管理。
         Hauske还对中国的电网改造相当看好:“与美国相比,中国电力行业的基础建设要先进得多,美国有的变电器用了40年,没有收集数据的功能,中国的变电器却有,而且很新。中国电网起点高,实现智能化更容易。”
      
       奥巴马欲靠智能电网翻身
       华泰证券 李德胜2009月2月4日
       在宝胜股份 引领综艺股份新潮实业沃尔核材鑫科材料嘉宝集团 等相关品种掀起一轮超导概念浪潮之后,市场又再接再厉,将目光聚焦到智能电网上来。今日,随着宝光股份 录得连续第五个涨停板,电网类股票被全线激活,东方电气银河科技华仪电气 等相关品种纷纷封于涨停。根据相关资料显示,智能超导电网是21世纪解决大型经济体系大容量、低损耗输电的最佳途径。而此前广为市场追捧的超导电缆主要就是应用于超导智能电网方面。显然,市场热点从超导电缆演化到智能电网方面上来已经是水到渠成。
         奥巴马欲靠智能电网翻身
         智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向,并被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。2003年美加大停电后,美国电力行业面对陈旧老化的电力设施、与数字信息技术脱节的二次控制系统及巨额的投资改造计划,痛定思痛,决心利用日新月异的信息技术对电网进行彻底改造,以期建成一个高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的电力系统。而随着国际金融危机的愈演愈烈,新任美国总统奥巴马更是将新能源作为拯救美国的王牌。
         有关分析认为,能源产业就是美国这个内需和创新结合的最佳结合部,是美国手上两张王牌的结合点,它既可以解决内需置换,也可以促进创新出口。因此,创造一个超越互联网革命的新能源产业革命,并以此拉动美国和全球经济的转型,就成为奥巴马改革的力量来源和重大机遇。据悉,已公布的美国能源策略只是奥巴马能源战略的表面文章和先遣改革,奥巴马能源计划的下一步战略将包括,着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代,建立美国横跨四个时区的统一电网;发展智能电网产业,最大限度发挥美国国家电网的价值和效率,将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理;全面推进分布式能源管理,创造世界上最高的能源使用效率。
         智能电网的本质就是能源替代和兼容利用,它需要在创建开放的系统和建立共享的信息模式的基础上,整合系统中的数据,优化电网的运行和管理。它主要是通过终端传感器将用户之间、用户和电网公司之间形成即时连接的网络互动,从而实现数据读取的实时(real-time)、高速(high-speed)、双向(two-way)的效果,整体性地提高电网的综合效率。它可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合,遇到电力供应的高峰期之时,能够在不同区域间进行及时调度,平衡电力供应缺口,从而达到对整个电力系统运行的优化管理;同时,智能电表也可以作为互联网路由器,推动电力部门以其终端用户为基础,进行通信、运行宽带业务或传播电视信号,GE更安排了智能电网为终端用户提供无线即时宽带和视讯服务的计划和实验。显然,IT产业的深度革命和能源革命将成为孪生兄弟,智能电网改革将推动美国能源革命的深度裂变。
         目前美国科罗拉多州的波尔得(Boulder)已经成为了全美第一个智能电网城市,美国多个州已经开始设计智能电网系统,GE、IBM、西门子、Google、Intel等信息产业龙头都已经投入智能电网业务,其中Google已宣布了一个与太平洋煤气和电力公司(Pacific Gas %26 Electric (PG%26E))的测试合作。而为了解决能源损耗问题,美国纽约长岛电力局(LIPA)和美国超导公司更是在2008年4月22日联合宣布世界上第1条高温超导(HTS)电缆已于同日在商业电网中投入运行。有关分析认为,如果美国借此发展智能电网产业,8-10年内这个产业规模将超过5万亿美元;如果美国借此全力发展超导电网产业,8-10年内这个产业规模将超过30万亿美元。显然,如此诱人的前景已经使奥巴马不得不加速行动起来。
         中国发展超导智能电网已是势在必行
         国家发展改革委副主任、国家能源局局长张国宝2月3日在全国能源工作会议上说,投资要用在电网上,而不是发电厂。张国宝提出,要改变前些年电源建设远快于电网建设的状况,特别是加大城乡配电网的建设与改造投入,实现电网与电源协调发展。
         但是,需要注意的是,我国目前安排的电网体系投资仍是发展高压、特高压输电运行体系,没有确定以超导和纳米材料以及智能电网改进输电损耗问题。有关专家估计2008年全国社会用电总量近35000亿千瓦时,同比增长7%左右,根据中国输电损耗率约为8-9%计算,这就意味中国每年电量线路损耗高达2000亿度,相当于几个今年开工的、投资1200亿元的福建福清、浙江方家山、广东阳江三个核电站10台百万千瓦级机组。
         超导电缆就是采用高温超导材料制作的电缆,与传统电缆相比,它具有输电过程中的能量损耗低,输送容量大,体积小,电磁污染少的四大优点,在相同截面下,输电能力是常规电缆的3-5倍。有关专家认为它是目前人类能够掌控的最具环保价值的缆线,也是提高电网安全性、可靠性、基本上杜绝火灾隐患的择优途径,建设具有远距离、大容量、低损耗输电能力的超导电网是克服常规电缆远距离输电时对高压电缆依赖的唯一途径,是21世纪人类不可能不圆梦的电力生产方式,至少是21世纪前五十年解决一个国家或地区大容量、低损耗输电的最佳途径。尤其适应中国、美国、俄罗斯和欧盟等幅员广大的区域,从内蒙到上海通过传统输电方式输电至少需要500千伏的电压,但是,通过超导电缆可使用220伏的电压输送。因此,将国家电网革新提升为超导电网,是全球生产力面临的最伟大的变革之一。
         2004年7月10日,由北京云电英纳超导电缆有限公司等研制的高温超导电缆在云南电力公司正式并网运行,2004年l2月中国科学院电工研究所与甘肃长通电缆公司等合作研制成功75m、10.5kV/1.5kA 交流高温超导电缆,并接入到甘肃长通电缆公司6kV配电网中向车间供电运行。2007年10月中国的华东电网等也正式启动了智能电网可行性研究项目。应该说,加快中国超导电网的商业化运行已经没有任何障碍。
         宝光股份连续涨停 电网类股票被全线激活
         目前两市从事具有超导题材的股票不多,其中宝胜股份 、沃尔核材 等主要从事超导电缆的生产;特变电工 则研制出非晶合金铁芯高温超导电力变压器;综艺股份 则与清华大学等合资设立了综艺超导科技有限公司开发高温超导滤波器技术。
         而在电网领域,随着宝光股份 录得连续第五个涨停板,今日电网类股票被全线激活,东方电气 、银河科技 、华仪电气 等相关品种纷纷封于涨停。考虑到最近市场领涨品种普遍具有低价性质,我们建议投资者可重点关注行业地位较高、且价格仅3元出头的东方电子 。
         东方电子 以电力系统自动化、信息化和能源管理系统解决方案为主营业务,其产品覆盖了电力自动化、信息化以及铁路、能源(矿山、油田、大型冶炼与化工)等领域。目前有电力调度自动化、保护及变电站综合自动化、配电自动化、电能计量计费管理、企业信息管理、智能通信电源、通信、无线射频等9大系列300多个品种。2007年春天,国内最优秀的电力二次设备供应商云集北京,参加北京市电力公司举行的奥运电力项目招标会。在这次招标会上,南瑞、南自、四方等业界巨头摩拳擦掌,志在必得。可是最终的结局,却是东方电子脱颖而出。东方电子此前凭借雄厚的科技实力一举中标北京奥体中心电网运行管理系统、配网监测系统主站、奥运场馆实时图像多级监控管理系统4大项目,走在了智能电网发展的前列。因此我们认为,在宝光股份 连续多个涨停的超强示范效应下,东方电子 必将延续目前市场击鼓传花的炒作热情,有望成为电网类板块新的龙头品种!
      
       奥巴马点金智能电网
       华泰证券 李德胜 2009年02月04日
       有关分析认为,能源产业就是美国这个内需和创新结合的最佳结合部,是美国手上两张王牌的结合点,它既可以解决内需置换,也可以促进创新出口。因此,创造一个超越互联网革命的新能源产业革命,并以此拉动美国和全球经济的转型,就成为奥巴马改革的力量来源和重大机遇。据悉,已公布的美国能源策只是奥巴马能源战略的表面文章和先遣改革,奥巴马能源计划的下一步战略将包括,着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代,建立美国横跨四个时区的统一电网;发展智能电网产业,最大限度发挥美国国家电网的价值和效率,将逐步实现美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理;全面推进分布式能源管理,创造世界上最高的能源使用效率。
         智能电网的本质就是能源替代和兼容利用,它需要在创建开放的系统和建立共享的信息模式的基础上,整合系统中的数据,优化电网的运行和管理。它主要是通过终端传感器将用户之间、用户和电网公司之间形成即时连接的网络互动,从而实现数据读取的实时(real-time)、高速(high-speed)、双向(two-way)的效果,整体性地提高电网的综合效率。它可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合,遇到电力供应的高峰期之时,能够在不同区域间进行及时调度,平衡电力供应缺口,从而达到对整个电力系统运行的优化管理;同时,智能电表也可以作为互联网路由器,推动电力部门以其终端用户为基础,进行通信、运行宽带业务或传播电视信号,GE更安排了智能电网为终端用户提供无线即时宽带和视讯服务的计划和实验。
         发展智能电网离不开超导材料的支持。有关专家估计2008年中国社会用电总量近35000亿千瓦时,同比增长7%左右,根据中国输电损耗率约为8-9%计算,这就意味中国每年电量线路损耗高达2000亿度,相当于几个今年开工的、投资1200亿元的福建福清、浙江方家山、广东阳江三个核电站10台百万千瓦级机组。而应用超导电缆则是解决电网损耗费的绝佳办法。超导电缆就是采用高温超导材料制作的电缆,与传统电缆相比,它具有输电过程中的能量损耗低,输送容量大,体积小,电磁污染少的四大优点,在相同截面下,输电能力是常规电缆的3-5倍。
         有关专家认为超导电缆是目前人类能够掌控的最具环保价值的缆线,也是提高电网安全性、可靠性、基本上杜绝火灾隐患的择优途径,建设具有远距离、大容量、低损耗输电能力的超导电网是克服常规电缆远距离输电时对高压电缆依赖的唯一途径,是21世纪人类不可能不圆梦的电力生产方式,至少是21世纪前五十年解决一个国家或地区大容量、低损耗输电的最佳途径。尤其适应中国、美国、俄罗斯和欧盟等幅员广大的区域,从内蒙到上海通过传统输电方式输电至少需要500千伏的电压,但是,通过超导电缆可使用220伏的电压输送。因此,将国家电网革新提升为超导智能电网,是全球生产力面临的最伟大的变革之一。
         东方电子实力雄厚有望成为宝光股份之后电网股新的龙头由于缺乏智能电网,导致中国出现了区域性、季节性电力的短缺及局部地区电力过剩与局部地区电力短缺的情况。发展智能电网技术,将为我们打开电信、电网、电视网等整合的通道,为中国电力、电信产业,通信产业、电视媒体等整合提供了独特机遇。倘若我们全力发展智能电网和超导电网整合改造工程,将使我们国家达到世界经济最顶端的位置。我们认为,目前没有其他更理想的产业能够为中国带来如此伟大、如此适应世界潮流的历史突破了。
         事实上,中国已经在超导智能电网方面取得了一些实质性成果。2004年7月10日,由北京云电英纳超导电缆有限公司等研制的高温超导电缆在云南电力公司正式并网运行,2004年l2月中国科学院电工研究所与甘肃长通电缆公司等合作研制成功75m、10.5kV/1.5kA交流高温超导电缆,并接入到甘肃长通电缆公司6kV配电网中向车间供电运行。2007年10月中国的华东电网等也正式启动了智能电网可行性研究项目。应该说,加快中国超导智能电网的商业化运行已经没有任何障碍。
         而在中国智能电网巨大的产业机遇面前,东方电子(000682)自然不容忽视。东方电子(000682)是一个集科研开发、生产经营、技术服务、系统集成于一体的大型高新技术企业集团,以电力系统自动化、信息化和能源管理系统解决方案为主营业务,是国家和山东省重点扶持的高新技术企业之一。产品覆盖了电力自动化、信息化以及铁路、能源(矿山、油田、大型冶炼与化工)等领域,目前有电力调度自动化、保护及变电站综合自动化、配电自动化、电能计量计费管理、企业信息管理、智能通信电源、通信、无线射频等9大系列300多个品种。
         2007年春天,国内最优秀的电力二次设备供应商云集北京,参加北京市电力公司举行的奥运电力项目招标会。在这次招标会上,南瑞、南自、四方等业界巨头摩拳擦掌,志在必得。可是最终的结局,却是东方电子(000682)脱颖而出。
         我们相信,已经为北京奥运会做出突出贡献的东方电子(000682)必将凭借雄厚的品牌实力、技术实力,在国家新一轮的智能电网产业革命中取得辉煌成就。因此我们认为,在宝光股份(600379)连续多个涨停的超强示范效应下,东方电子(000682)必将延续目前市场击鼓传花的炒作热情,有望成为电网类板块新的龙头品种!
       
       国家电网报2009年2月19日
       智能电网将在发电、输电、配电和用电领域都发挥作用。
         提起“智能”,很多人立刻联想到科幻电影。与其他领域的智能化比较,电网的智能化无疑将促进生活的便利、电力的安全和经济的发展。因为对于世界的发展而言,能源因素是很多国家发展的关键优势或主要瓶颈。
         2月12日,谷歌宣布进军“智能电网”业务,这一举措的推出正逢奥巴马政府积极改造全国老化电网之时。在奥巴马的经济刺激方案中,将花费110亿美元用于与智能电网相关的项目。不只是美国,建设智能电网的序幕已在欧洲拉开,而在中国,针对智能电网的研究和开发也在不断推进。
         给电网植入智商
         智能电网的倡导者,喜欢用这样的例子描绘智能电网带来的便捷生活:空调能够感知用电高峰电价上涨,自动调整温度,为您控制用电量及节省电费;智能电网可以在最短的时间内实现自动恢复,保证供电的连续性……
         智能电网并非科幻,也不是时尚,它带来的好处实实在在。简单说,智能电网就是把最新的信息化、通讯、计算机控制技术和原有的输、配电基础设施高度结合,形成一个新型电网,实现电力系统的智能化。智能电网可以提高能源效率、减少对环境的影响、提高供电的安全性和可靠性、减少输电网的电能损耗。
         复杂的电力系统要求电网向智能化方向发展。从发电、输电到配电和用电是个环环相扣的系统,因此对各个环节间的协调要求越来越高。中国电力科学研究院副总工程师胡学浩告诉记者,任何新事物的出现,都必然会有一定的驱动力。随着全球资源、环境压力的不断增大,电力市场化进程的不断深入,以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升,电力行业正面临前所未有的挑战和机遇,建设更加安全、可靠、环保、经济的电力系统,已经成为全球电力行业的共同目标。除了这些驱动力,电力系统首先应该满足经济发展的需求。
         对电力工作者来说,智能电网能做的,远远多于增加生活的便利。
         在一个寒冷的夜晚,某居民小区的供暖负荷急剧增加,但是却没有发生跳闸停电事故。这并非由于增加发供电量满足了需求,而是因为电网监测系统已经“察觉”到变压器不堪重负,及时将部分负荷切换至另一线路。
         这是智能电网的特征之一——自愈。智能电网通过实时掌控电网运行状态,及时发现、快速诊断和消除故障隐患,提升电网运行的可靠性。除此之外,智能电网还具备坚强、经济、兼容、集成等特点。
         科罗拉多州伯德市正成为全美第一个智能电网城市。科罗拉多州长比尔•里德非常欢迎智能电网项目:“能源节约和能源效率是未来能源发展的关键。智能电网技术将让我们更好地管理、节约和监控能源使用。”
         中国式智能电网
         2008年12月,美国电气电子工程师学会的著名专家文卡塔,应邀到中国电力科学研究院进行技术讲座,主题就是智能电网。作为邀请者,胡学浩说:“中国发展智能电网的条件已经具备,通过智能电网建设,电力各领域都将发生飞跃和提升,电网的发展也将随之发生深刻变化。”
         我国电力工业面临着类似于欧美国家的情况:在宏观政策层面,电力行业需要满足建设资源节约型和环境友好型社会的要求,适应气候变化;在市场化改革层面,交易手段与定价方式正在改变,市场供需双方的互动将会越来越频繁。这说明智能电网建设也将成为我国电网发展的一个新方向。
         而中国发展智能电网也与其他国家有所差别。胡学浩解释,“外国智能电网更多地关注配电领域。目前,我们需要更多地关注智能输电网领域,把特高压电网的发展融入其中,保证电网的安全可靠和稳定,提升驾驭大电网安全运行的能力。”
         而在灾害天气来临时,智能电网将预期输电线路是否会发生故障,并采取补救措施。
         另外,我国电网企业正在转变电网发展方式,用户的用电行为也在发生变化。以建设智能电网为抓手,能够比较方便地建成满足未来需要的下一代电力网络。
         胡学浩说:“要实现电网智能化目标,有许多技术需要进行研究。其中输电网中基于相量测量单元的广域测量系统、柔性交流输电和配电网中分布式发电、自动抄表、需求侧管理等很多技术,在智能电网概念提出前就已经在研究,并且取得了不错的成绩。智能电网的发展,会让这些技术提高到新的层次,并使研发工作更有用武之地。此外还要开发诸如储能技术、先进的双向式自动计量表计设施、风能和太阳能等可再生能源的接入技术、微电网等一系列新的技术。”
         智能电网也需要不断整合和集成企业资产管理和电网生产运行管理平台,从而为电网规划、建设、运行管理提供全方位的信息服务。胡学浩认为,国家电网公司建设的SG186工程,为构建智能电网打下了基础。他特别提出,智能电网的发展,对网络安全提出了更高的要求,这一问题需要格外注意。
         各项工作的推进,让智能电网正从设想进入现实,这是一项艰难的任务,也是一个诱人的挑战。
       智慧电网更绿色
       CIO360.NET 2009年2月23日
       据美国能源部的研究结果,由于电网效率低下而造成的电能损失高达总电能的67%。为此,美国得克萨斯州、丹麦、澳大利亚和意大利的公共事业公司正在建设新型数字式电网,以便对能源系统进行实时监测。这不仅有助于他们更迅速地修复供电故障,而且有助于他们更“智慧”地获取和分配电力。
       消费者也能够加强他们对能源消耗的掌控——每户最多可减少25%的能源花费——而且“智慧能源”管理还能够改善可靠性、服务、效率乃至法令透明度。另外还有可能合并传统能源和新能源——风能、插电式混合动力车、太阳能等——以提供对一个社区、一个国家乃至全世界的涉及所有能源形式的端到端洞察力。
       中国仅仅一年的电力增加量就超过了英国的发电量总和。这些容量的大部分是通过烧煤来实现的。要想维持经济增长、保护环境,就必须更精确地使用和配送电力。使配电系统更高效的最佳方法之一是实现电网智能化。
       为此,IBM可以部署能够让消费者实时监控其电力消耗及其成本的技术,从而让他们更容易地降低电费。而且,通过向公用事业运营商提供在任意给定时刻极度细粒化的电力使用方式视图,能够让他们精细地把供需匹配起来。此外,一旦电网实现了智能化,就可以更容易地使再生能源入网。智能电网还能够对服务中断提供更强的恢复能力和响应能力,因为供应商能够及早处理系统面临的压力,而不至于使他们演变为故障。
       案例1:
       美国西北太平洋国家实验室改变了能源传输的业务模式
       事实:现有的电网传输浪费了67%的电力
       何为智慧的电力
       •智能设备,电表和传感器可以基于用电量进行相应调节
       智能化的显著成果
       •电费降低10%
       •短期电量减少50%
       •更好地利用现有架构可节省700亿美元
       案例2:
       马耳他国家电力和水设施机构Enemalta公司和水服务公司WSC,近日与IBM签订了为期5年价值7000万欧元的合同,设计和发动一个全国范围的智能电网系统。
      
       IBM推动中国电网智能化进程
       江蓬新
       24日上午,IBM在北京举办了一年一度最重要的市场活动——IBM论坛2009。IBM大中华区首席执行总裁钱大群在会上演讲时透露了“智慧的地球”战略的由来。通过将下一代IT技术应用在各行各业中,以应对经济危机、能源危机、环境恶化,从而打造一个“智慧的地球”,IBM为此在各个行业推出了“智慧”的方案。
       智慧地球 创新未来
       IBM推出“智慧的地球”战略的主要内容是,IT产业下一阶段的任务是把新一代IT技术充分运用在各行各业之中。即把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,并且被普遍连接,形成所谓“物联网”。并通过超级计算机和云计算将“物联网”整合起来,实现人类社会与物理系统的整合。在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,从而达到“智慧”状态。
       为了实施这一全新的战略,IBM已经推出了各种“智慧”的解决方案,如智慧的医疗、智慧的电网、智慧的油田、智慧的城市、智慧的企业等。
       智慧电网 电力蓝图
       所谓的智慧电网就是指在物理的电网之上,建立基础信息沟通平台,将相关的设备、装置、系统、用户、员工、电能等互动起来。通过对用户侧和需求侧的随需访问和智能分析,从而实现更智慧、更科学、更优化的电网运营管理,以达到提升更高的安全保障、可控的节能减排和可持续发展的目标。
       智能电网 意义非凡
       中国政府在节能减排方面重视程度日益提高,智能电网可以使电能损耗降低,将直接节省国家的能源储备,同时缓解全球由于二氧化碳排放造成的温室效应,有利于国家环保。
       再者智能电网配合国家能源安全及战略,促进能源生态系统的转型:提供可持续能源的利用率及稳定性,如风能、太阳能、核能等;智能规划和能源调配更好地实现西电东送的战略目标;智能的信息技术提高能源管理水平和安全性。
       对于发电企业来讲,智能电网可以减少发电、输电及配电过程中的电能耗损,降低电力公司能源成本;降低发电过程中的二氧化碳排放量。同时提高综合管理水平:提高企业资源利用率;提供实施的准确信息以实现科学的规划以决策;实现企业成本控制。通过智能电网提高客户满意度,帮助电力行业向服务型模式转型:由单项电力服务模式向双向电力服务模式转型,为用户带来多种可选择的服务模式。
       高效安全 发展趋势
       IBM能源与公共事业部总经理余红光认为,中国具有先进的电网设施,中国的电网基本上是最近新建的。跟美国、欧洲比较都是先进的。再者IBM有创新的能力,包括软件、应用的解决方案。也包括最近一些年,为了在电力这个行业,做了很多投入,也收购了很多跟这个相关的软件公司,来为这样一个智能的电网做了非常好的技术,包括业务解决方案的准备。还有,中国电网可以把是西方优异的案例、实践、商业模式和经验我们可以借鉴过来。他还认为如果做了这么多智能电力、智能电网推进的工作,最终还是希望实现节能减排、绿色能源,因为有这样一个智能电网,我们就使得很多绿色能源,包括刚才说的核电、太阳能、风电能够接入非常安全、可靠的使用,包括刚才说的电动汽车的使用都会有,为它提供了这样的条件。也可以说这是为今后可持续发展在电力里面提供了非常核心的保障。
       智慧电力 齐力推进
       据悉,建设智能电网涉及到的因素还是比较多的,不单单涉及到技术方面的问题,这样一个大的行业变革,需要有一个生态系统,使得这个工作比较顺利或者健康的推进。这样的生态系统应该要包括我们的政府,还有我们公共的电力公司,也包括我们研究单位、专家学者,也包括IBM在内提供解决方案的公司。IBM公司在推进智慧电网概念也在积极地寻找在中国推进智能电网的合作伙伴,为实现智慧的电力进而实现智能的地球作出贡献。
      
       财富:计算机智能电网将减少25%温室气体排放
       美国《财富》杂志 2008年05月09日
       据政府和业界研究估计,随着配电系统进入计算机时代,现代化的数字电网将使美国能耗降低10%,温室气体排放量减少25%,并节省800亿美元新建电厂的费用。
         这一环保前景非常可观的项目目前尚未实施,但是分析家们已经表现出了热烈的态度。市场研究公司IDC的能源分析师Rick Nicholson说,问题不是是否兴建这样的电网,问题的关键是何时开始兴建。
         就目前而言,已经有数家电气、IT、电信、互联网巨头以及投资机构对该领域产生了浓厚的兴趣,他们正通过各个渠道介入该领域。由于电是家家户户的必需品,因此,智能电网改造和安置在用户家中的智能电表市场潜力巨大,再加上改造成本非常高,业界巨头们认为该领域“赚钱的机会很多”,更重要的是,这一大改造所带来的节能和环保效果受到了全球政府、企业、消费者的极度关注。
         IBM和Google等巨头垂涎智能电网改造
         据悉,计算机智能电网的核心关键是用一个双向的、能在任何时刻知道发生什么事情的配电网络替代被动的、模拟的配电网络。
         据爱迪生电力研究所估计,为了改造智能电网,对基础设施的改造将花费数千亿美元,包括计算机、传感器和网络系统。这对IT和网络公司来说是个巨大的新市场,无论是大公司还是小公司都争着占得一席之地,包括IBM、西门子、Google和高盛证券都紧密关注。
         在参与智能电网改造的各个环节中,占得最佳位置的当数一个名叫Ray Bell硅谷创业者。今年52岁的Bell曾经在甲骨文和思科公司服务过,并自己开过一家网络服务公司SmartPipes。现在他正着眼于智能电网中最有利可图的环节:就是在你家某个角落里安静躺着并计算你每天消耗的电量——智能电表。
         GE:智能电网可建立通讯 商机巨大
         全球共有14亿台电表,美国占了十分之一,但是它们中的大部分都是机电型的,这些机电型的电表和它们在1888年被发明出来的时候相比几乎没什么太大变化。用Bell的所谓智能电表去替换那些老电表的花费大约是每台300美元。南加州Edison公司将在未来的四年里花费17亿美元来为530万个家庭更换智能电表,这些电表大部分由Bell的竞争对手Itron生产。Bell认为他能比Itron做得更好。
         Bell有一些重要的支持者。他主要的合作伙伴是业界最大的、最有威望的通用电气公司。在建设大型发电厂之外,通用电气公司通过其输配电部,每年仅生产电表、变压器、变电器以及相关配套设施,产值就达20多亿美元。
         数年前,GE开始重视智能电网。“一旦你通过电力网建立了通讯,巨大的商机就出现了,”GE的T&D部门负责人Bob Gilligan说。他估计,全球智能电网组件和软件相关产值将达每年200亿美元。
         智能电表兼路由器功能 方便远程控制
         Bell两年前提供给GE的构想,是他的智能电表机能测量电量使用又能作为互联网路由器,能够让电力部门以及终端用户进行通信。电力部门能够远程监控电量使用情况,能够在故障的时候不需要派车到现场仅需远程检查就可获得信息。对于终端用户,则能够在任何时候都准确知道他们的电费,可以在高峰时段调整他们的用电习惯。
         Bell和GE达成这样一项协议。由Bell设计智能电表的无线接口和网络软件;GE获得其使用许可,以此生产出设备和解决方案,然后出售给电力部门。
         两家电力部门已经同意测试GE的智能电表,一家是覆盖11个州拥有5百万用户的美国电力公司,另一家是总部设在悉尼的大电力公司澳大利亚能源公司。另外有很多公司都表示有兴趣进行实验,Bell说。
         Bell的竞争者不少。最大的竞争者是同领域中最大的公司Itron,该公司年销售收入15亿美元。但据独立观察家说,智能电表的市场很容易介入。
         智能电表可内置WiMax 无线网络运营商积极推进
         GE的牌子对电力部门来说已经意味着很多,在业界口碑相当不错,但Bell的系统不仅仅是靠着GE的牌子,它还有另外一个功能,这个功能对互联网用户相当有吸引力。Bell的智能电表是通过WiMax和外界联系的,WiMax是一个无线网络标准,它和Wi-Fi很像,但比Wi-Fi的范围大50倍。内置的WiMax芯片由Intel提供,另外,Intel投资部和GE投资部都向Bell的公司Grid Net投了资。
         没有人比Craig McCaw和他在Clearwire公司的团队更愿意看到Bell的成功了。McCaw创建的公司旨在为全美提供高速WiMax互联网接入。Clearwire和Sprint的合资公司在去年一度停顿后又重新开启。一个内置WiMax的智能电表恰恰正好实现Clearwire为每个美国家庭提供无线互联网的设想。
         用Clearwire公司的首席战略官Scott Richardson话说,这听起来像是非常甜美的买卖。“通过智能电表,电力部门能远程管理,家庭用户能随时知道他们消耗了多少电量,而我们能有机会为终端用户提供宽带服务”。(柯柯编译)
      
       IBM建言中国投资智能电网
       北京日报   涂露芳
       昨天,IBM在2009年中国策略发布会上建议,中国刺激经济增长应加大基础设施的智能化、信息化建设,推进数字基础架构与物理基础设施的融合。据透露,IBM将助力中国打造智能电网,以提高电网安全与稳定性,并节省电力基础设施的建设费用。
         “智能化基础设施建设,除了带动钢铁、水泥、电力、能源等传统行业,还将消耗芯片、光纤、传感器、嵌入式系统等大量计算机软硬件产品,从而拉动高科技产业增长,创造大量知识型就业岗位。”IBM中国区负责人钱大群表示。据介绍,电网是工业时代的最大遗产,亟须升级,每年100亿美元的智能电网投资,可创造25万个就业机会。
         据美国能源部研究,由于电网效率低下造成的电能损失高达总电能的67%。目前,美国德克萨斯州、丹麦、澳大利亚、意大利等地正在建设新型数字式电网,以便对能源系统进行实时监测,这不仅有助于更迅速地修复供电故障,也有助于削减用电高峰期的电网负荷,并实现风能、太阳能等新能源与现有电网的安全融合。试验显示,智能电网可为终端用户节省10%的电费,减少15%的电网高峰负荷。
      
       中国电力网专访IBM专家:智能电网在中国
       随着国家电力体制改革的不断深化,IT规划作为服务于企业发展战略的一个重要手段,在电力行业显得日益重要。为了进一步推广我国电力行业信息化建设先进经验,提升电力行业信息化建设水平,“2006中国电力行业信息化建设高层论坛”于2006年4月7日----8日在北京京丰宾馆隆重召开。作为本次大会的战略合作单位,国际商业机器(IBM)中国有限公司的有关负责人分别在会上作了题为《清洁技术的国际趋势》、《智能电网的国际经验分享》及《IBM在中国电力行业的开放平台和应用整合的实践》的演讲。会后,IBM公司中国区高级电力专家Martin Hauske先生就智能电网的问题召开了专题记者招待会。
       什么是智能电网
       针对智能电网,Martin作了如下阐述:事实上,智能电网的基本概念有三个主要元素:第一,就是我们的数字化程度更高,有更多的传感器,连接很多的资产和很多的设备。
       第二,是数据的整合体系和数据的收集体系。这个是基于IBM的一个系统,是在共同的信息模式的基础上建立的。
       第三,是进行分析的能力,依据我们已经掌握的这些数据进行相关的分析,以优化运行和管理。
       简单地说就是通过传感器把各种设备、资产连接到一起,形成一个客户服务总线,从而对信息进行整合分析,以此来降低成本,提高有效率,提高整个电网的可靠性,使运行和管理达到最优化。
       如何运行智能电网
       Martin称,运行智能电网,必须建立一个以服务为导向的系统(SOA)。比如大家学习计算机的时候,如果想要在两个系统之间实现融合,我们必须要做一个界面,如果有更多的系统,那需要写的界面的数目就更多,比如3个系统的话,除了在1、2之间写一个界面外,还要在2、3之间和1、3之间各写一个界面。我们建立SOA,就是在各个企业之间,用服务总线的方式把他们融合起来。我们做的就是解决服务总线,我们不是写给某个人,而是公开的发表出来,就像和您谈话,如果另外一个朋友有兴趣,我还要跟他谈一次,如果还有其他朋友感兴趣,我还要跟他们再谈。但是如果有一个计算机,我就不用那么麻烦了,写在电脑上,他们可以随便看。我刚才讲的解决客户服务总线就是这个意思。整个SOA的基本目的就是把各种不同的系统连接起来,这个系统的连接不光是企业和企业之间的连接,也包括企业内部各个部门之间的连接。IBM在这些方面是有专业知识的,也与很多的大公司在进行合作。
       而建立SOA,必须有开放的系统和共享的信息模式。这也是实行智能电网的两个必备元素。
       开放的系统能兼容各公司的产品、体系,使整个公司成为一个开放的平台,通过网络向社会公开一些信息和数据,而通过这个总线,客户能更方便的了解公司的情况,同时合作伙伴也可以通过这个网络整合彼此之间的信息,使之联系更加紧密。对于智能电网IBM强调的就是要有开放性的体系,只有存在开放性的体系,才能使各种信息达成共享,也才能让智能电网成为可能。
       我们的优势
       Martin:中国电力行业所拥有的一些资产和发达国家相比,它们事实上更加先进。比如美国,有一些变压器达到了40年或者50年的历史,相对来说,中国的同类设备更加先进,美国的变压器不能收集的数据,中国的变压器却可以收集到。关于应用方面,在上海的西部地区我们已经和一些公司进行一些设备生产的合作,所以说中国的智能电网已经是部分开始实行了,而目前我们最大的挑战是如何把各种不同体系的数据进行相关的整合。
       会遭遇的阻力
       Martin:我想最大的还是政策上的压力,不光是在中国,在很多的区域也有监管的压力,因为以前都是基于部门来工作,现在要进行业务流程的调整,都变成基于资产的管理。更多的还要看公司的运营,还在于一些企业的自身结构和自身业务流程的变化。对于一个厂家或者一个商业机构,如果它想进行相关的转变,从以前传统的垂直式的管理到现在的横向的关系是比较困难的事情。就科技而言,也不是说非常容易,但是至少是可行的。在中国最大的问题,就是我刚才提到的业务流程的变化。
       但是,IBM在中国以外的地区和中国都有非常好的经验,IBM在服务领域和咨询领域有特别强劲的专有能力和自己的技巧,IBM在这方面是最强的一个咨询公司,此外,这也是我们IBM公司非常重视的一个领域,我们非常有信心来做好公司业务流程的转变,当然这里并不是说对所有的业务流程都要进行变革,只是对一些有缺陷的流程进行改造,让它变得更好。我们会和我们的同伴、我们的合作商来共同进行。在中国,在分析方面,在整合方面,在SOA方面,已经有了一些相关的实施,就是说中国智能电网整个的漫漫长路已经开始了,但这仅仅是刚刚开始。
       预期的路程
       Martin:中国发展非常快,而且中国人也非常聪明,所以在智能电网的发展上,我认为它的进程应该是非常快的。比如手机,美国还在用过去的格式,而中国已经在用GSM,我认为中国非常善于学习西方的技术,而且能够将西方的投资应用到中国的实际情况当中来,所以我认为它的发展速度将非常快,但是我也为中国的国土之大感到惊讶,所以整个变革还是需要一定的时间,我们现在也跟中国的一些客户进行密切的合作,他们表示出了对于该领域的浓厚的兴趣,所以这个长路需要我们来走。现在我也生活在北京,非常喜欢这里,我也非常喜欢和IBM的整个团队在这里工作。
       预期效益
       Martin:事实上我们也非常想和中国的一些企业进行相关的研究来,这样可以帮助我们比较准确地预计中国在这方面的工作效益,但是,对于中国来讲,进行这样的经济效益的预计,是非常困难的一件事情,因为中国整个对于智能电网的需求量增长得非常快,所以这个数字,比如说在美国将能产生800亿美元的效益,对于中国来讲,我们还是需要进行和美国市场一样认真周密的研究之后,才能做出数字预计来,我提到了意大利的一家公司,他们的节能在顶峰期能够节省5%的能源,您也可以把中国的耗电量做一个平衡的比对,就有这样一个大概的概念。
       虽然这只是一项在中国刚刚起步的新技术,虽然会遇到这样那样的困难,但Martin先生的言谈却时时让人感受到他对IBM的实力的信心,对智能电网推进的信心。应该说智能电网的成功不仅是IBM的成功,也是中国电力行业的一个进步,它将在降低成本、提高效率方面做出重大贡献。关于智能电网在中国的成长,我们拭目以待。
      
       电力企业需要智能电网
       2006-5-16
         “2006年,从全国范围来看,电力将达到一个平衡,2007年会出现一定的过剩”,在中国计算机用户协会主办的“2006中国电力行业信息化建设高层论坛”上,IBM公司电力行业总经理罗海波向记者如是说。
         在之前采访中,许多电力行业的专家也曾和记者分析,按照国家预估,今后5年GDP保持7.5%的增长率来看,作为基础性产业的电力仍然短缺。不过,近几年大规模兴建电网的陆续投产,电力过剩现象会在2007年出现。但这种过剩现象非常反常,它是区域性电力过剩与区域性电力短缺共存的,而且随季节波动。
         电力企业开始认识到,出现区域性、季节性电力的短缺及局部地区电力过剩与局部地区电力短缺现象的根本原因,可以归结为输、配电时缺乏智能化。因此部署“智能电网”近几年来成为业界呼声最高的关键词之一。
         智能电网和传统的电网区别究竟在哪里?按照IBM 亚太区电力专家Martin Hauske的解释,电力行业有四个生产过程:发电、输电、配电、售电以及客户服务,智能电网的关键用一句话来概括就是与用户的互动,将用户的需求及时反映到电网的动作中。其目的是在不断降低成本和提高效率的同时,提高整个电网的可靠性及可用性。
         智能电网实现手段有三步,一是数字化程度更高,有更多的传感器连接很多的资产和很多的设备以进行需求的采集,二是在共同的信息模式的基础上建立数据的整合体系和数据的收集体系,目标是整合各系统中的数据,三是分析数据,以优化运行和管理。比如现在的电表只是达到能自动的读取,如果将这种电表变成双方的、互动的交流,就能够对需求和供应有一个更好的平衡。在电力供应的高峰期,实时的数据显示超过供给的时候提高电价,或者在不同区域间进行及时调度,从而克服有的地方没电用有的地方电过剩现象。
         据意大利一家公司做的调查,如果实行这样双向的智能传输数据后,高峰期至少节省5%的电能。此外,随着能源与环境问题变得越来越重要,智能电网还可以支持在电力高峰期将新型可替代能源接入电网,比如风能、太阳能等。
         不过,部署智能电网并不是简单的事,从以上分析可以看出,其必需的两个要素:第一个SOA以服务为导向开放的系统,第二个是共享的信息模式。
         部署智能电网意味着电力企业从以前传统的垂直式管理到现在的横向互通,在推广时必然会遇到相当大的阻力,中国智能电网的漫漫之路首先要迎接的是企业自身结构和业务流程的巨大变化。
      
       IBM商业价值研究院在华发布智能电网白皮书
       新浪科技2006年12月20日
         近日,IBM发布了《建设智能电网 创新运营管理-中国电力发展的新思路》白皮书,针对当前中国电网行业面临的发展机遇和挑战,倡导通过智能电网的建设,创新运营和管理,提高电力投资和建设效率、确保电网运行可靠性、提高电网运营维护水平、服务水平和电力企业的管理水平。
         针对我国当前智能电网的实施思路,IBM建议电网企业要根据自己的业务目标和关键问题,制定适宜的策略。在智能电网规划和设计时,要自上而下,制定完整的建设思路和实施步骤;在智能建网的建设上,要自下而上,根据电网企业的实际情况,选择适宜的范围或试点,积极推动智能电网的实施。同时IBM能够提供全面电力一体化IT解决方案(Solution Architecture for Energy, SAFT)帮助中国电网企业有效实施和应用智能电网。
         IBM全球企业咨询服务部电力行业负责人陈荣祥表示,IBM期望以创新的思路帮助中国电网企业创新运营模式,构建“智能电网”,从而推动中国电力行业的和谐发展。
         构建智能电网,推进中国电力产业的创新发展
         我国电网企业当前的挑战主要体现在如何提高电力投资和建设的效率,确保电网运行的安全可靠性,提高电网运营维护的水平,提高对用户的服务水平以及提高自身的管理水平。针对中国电力行业的特点和需求,IBM携手全球领先的电力专业研究机构和大型电网企业,成功合作开发了“智能电网”解决方案,帮助电力企业建立起电网运行和管理的“中枢神经系统”。
         与传统电网管理模式相比,智能电网实现对电力客户、资产及运营的持续监视,提高管理水平、工作效率、电网可靠性和服务水平。智能电网是一个完整的企业级信息架构和基础设施体系,实现对电力客户、资产、运营的持续监视,利用“随需应变”的信息,来提高电力公司的服务水平、可靠性和效率。智能电网整体上有三个层次,第一层次,实现对电网运行状态、资产设备状态和电力信息的更实时、更全面和更详细的监视,提高电网的可观测性;第二层次,提供先进的IT技术手段,实现了对电力企业信息的传输和集成;第三层次,在信息集成的基础上,进行高级分析,实现提高可靠性、降低成本、提高收益和效率的目标。
         全面打造“随需应变”的智能电网
         IBM“智能电网”解决方案包括数据采集、数据传输、信息集成、分析优化和信息展现五大方面。高级分析和优化是智能电网应用的核心,帮助电网企业提升电网运行水平和效率,支持关键业务战略的实现。智能电网中,高级分析和优化主要关注资产寿命、电网规划设计和电网运行三个方面。要实现智能电网的高级分析和优化,需要多个基础应用系统以及大量的数据支持,除了电网企业目前已经普遍建立的自动化和管理系统之外,还需要以下关键应用和技术,包括自动计量管理(Automated Meter Management,AMM)、远程资产监视和控制(Remote Asset Monitoring and Control)、移动作业管理(Mobile Workforce Management)和基于IPSCADA(IP-enabled SCADA)。
         IBM“智能电网”解决方案凝聚了IBM几十年来服务于全球电力行业的经验和理解,能有效解决电网企业普遍存在的数据收集体系残缺、通信体系兼容性差、应用系统相互割裂、数据缺乏深度利用等问题,帮助电网企业建立起电网运行和管理的“中枢神经系统”。目前,智能电网在国外先进电网企业的实施和应用已经为企业带来了卓著的价值回报。
         IBM对中国智能电网试点的建议
         智能电网不是一个单纯的技术问题,涉及到电网企业的业务流程和管理模式。因此,在考虑智能电网时,要首先对电网企业的业务流程进行梳理,业务变革和管理变革要先行。IBM的国际实践表明,智能电网不是一个固定的、一成不变的方案,电网企业要根据自己的业务目标和要解决的关键问题,对智能电网进行裁剪和调整,以适合自己的情况。
         根据当前中国电网企业的发展状况和特点,IBM建议中国电网企业在进行智能电网时,应先重点关注电力生产运行,从条件比较成熟的地域和业务着手;对输电网,选择条件比较好的线路工区和变电工区进行智能电网试点,并与新建和改造紧密结合。在调度信息与生产管理信息有效集成的基础上,实现从不同维度和层次对数据进行分析。
         中国电机工程学会能源与信息专业委员会副秘书长兼中国电力杂志社社长叶雷先生表示,中国电网企业需要通过运营管理的创新来积极应对中国电力市场环境带来的内外挑战,《建设智能电网 创新运营管理-中国电力发展的新思路》白皮书发布恰逢其时,对于电网企业革新运营模式、提升竞争实力有深刻的启发和借鉴。 

       赛迪网-中国计算机报 高雪娟 2006年5月18日
       “2006年,从全国范围来看,电力将达到一个平衡,2007年会出现一定的过剩”,在中国计算机用户协会主办的“2006中国电力行业信息化建设高层论坛”上,IBM公司电力行业总经理罗海波向记者如是说。
       在之前采访中,许多电力行业的专家也曾和记者分析,按照国家预估,今后5年GDP保持7.5%的增长率来看,作为基础性产业的电力仍然短缺。不过,近几年大规模兴建电网的陆续投产,电力过剩现象会在2007年出现。但这种过剩现象非常反常,它是区域性电力过剩与区域性电力短缺共存的,而且随季节波动。
       电力企业开始认识到,出现区域性、季节性电力的短缺及局部地区电力过剩与局部地区电力短缺现象的根本原因,可以归结为输、配电时缺乏智能化。因此部署“智能电网”近几年来成为业界呼声最高的关键词之一。
       智能电网和传统的电网区别究竟在哪里?按照IBM 亚太区电力专家Martin Hauske的解释,电力行业有四个生产过程:发电、输电、配电、售电以及客户服务,智能电网的关键用一句话来概括就是与用户的互动,将用户的需求及时反映到电网的动作中。其目的是在不断降低成本和提高效率的同时,提高整个电网的可靠性及可用性。
       智能电网实现手段有三步,一是数字化程度更高,有更多的传感器连接很多的资产和很多的设备以进行需求的采集,二是在共同的信息模式的基础上建立数据的整合体系和数据的收集体系,目标是整合各系统中的数据,三是分析数据,以优化运行和管理。比如现在的电表只是达到能自动的读取,如果将这种电表变成双方的、互动的交流,就能够对需求和供应有一个更好的平衡。在电力供应的高峰期,实时的数据显示超过供给的时候提高电价,或者在不同区域间进行及时调度,从而克服有的地方没电用有的地方电过剩现象。
       据意大利一家公司做的调查,如果实行这样双向的智能传输数据后,高峰期至少节省5%的电能。此外,随着能源与环境问题变得越来越重要,智能电网还可以支持在电力高峰期将新型可替代能源接入电网,比如风能、太阳能等。
       不过,部署智能电网并不是简单的事,从以上分析可以看出,其必需的两个要素:第一个SOA以服务为导向开放的系统,第二个是共享的信息模式。
       部署智能电网意味着电力企业从以前传统的垂直式管理到现在的横向互通,在推广时必然会遇到相当大的阻力,中国智能电网的漫漫之路首先要迎接的是企业自身结构和业务流程的巨大变化。
      
       加快发展智能电网
       华东电网有限公司总经理 帅军庆
         随着全球资源环境压力的不断增大、电力市场化进程的不断深入以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升,电力行业正面临前所未有的挑战和机遇,建设更加安全、可靠、环保、经济的电力系统已经成为全球电力行业的共同目标。欧美许多发达国家的电网企业正积极推进技术革新和管理转变,普遍将智能电网(SmartGrid)作为未来电网发展的愿景目标之一。华东电网公司在积极开展“数字化电网、信息化企业”建设的同时,密切关注全球电力行业发展的新动向,放眼长远,创新超越,努力变革。2007年10月,华东电网公司正式启动智能电网可行性研究项目,密切跟踪国际先进电力企业和研究机构对智能电网的研究,并结合华东电网的现状和今后发展的要求,提出了三个阶段的发展思路和行动计划,争取在智能电网建设的方向上取得实质性的突破,为早日实现“一强三优”现代公司再立新功。
         一、建设智能电网符合电网未来的发展方向
         1.智能电网是世界电网发展的新趋势
         智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向,并被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。2003年美加大停电后,美国电力行业面对陈旧老化的电力设施、与数字信息技术脱节的二次控制系统及巨额的投资改造计划,痛定思痛,决心利用日新月异的信息技术对电网进行彻底改造,以期建成一个高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的电力系统。欧盟则根据可再生电源和分布式电源发展的要求,积极开展实时监控和远程控制的研究,以实现电源“即插即用”的、更友好、更灵活的接入方式及与用户的互动。欧美电力行业认识到,随着全球资源环境压力的不断增大、电力市场化进程的不断推进以及用户对电能可靠性和质量要求的不断提升,未来的电网必须更加适应多种能源类型发电方式的需要,更加适应高度市场化的电力交易的需要,更加适应客户的自主选择需要。为此不同的国家和组织都不约而同地提出要建设具有灵活、清洁、安全、经济、友好等性能的智能电网,将智能电网视为未来电网的一个发展方向。尽管智能电网的研究与实践尚处于起步阶段,但是建设智能电网已经成为世界电力行业的一种美好愿景,必将进一步推动电力工业的变革与进步。
         2.建设智能电网符合华东区域社会经济发展的要求
         华东电网所处的区域是我国最具活力、发展最快的地区之一。区域社会经济的持续快速发展,带动华东电网用电需求连续多年保持两位数增长。2007年华东电网最高用电负荷达1.22亿千瓦。随着长三角区域经济一体化发展进程加快,地区经济增长方式的转变将对电网安全、经济运行及优质服务提出更高要求。与此同时,按照国家特高压骨干网架的发展规划,2010年,将建成皖电东送淮南-上海特高压交流线路,并初步形成华北-华中-华东“三华”同步电网格局;2020年,华东电网将形成特高压双环网,成为特高压国家骨干网的重要组成部分。随着我国经济的持续高速发展,我国在地球环境保护、节能减排、公平市场方面的国际责任与义务也日益凸显。华东电网地处全国经济最发达的地区,其发展必将受到这些因素的影响。同时,快速发展的电网也要求我们必须尽快提升驾驭特大电网的能力,确保电网的安全稳定运行。这些形势和任务要求我们,必须以敏锐的视角、超前的思维、战略的高度来把握电网发展的方向。通过认真研究,我们认为,在建设特高压电网、协调发展各级电网的同时,以建设智能电网为方向,有效提升电网运行和管理水平是华东电网未来发展的方向。
         3.华东电网初步具备智能电网的建设条件
         近年来,华东电网紧紧围绕国家电网公司“一强三优”现代公司的发展战略,积极落实集团化运作、集约化经营、精细化管理、标准化建设的要求,在电网发展、经营业绩、管理效率、服务水平、科技创新、人才队伍等各方面都得到了显著的提升。华东电网积极推进“数字化电网、信息化企业”的建设,开展了数字电网关键技术研究和试点,全面建成了企业级一体化信息平台,与国内众多知名高校和科研院所建立了良好的产学研合作关系。通过与国内、国际电网企业的对比分析,我们认为,无论是电网装备水平还是科技创新能力,华东电网都已经初步具备了智能电网建设的条件。同时,要实现华东电网“国内最佳、国际先进”的愿景,就必须与时俱进,发扬“努力超越、追求卓越”的精神,不仅要学习、追赶世界先进电网的现有水平,更要有勇气与其站在同一高度,共同为未来的电网发展努力探索,并在这一过程中创新超越,从而实现国际先进的美好愿景。
         二、建设智能电网是电网发展的深刻变化
         智能电网是以包括发电、输电、配电和用电各环节的电力系统为对象,不断研发新型的电网控制技术、信息技术和管理技术,并将其有机结合,实现从发电到用电所有环节信息的智能交流,系统地优化电力生产、输送和使用,是未来电网发展的美好愿景。通过智能电网建设,电力发、输、配、售各领域都将发生飞跃和提升,电网的发展也将随之发生深刻变化。
         我们认为,智能电网的特点是“自愈、安全、经济、清洁,能够提供适应未来社会经济发展需要的优质电力与服务”。
         自愈———实时掌控电网运行状态,及时发现、快速诊断和消除故障隐患;在尽量少的人工干预下,快速隔离故障、自我恢复,避免大面积停电的发生,提升电网运行的可靠性。
         安全———更好地对人为或自然发生的扰动作出辨识与反应。在自然灾害、外力破坏和计算机攻击防护等不同情况下保证人身、设备和电网的安全。
         经济———支持电力市场竞争的要求,优化资源配置;提高设备传输容量和利用率,有效控制成本,实现电网经济运行。
         清洁———既能适应大电源的集中接入,也能对分布式发电方式友好接入,做到“即插即用”。支持风电、太阳能等可再生能源的大规模应用,满足电力与自然环境、社会经济和谐发展的要求。
         优质———实现与客户的智能互动,以友好的方式、最佳的电能质量和供电可靠性满足客户的需求,向客户提供优质服务。
         我们认为,“关注未来、随需而变、迅速掌控、服务优质”是电网企业在建设智能电网过程中的重要特征。
         关注未来———建设智能电网,目的是要建设能够适应未来社会经济发展需要的电网。所以电网企业必须密切关注未来的变化趋势,及时掌握未来清洁能源、分布式发电、新能源、新型输配电、电力市场以及信息处理技术的进步和特点,了解发电与用电客户的需求变化,使企业在电网技术与发展上全力满足新的需求。
         随需而变———未来的变化是快速和多元的,新理念、新技术、新政策都会导致客户对电网服务要求的迅速变化。电网企业必须具备随需而变的素质,要着力提升企业在技术和管理等各方面迅速变革的能力,这样才能在准确把握未来的基础上及时地适应未来。
         迅速掌控———在人工观察表盘、手动操作的情况下谈智能化是不可想象的。智能化的含义在于通过发展先进的电网控制理论、管理技术和技术装备,充分发挥人的主观能动性和自动化装备的先进功能,实现现代电网控制技术、现代信息技术与现代管理技术的有机结合,达到全面掌握各类信息、正确预见未来变化、迅速准确实施控制、确保电网安全、优质、经济运行的目的。
         服务优质———优质服务,是电网企业的宗旨。在建设智能电网的过程中,电网企业必须始终坚持这一理念和衡量标准。
         三、华东电网建设智能电网的战略构思和行动计划
         目前,不同国家的电网企业和组织都在以自己的方式研究和实践智能电网。由于发展环境和驱动因素不同,各国智能电网发展的路径和重点也各不相同,智能电网的概念本身也在不断丰富和清晰之中。我们认为,建设智能电网必须走一条适应我国国情、产学研相结合的道路。通过前阶段的研究,我们对智能电网建设初步形成了自己的战略构思与行动计划,并基本明确了未来三年直至中长期的科研方向与项目,准备采用项目群管理的模式来统筹推进智能电网的实践。
         1.智能电网建设愿景
       以提升大电网安全稳定运行能力为中心,打造一个平台,确立三个阶段,提升五种能力,争取在2030年将华东电网全面建设成为智能电网。
         2.发展思路和行动计划
       打造一个平台:精细、高效的电网生产和企业管理集成平台。
         确立三个阶段:2008~2010年,巩固提升———规划建设以特高压为核心、各级电网协调发展的坚强电网;初步建设高级调度中心,统一网络数据模型,实现具有可视化展现的电网运行在线分析和实时预警;实现跨业务、多维度、全视角的信息集成分析,提升公司管理辅助决策能力,保持国内领先。
         2011~2020年,全面转型———规划建设满足“三华”特高压交直流联网要求的主干网架,形成特高压双环网;全面建成高级调度中心,建立大电网预防控制与紧急控制的实时协调决策和快速仿真;建立并实施计划管理、资金管理等公司业务优化决策模型,全面提升资产全寿命周期管理能力,实现电网数字化、运行控制实时化、资产管理精细化、公司决策科学化,实现国际先进。
         2021~2030年,引领超越———规划建设具有自愈能力的智能电网,支持各种类型电源的友好接入和与客户侧的智能互动,实现生产运行方式和企业管理方式的超越。
         3.提升五种能力
       (1)提升大电网规划的统一优化能力树立协调发展的规划观,首先提升以特高压交直流馈入、不同电压等级协调发展为特征的,适应节能调度要求的华东区域坚强受端电网规划能力;其次发展以特高压电网为核心,适应电力市场以及“三华”电网发展新形势的数字化电网规划能力;最终发展以自愈为特征的智能电网规划能力。切实提升二次系统规划建设水平以适应电网数字化、智能化的要求。依托公司生产运行和企业管理平台,研发先进规划工具,提升规划工作的统一优化能力。
         (2)提升驾驭大电网安全运行的能力
       我们认为,未来智能、自愈的电力系统必须要有更高驾驭能力的指挥中心与之匹配,它将具备实时分析、智能决策、速控预控、适应市场、坚强可靠的能力,从而实现对电网的迅速掌控。其功能将全面超越现有调度中心的普遍功能。为此,我们提出高级调度中心的概念,并以建设高级调度中心为抓手,提升驾驭大电网安全运行的能力。我们要进一步加强产学研合作,深入研究高级调度中心的技术、管理功能及其实现,研发先进的技术装备;在电网基础数据、网络统一模型等方面夯实基础;整合提升现有EMSMOSWAMMAP等系统功能,逐步实现动态安全监测、预警和预控,提高电网的安全稳定控制水平;完善二次设备管理,加强通信基础设施建设;按照节能发电调度和电力市场的要求,创新经济调度的手段,提高电网经济运行水平;加快开展统一网络数据库建设,整合调度一体化运作平台,推进调度运行管理的精细化和标准化,最终全面提升以高级调度中心为核心的驾驭大电网安全运行的能力。
         (3)提升电网资产全寿命管理的能力
       以建设数字化变电站为重点,全面提高电网装备技术水平,为智能电网打好物质基础;研究、应用针对设备状态的监测、评估技术,优化检修策略,提升设备管理水平;以提高线路输送能力的研究和应用为重点,提高设备利用水平;开展一系列新型、先进的输变电应用技术研究,以新技术、新设备应用带动电网输送能力的不断提高。
         (4)打造信息化企业,提升企业级辅助决策能力
         在现有公司企业级信息系统(EIS)和SG186工程的基础上,构建企业级辅助决策体系,实现对跨业务领域信息的获取、分析、挖掘和共享,提升企业科学决策水平。不断整合和集成企业资产管理和电网生产运行管理平台,建设统一、开放、高效、具有可扩展性的架构,提升功能应用,从而为电网规划、建设、运行管理提供全方位的信息服务。
         (5)积极研发领先超前的技术应用,提升自主创新能力
         大力发展原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新,在电网关键技术研究和应用领域实现新突破。按照《华东电网安全稳定运行关键技术研究框架》的要求,抓紧开展高级调度中心研究和方案设计、电网快速建模和仿真(FSM)、灵活输电技术研究等。在新技术、新材料、新工艺、新设备方面的探索和应用上下功夫,勇于开展新技术应用的试点项目和示范工程。努力在科技创新和技术进步方面走在前列,在建设智能电网的实践中提升自主创新能力。
       当前,全球电力行业智能电网的研究和实践尚处于起步阶段。华东电网将秉承国家电网公司“努力超越、追求卓越”的企业精神,加快推进技术升级和管理提升,增强自主创新能力、可持续发展能力和国际竞争能力,努力争作建设“一强三优”现代公司的排头兵。希望通过我们对智能电网建设的探索与实践,为中国电力发展作出新的贡献。
      
       智能电网难在管理
       2006年4月24日
       中国推广智能电网技术上不是问题,主要的阻力来自于电力企业的组织结构和业务流程,要从以前传统的垂直式管理转到横向管理。
       “在美国加利福尼亚州,那里的电力严重不足,尤其是在高峰期,电力供应十分紧张。电力公司在高峰期不得不停电,这是用户非常讨厌的事情,很多居民的电器无法使用。如果信息能够实时地双向传输,用户将实时地了解自己的用电量及电价变化等情况,这样就可以帮助用户依据电量和电价进行行为调控,并适当调整用电计划,以节省费用开支。如果实行了这样的智能电网和双向的智能传输数据之后,能够使高峰期用电量至少节省5%。”这是在2006年中国电力行业信息化建设高层论坛上IBM中国高级电力专家Martin Hauske描述的智能电网。
       所谓智能电网,实际上是IBM描绘的一个电网信息化蓝图,它涉及到网络自动化、资产生命周期管理、劳动力动态管理以及自动电表的管理四个领域。目前,智能电网在中国还没有真正全面地实施开来,但是在西方发达国家已经有了成功案例。智能电网的基本概念有三个主要元素: 一是数字化程度更高,有更多的传感器连接更多的资产和设备; 二是数据的整合体系和数据的收集体系; 三是进行分析的能力,即依据已经掌握的数据进行相关分析,以优化运行和管理。
       以自动电表为例,国内的电表能够对用户数据进行自动采集和读取,但只是单向的信息传输,而非双向的、互动的交流。当实现了双方向的交流之后,电网企业就能够对需求和供应有一个更好的平衡。比如在电力供应的高峰期,可以根据实时的客户用电量提高价格,而当供大于求时,则可以降低电价。这样用户就能根据实时的电价变化而有选择地采用其他能源设备(如太阳能、燃气等设备),或者选择错开高峰时段用电,从而降低用电成本。通过这种手段,可以自动平衡用电客户的需求,避免峰值期的冲突。
       Martin介绍,可通过五个步骤实现智能网络分析和商业智能: 数据源→数据传输→数据整合→数据分析→数据优化。传统电网各方面的数据非常多,关键问题不是缺乏数据和信息,而是要建立一个统一的信息模式和架构,打破信息孤岛,这样才能够为管理者提供更加有效的信息,帮助决策。要将不同的应用和数据整合起来,它的技术基础就是以服务为导向的SOA。
       Martin认为,在中国推广智能电网存在天然优势,因为中国有很多新建的电网,采用了很多可控的元件,智能化程度已经很高了,所以在其上增加一些分析功能相对比较容易。而可能面临的阻力主要来自于电力企业的组织结构方面,其自身业务流程尚在优化与调整中,从以前传统的垂直式管理到现在的横向管理是比较困难的事情。就技术而言,虽说不是非常容易,但是至少是可行的。“我们看到,在数据分析、数据整合以及SOA架构方面,各个电力企业已经有了相关的实践。”
      
       IBM:智能电网改变生活
       网络世界记者 蒙克2006年4月19日
       再过几年,也许你的用电方式会发生这样的改变:把烧热水、熨衣等可调时间的家务挪到了深夜,因为这一时段的电价比白日要便宜几倍。促成这一转变的可能就是IBM的智能电网解决方案。
       智能电网优化企业管理
       根据IBM中国公司高级电力专家Martin Hauske的解释,智能电网,或者说电网的智能化有三个层面的含义。首先是利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控,然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合,最后通过对数据的分析、挖掘,达到对整个电力系统运行的优化管理。
       可以说,智能电网提供了一个大的框架,通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理,为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。在这个框架之下,包含了许多具体的解决方案,如ERPCRMEAM(企业资产管理)、CIM(通用信息模型)数据中心、人事管理系统、财务管理系统等等。
       Martin举了一个例子来具体说明智能电网对普通人生活的影响。他说,在电力服务体系中,电表是一个重要的元器件,目前,中国的电表只是达到了自动的读取,是单方面的交流,不是双方的、互动的交流,而如果实现了双向的交流之后,电力供应机构就能精确地知道用户的用电规律,从而对需求和供应有一个更好的平衡。比如说,在电力供应的高峰期或是需求超过供给的时候,根据实时的客户用电量提高价格。这个时候,聪明的用户就会把自己家里可以替代能源的设备打开(比如说太阳能设备),或者是选择错开用电高峰时段。这样就会形成比较灵活的供电模式,避免在用电高峰期出现停电等讨厌的事情,并提高电力公司的收益。
       智能电网推动清洁科技
       当然,智能电网的意义并不限于优化电力公司的管理那么简单,事实上,它还对IBM非常重视的“清洁科技”有着重要的作用。由于各国政府对于环境的日益重视,以及能源紧缺的压力,通过“清洁科技”生产的可再生的“清洁能源”有着广阔的发展前景,如风能、太阳能、燃料电池等等。而有了各种各样的清洁能源,原来的电网要和这些能源有机地结合,就需要电网网络更加智能化,使得能源从生产、传送到最后使用的过程受到集中监控和管理。
       IBM电力行业解决方案销售经理雷鸣举了一个这样的例子:我国的农村有很多小水电站,特点是有多余的电就卖给电网,但是由于政策的原因和定价的原因,他们把电低价卖给电网,然后电网又把这些电高价卖给农村市场,使得清洁能源没有带来成本降低,没能使当地的农民受益。如果能通过成本核算进行更好的定价,清洁能源就能从中获益,从而更快地发展。而要进行更好的定价,就得依赖于更多的数据收集和更好的数据分析处理,这里智能技术就有了用武之地。
       根据美国能源部的统计,通过对美国电网的智能化改造,预计未来20年内可带来800亿美元的投资节省。而“十一五”期间,我国电力信息化每年约有超过100亿元的投资,如果从现在开始就着眼于智能电网的建设,可节省的资金和提升的效益必将十分可观。因此,智能电网的意义非同寻常。
      
       法国电力试验智能电网提高风电使用率
       华夏风电网
       法国电力公司日前正在美国诺福克试验一种特动态能源储存系统,它有助于电网协调来自北海的间歇性风电。
       法国电力公司网络同意与瑞士ABB公司之间的交易,即使用ABB公司SVC Light的“聪明电网”技术。该系统将使用高技术的锂离子电池和超导体电力晶体管均衡连接风电场配电网络负荷。
       总部在苏黎世的ABB称,该系统将储存风电多余电力在高峰时期使用。该项目是个协作研究、发展和示范项目,SVC设施预计将在2009年末投入使用。
       法国电力公司电网规划工程师博德曼称,该项目有特点,因为它允许更多新能源电力与现有电网连接,它还将展示其能源储藏功能。
       诺福克海姆斯拜项目财经上将由“革新投资刺激计划”支持,该计划由英国能源监管者Ofgem运行。
       SVC是ABB公司柔性 AC传输系统部综合几个技术而成,它可以改善配电系统的安全、容量和灵活性。安装该系统可以提高风电场电力的使用率,避免风电给电网造成的失稳。
       开发这项技术是为了对付炼钢厂电弧炉大量使用电力产生的摇曳效应。1999年SVC Light系统在瑞典运行,2000年另外一个在德国特里尔运行。
       ABB称,诺福克项目将通过改善新能源电力进入电网的方法兑现对自己和法国电力对气候变花反应的承诺。
      
       谷歌研发能源检测产品 参与美国智能电网计划
       《福布斯》网站 2009年2月9日
        此次研发能源测定产品的举动,也是谷歌公司成为继IBM等公司之后,又一家希望从美国政府“智能电网”计划中加快自身发展的IT巨头。
         谷歌公司表示正在研发一种新的能源监测产品PowerMeter,通过该设备,人们能够测定家中电能消耗量的详细情况,从而有效节省能源开支。
         此次研发能源测定产品的举动,也是谷歌公司成为继IBM等公司之后,又一家希望从美国政府“智能电网”计划中加快自身发展的IT巨头。谷歌公司表示,目前共有30名员工正在对该设备进行内部测试,而未来数周内这一项目的工作团队将扩大至200人。另外,谷歌公司还希望进行一定程度的外部测试。
         谷歌公司表示,正在与一些电力设备制造商及运营商、监管部门及其它IT企业进行合作,共同推进该项目。谷歌公司在本周一证实,目前正在与Silver Spring Networks公司进行合作,并且向该公司提供了资金投入,但是谷歌公司并没有透露具体的数额。Silver Spring Networks总部设在硅谷,主要从事国家电网升级技术的研发。除了谷歌之外,IBM、思科等美国IT业巨头已经开始配合美国政府升级国家电网的计划进行相关研发。目前,美国电网存在着普遍的老化情况,而且在信息搜集及传输等方面也有很大问题。
         据悉,谷歌公司所研发的产品名为PowerMeter,是一种使用户能够在线观测电力使用情况的小型软件。目前,谷歌公司并没有对该项目所带来的收入进行详细的计算,但是该项目负责人Kirsten Olsen Cahill表示,该产品能够提供进入谷歌网站的轻便渠道,因此在一定程度上也有助于搜索业务的推广。(普莱)《中华香港讨论区》
       
       ADI收购加拿大商Domosys 进军智能电网领域
       ADI日前宣布收购了一家加拿大电力线(power-line)通讯技术以及智能型电网技术供货商Domosys,将取得该公司的所有相关专利、硬件及软件。该公司的电源管理技术主要用于先进电表基础设备(Advanced Metering Infrastructure,AMI)系统中,这些电力设备将用于开发美国“智能型电网(smart grid)”的应用。
       AMI系统支持双向通讯,能发送相关指令到住宅,提供实时电费数据以及响应需求等活动的应用。ADI表示,Domosys开发的PowerBus通讯技术将用于将现有电表转换为智能型设备,因而可以进行远程监测;讯号可以透过电力线或双绞线来传送。ADI还表示,该公司计划利用这些电力线通讯技术来开发新产品,预计将于今年稍晚上市。
       Domosys是一家私人控股公司,该交易的细节尚未公布。(中国能源网整理)(本网编辑:江蓓) 

       《环球表计》信息站报:前不久,ARC咨询机构最新的研究报告指出:未来5年内北美地区先进计量设施(AMI)和智能电网市场将出现快速增长,两者的年复合增长率将达20.6%,即市场规模将从2008年的18亿美元增长到2013年的47亿美元。
      
       该报告称,公用事业公司为了降低运营成本,不仅需要减少劳动力成本、还要缩短抄表收费周期以改善现金流,同时还要增强客户服务水平。这在很大程度上推动了美国和加拿大地区自动抄表(AMR)市场的发展。目前AMI技术使低成本、性能可靠的解决方案能够为用户带来更多收益(较单纯的自动抄表),因此人们在需求侧管理、电网自动化以及其有利于用户的服务方面,对先进计量技术的应用兴趣与日俱增。同时,AMI技术使表计终端与公共事业公司之间的双向通信成为可能,而这些功能对智能电网来说也最基本的要求。
      
       自美国通过2007年能源独立和安全法案开始,部署智能电网便成为了美国的一项政策。该法案第13条规定,在2008年至2012年5年间,美国政府每个财政年需要划拨出1亿美元,用于创建与各州、各公共事业公司及客户相匹配的智能电网实施计划;同时,还成立了电网现代化管理委员会来评估实施需求侧管理的效益,并为智能电网的实施推荐所需的协议标准。
      
       最近由美国新总统奥巴马签署并由美国国会颁布实施的经济刺激方案中,就有超过490亿美元的资金将用于改造国家能源系统,而其中用于电网设施部署的资金将超过170亿美元。
 狼”来了 ? 看Google能否为智能电网带来惊喜
       [淘股吧]
       来源:《环球表计》网站 作者:Henry 时间:2009-03-13 点击: 68
       2月初,Google发布了能在线实时显示用户用电信息的工具­­—— PowerMeter,这个年收入几十亿美元,并倡导以开放标准自由获取信息而著称的网络公司,就这样堂而皇之地进入了一个以前从未涉及的领域,因此颇为引人注目。诚然,Google作为网络时代的领军人物,从未间断过对自身业务范围的拓展,目前已成功渗透到移动电话、出版传媒、传统广告及软件等不同领域,在与这些行业传统运营商开展竞争的同时,也在很大程度上推动了这些行业的发展。那么,我们不禁要问,这次Google又能为智能计量、智能电网、甚或整个电力行业带来怎样的影响呢?
      
       首先,Google展示给我们的是基于IP协议(互联网协议)远程获取计量数据的网络工具(PowerMeter),并希望电力用户通过这一方式对自身的用电情况进行分析管理,进而达到节约能源、减少花费的目的。然而众所周知,智能计量自上世纪末兴起以来,表计数据采集所采用的通信协议从来没有统一过,而且在很多项目中用户也无权访问实时数据,更不用说第三方访问了。其中原因,一方面是电力公司(或其它公用事业公司)对数据安全和资产安全的考虑;另一方面则是传统供应商基于对市场保护和行业垄断方面的考虑。这正如前不久美国颁布家庭经济刺激方案时,要求智能电网的部署应以IP协议或其它开放式协议为标准,部分业内传统供应商对此嗤之以鼻,认为此条款会将一大批传统计量产品/方案供应商逐出市场,并且不利于市场发展。
      
       其实,对于智能计量或智能电网行业来说,关于协议的争论从来就没有停止过。一种观点认为,开放式标准协议将使电网真正智能化,因为当今的信息技术已经能保证信息产品的安全、可靠,而且又有好的通用性,非常有利于技术的推广和应用,同时也有利于第三方在允许的情况下访问这些信息,进而对这些信息进行更为充分的利用,体现其真正的价值。然而反对的声音则认为,强制性采用IP协议或其它开放式协议,会使那些采用HomePlugHANZigBee等标准的表计厂家失去大部分市场,从而处于不利的位置,同时这也有可能使智能计量和智能电网行业面临生存和死亡的考验,因为万一出现安全问题,将会造成整个行业止步不前。
      
       因此,Google携IP协议进军智能计量领域,对众多传统表计厂商来说还是“敌友难分”,但对个别厂商来说,Google则是真正的朋友。比如美国传统的电能表制造商Tendril公司,这是因为他们与Google在智能表计方面很早以前就已经展开了合作,而且他们还将与Google共同对外开放其智能表计的应用程序接口,进而加速行业的发展。Tendril公司的执行总裁Adrian Tuck先生则强调:智能计量行业最大的风险不是其他因素,而主要是其发展太慢。Google,这类在全球颇具影响力的公司涉足此领域,必将在满足用户需求的同时加速行业发展。
      
       另外一些新兴的能源计量管理技术企业,虽然与Google没有任何合作关系,但他们也认为,Google乘上能源计量管理这趟列车,将给这个行业带来不一样的激情。他们认为,Google只是在建立一个网络管理平台,用户使用这一平台也离不开智能表计这些硬件的支持,因此,只要传统表计制造商及时做出转变,智能计量市场对他们来说还是有很多机会的。另外一些专注于开发家庭能源管理软件的公司,则可以利用这个平台提供的能源信息,进行数据分析和可视化软件的开发或家庭控制设备等硬件的研发,这无疑将会有更多的人从中获利。
      
       我们姑且先不论Google是敌是友,目前来看,Google进军智能计量/智能电网领域还面临着一个尤为关键的问题,那就是公用事业公司会不会允许它为用户提供这项服务。Google的PowerMeter长期在线服务也就意味着能源用户能够实时访问自身使用能源的相关信息,从而就承担了公用事业公司和一些能源管理服务公司提供的相关服务。即使能源管理服务公司愿意采用Google的PowerMeter继续提供服务,而传统的公用事业公司凭借自身在这一领域的深远影响,从其对信息的垄断和安全方面考虑,会不会轻易让Google介入这一领域还是个未知数。尽管Google早就开始了对政府部门的公关活动,试图劝说政策的制定者在把“采用IP协议”写入相关条例的同时,还要求“在获得用户许可的情况下,第三方可以访问这些关系到用户切身利益的计量数据”,但目前来看,Google在这方面还没有突破。
      
       互连互通的开放式协议在保证安全和可靠性的前提下必然有利于智能计量/智能电网项目的实施,但是当前情况下强制要求所有项目都基于IP协议也许还值得商榷,毕竟当前基于IP技术的智能电网系统还没有完善的基础设施,存在一些诸如安全、公用事业公司资产管理、成本如何降低等诸多问题,再加上IP协议只不过是智能电网的一部分,还有很多其他的因素制约着智能电网的发展,因此,基于IP协议的智能电网还将有很长的一段路要走。
      
       总之,Google进军智能计量/智能电网这个行业,无疑会让人对这个颇具潜力的新兴行业进行更多的思考。在网络技术飞速发展的今天,网络的安全性和稳定性已经越来越有保障,用户完全有权利获取与自己密切相关的耗能信息,进而对其进行管理。因此,智能计量/智能电网的推广和发展势在必行。但正如前面提到,鉴于能源和公用事业的特殊性,这些领域的发展的确有“太慢”的问题。这种情况下,我们不妨把Google的到来看作“闯入羊群的狼”,它或将使行业各方面的参与者在生存的竞争中焕发“活力与激情”!

参考文献编辑本段回目录

1.http://www.mei.gov.cn/industry/utility/news.jsp?cd=256959&edittime=2009-04-09
2.发展智能电网的意义:http://www.nengyuan.cc/2009414/Info20094146246.html
3.http://www.icablecn.com/mainfei6/09-4-8-2.htm
4.智能电网标准体系:http://www.wangd.com/viewDiary.html?ownerid=18161&id=50141
http://en.wikipedia.org/wiki/Smart_grid

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