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智能电网问题 发表评论(1) 编辑词条


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智能电网的应用软件竞技场编辑本段回目录

你知道你的项目什么时候才有出头之日吗?答案是:一位互联网之父帮你筹划设计之时。这桩美事刚刚发生在智能电网互用性研究小组(SGIP:Smart Grid Interoperability Panel),这是一个由美国联邦政府赞助的多学科标准机构,5月下旬在加州圣何塞的网络会议ConnectivityWeek年会上召开了一系列会议。

文顿·瑟夫(Vint Cerf)是互联网的主要设计者之一,他现在担任谷歌公司的副总裁兼首席互联网顾问(Chief Internet Evangelist),去年11月被推选进SGIP。在SGIP成员及其他智能电网从业人员参加的ConnectivityWeek年会上,瑟夫发表了主题演讲,就如何设计智能电网以比肩互联网的成功程度提出了自己的建议。

智能电网越来越受到人们的关注,因为它正在从雏形走进现实生活。在未来数年里,加州及美国的其他地区将安装上数以千万计的智能电表。这些仪表将每个消费者或商业用户的用电量反馈给电力公司,而且可以进行双向通讯。智能电表将提高用户对电力和动态电价政策(在某些时段通过暂时提价来调整用电需求)的知情度,从而根据实际情况用电。

瑟夫建议智能电网的设计者不要仅仅考虑电力方面的问题,同时还要考虑其他资源的使用。他说,智能电网的成功最终将取决于企业和消费者是否都认为它是有益的。他指出了安全、自动配置和数据保护等多个问题,但他充满信心,认为设计者能够解决智能电网的复杂问题。

在协调设计的所有讨论中,试验因素都没有得到应有的重视。在上周的专栏里,我谈到了组织孤岛(organizational silos)为何是智能电网发展面临的巨大挑战。在这次大会上,这个问题得到了确证,但几乎没有人提出解决方案。

智能电网与互联网有很大的不同——电网设计者不是在孤立作战。各级政府、实力雄厚的大公司(电力公司、微软和谷歌等技术公司、思科等网络厂商、SAP和OSIsoft等软件公司)及许多专业公司、初创公司都参与了进来。另一个不同点是,目前的智能电网是以闭环形式出现的。电力公司正在向他们的客户提供智能电表,但在大多数情况下双向通讯功能一开始并没有启动。

还有一个大问题——如果一个开发商想开发iPhone或Android手机的软件,这很容易——开发商可以把它的应用软件放在公开市场上出售。而智能电网里则没有这样的竞技场或市场。

我们是否应该坐等智能电网按照电力公司以往的步调渐渐成长呢?不行!我们应该组建一个联盟,由智能电表厂商(Itron、Echelon等)、通信标准供应商(Zigbee、ZWave、HomePlug)、家庭控制系统及软件供应商(EnergyHub、iControl)和数据供应商共同来搭建一个智能电网竞技场。还可以加上业务兴趣广泛的谷歌、微软和思科。

我们的目标应该是建立一个具有代表性数据和计算机仿真技术的软件工作环境,让任何感兴趣的人都可以创建示范性应用软件。一旦家庭安装上所有所需的设备,这些示范性应用软件就能立即转变成实际应用软件。这样,你就能够去这样一个市场,按你的电力公司、你家的仪表和设备类型来寻找应用软件。

这样的竞技场可以解决4个问题。第一,可以挖掘更多的数据来源。大多数有趣的应用软件是因为在数据来源中添加了能源管理数据。你可能不在乎开着空调,但如果你得知空调开着的同时窗户也开着,你就知道出问题了。了解其他数据集合的人才有智慧和经验来发明这些应用软件。

第二,人们可以更广泛地参与进来,一起想象智能电网的前景。通过建立这样一个竞技场,来自不同领域的数以千计的开发商可以启动新应用软件的试验。就像手机应用软件市场孕育出许多创意一样,智能电网应用软件竞技场也能做到这一点。

第三,随着应用软件标准的建立,智能电网设计者可以知道怎样才能让智能电网的标准和架构更加合理。在互联网发展中被证实为极为重要的工作码概念也可以应用在智能电网上。

最后一点,这些应用软件的构想可以促使那些为智能电网树立标杆的大企业打破组织孤岛现象。如果厂商看到通过让公司其他部门参与或放宽设计标准能让一个狭隘的项目有所改进,一些组织孤岛就完全有可能被打破。

建立这样一个竞技场不必花很多钱,而且这些钱可以从政府资金和营销资金中筹集到。云计算还可以让这个竞技场更便宜。这种创意环境虽然不能解决智能电网面临的所有挑战,但会增加探讨的途径,从而衍生出更好的应用软件。这最终将加快智能电网的实现。

特别关注:智能电网面临两大挑战编辑本段回目录

   根据嵌入式系统大会(ESC)中一个专家小组的说法,智能电网面临诸多难题,包括从保证通讯设备的安全到了解消费者的行为等。 

    “还有很多问题有待解决。”美国国家标准技术研究院(NIST)主导智能电网标准的国家协调员GeorgeArnold表示。 

    “其中有一个领域确实需要我们做更多的努力,那就是处理电磁相关问题。例如,所谓手提箱核弹(suitcasenuclearbombs)或太阳风暴(solarstorms)”Arnold称。“军方有处理电磁脉冲的系统,但不实用,所以我们需要更好的物理和电气设计来处理这些影响。”他补充说。 

    Arnold和其它信心满满的工程师都十分注重确保未来数字化、网络化电网的安全。 

    智能电网的安全 

    “我们有世界上最优秀的人才来实现如何保护电网,”Arnold说,“我认为问题不在于设计产品,而是使用实践,这才是差异所在。” 

    确保安全的设计已经成为智能电网工程师们的新口头禅,ChrisKnudsen表示,他负责PG&E智能电网的标准和架构,“我非常有信心,我们采用了最佳的实践做法,我们已经竭尽全力。”Knudsen表示。 

    我们有一个实验室,其中包括一个完整的变电站和一个在企业防火墙之外的变电站,克努森说:“我们将把在这里测试过的成果用于实验装置,因此随着时间的推移,服务范围扩大,我们以后将会有更大的信心。”

    智能电网也将推动一系列新通信系统的产生,这些新通信系统将不仅要安全还要可以适合苛刻的条件和具有更长的使用寿命。思科系统新智能电网部业务拓展部经理迈克尔说富勒MichaelFuller表示:“如果我要在一个电线杆上部署一个路由器,必需付出很高的成本才能实现,它必须是可靠的。” 

    至于标准,NIST去年年底发布了一部智能电网的框架,但“它更多的是一个艺术家的初稿和工程草图——当然,是水高准的。”Arnold表示。 

    例如,“业内还有很多工作,如在可再生DC能源如太阳能光伏电池和将其变成用于电网的交流电的逆变器之间有更丰富的接口”,Knudsen表示。 

    同时,一个负责用于连接消费电子设备至节能家庭网络的电力线标准的委员会也在取得进展。预计将在5月的会议上公开其最新标准的详细内容,Arnold表示。 

    消费需求仍未明晰 

    “消费者是上帝,”倡导智能电网的广泛联盟--GridWise联盟的主席KatherineHamilton表示,“我们需要更好地努力来弄清楚消费者如何行动,”她说,并指出成立一个调研市场的专案小组。 

    “我们还需要弄清楚如何计算随着时间的投资、效益,这个有点难,因为我们不知道消费者会如何与电网互动。”Hamilton表示。 

    经济利益超过部署成本的设施才能得到新系统的费用审批,PG&E的Knudsen表示,“在我们推出这些设备之前,大多数问题我们都不明白,我们还需学习很多东西。”他总结道。

中国智能电网产业发展任重道远编辑本段回目录

智能电网产业已成为推动我国经济转型升级、实现节能减排的现实选择。中国智能电网产业发展高层论坛近日在江苏张家港举行,与会专家一致认为我国智能电网产业开始进入加速发展期,其在为经济发展注入绿色动力的同时,如何进行科学规划,确保智能电网产业健康、快速、稳定发展是当前亟需关注的焦点。

智能电网产业加速布局

    中国工程院院士余贻鑫在中国智能电网产业发展高层论坛上表示,我国智能电网产业尽管起步较晚,但近年来发展迅猛,随着产学研合作平台的逐渐完善,智能电网产业链将加速形成,从而带动智能电器、电动汽车等系列产业的壮大。放眼全国,各地智能电网产业正在加速布局。

    在此次论坛举行的同时,一个集智能电网研发平台、科技成果转化平台、专业人才培训平台和招才引智、招商引资品牌平台于一体的智能电力研究院落户张家港,助推江苏省智能电网产业基地建设。

    在刚刚过去的4月,南京江宁经济技术开发区与国内四家智能电网企业签订合作协议,1000多亩智能电网与低碳经济示范园区开工建设。同期,扬州“智谷”暨智能电网展示中心在扬州经济技术开发区正式启动,打造研发、示范、展示、交易、创业孵化、产业服务全方位的国际化智能电网产业科技园。

    4月7日,我国首个智能电网综合示范工程在中新天津生态城开工。

    在更早些的3月,国家电网公司宣布,未来10年将在三峡库区投资243亿元建设坚强智能电网。目前,国家电网下属各公司包括北京、天津、 浙江、陕西等,都已分领域启动智能电网试点工作。

    中电联秘书长王志轩透露,中电联已经着手电力“十二五”规划研究编制工作,其中智能电网的建设将是该规划的重要内容之一。规划中所提的智能电网概念是指广泛意义的电力系统智能化,而不仅仅局限在电网智能化领域内。

智能电网助力我国经济“低碳转身”

    参与此次论坛的专家普遍认为,智能电网对于实现我国经济可持续发展意义重大,不但可以直接搭建能源有效配置的绿色平台,更将助力我国经济“低碳转身”。

    智能电网是一种智能地集成电力使用者的新型电网系统,目的是有效传递可持续的、经济的和安全的电力。智能电网的节能效率已经获得国际普遍认可。

    由世界经济论坛发布的《2010年能源展望报告》显示,美国线路电力损失接近总发电量的6%,印度线路损失高达25%。而智能电网则使得电网能在需要的时间和地点有效生产并配送理想数量的电力,使得消费者行为变得更加可控。

    美国格点电网公司首席执行官彼得?科赛尔曾在公开场合表示,智能电网技术可以通过随时对传统能源和清洁能源进行优化协调实现节能,满足经济和环境的双重目标,同时,根据未来能源需求缩放规模提高运营效率,为公用事业公司及其客户提供自我优化的智能网络。

    今年4月国家电网公司发布的绿色发展白皮书显示,我国预计在2020年基本建成坚强智能电网。“坚强智能电网”是以“电力高速路”特高压电网为骨干网架,通过先进的设备技术和控制方法,实现安全高效运行的电网。届时该网络将发挥其能源配置的绿色平台功能,推动清洁能源发展、电网损耗降低、发电煤耗降低及电动汽车发展,带来直接和间接的减排效果,实现2020年比2005年减排二氧化碳16.5亿吨。

    据推算,2011—2020年国家电网公司可累计减排约105亿吨二氧化碳。其中清洁能源发展带来的减排量约占61.7%,降低电网损耗带来的减排量约占2.4%,发电煤耗降低带来的减排量约占31.8%,电动汽车发展以电代油实现的减排量约占4.1%。

智能电网发展商机无限

    智能电网的建成对于我国经济转型发展意义重大,其在发展建设过程中所带来的经济效益同样可观。在中国智能电网产业发展高层论坛上,与会专家深信中国智能电网发展商机无限。

    台湾“中央研究院”院士林耕华认为,智能电网的经济空间不容小觑。智能电网建设本身的相关技术和设备市场蕴藏着巨大的投资机遇。而清洁能源产业、电动汽车发展、物联网技术应用等与智能电网相关的产业也会得到快速发展。

    清华大学陆超教授在发言中表示,建设智能电网需要构筑坚强的网架结构,这需要大量的智能电力设备,初步估算这方面设备将占电网总投资的四成左右。国家电网公司公布的数字显示,到2020年智能电网的预期总投资可望达到1万亿元。在这一笔“大单”中,仅电力设备一项就达4000亿元。

    台湾“中央研究院”院士刘炯朗在中国智电网产业发展高层论坛上指出,物联网技术将为智能电网产业发展注入活力,“构建一个科学的智能电网系统,有赖于性能强大、安全可靠的软硬件平台支持,而物联网为此提供了可能。” 刘炯朗介绍,物联网在智能电网方面的应用目前主要体现在电网动态监测与实时控制两个方面,通过电网物理系统与计算机信息系统的深度镶嵌,实现智能电网与物联网的良性互动。

    此外,智能电网发展还将创造新的产业,例如,电动汽车充电站。未来一段时期,国家将投资上万亿元用于充电站建设,这需要特殊的变压器来支撑电流的逆变过程,所以,逆变器生产厂家也面临着广阔的市场空间。与此同时,电力自动化和IT技术密切相关,因此智能电网也将给IT产业带来巨大商机,通信、数据处理、芯片和电子器件等领域都将受益。

智能电网健康发展任重道远

    虽然智能电网优势明显,产业前景广阔,但我国的智能电网建设才刚刚起步,尚处于研究和探索阶段,许多技术还处于开发的初级阶段,因此也存在巨大的挑战。对此,专家认为实现我国智能电网产业健康、快速、稳定发展需在以下三个方面加以保障。

    ——强化规划引导和监管。我国智能电网建设本身将是一个漫长的过程,需要逐步过渡和多种技术长期共存。对此,中国工程院院士余贻鑫教授建议,必须加以规划,建立相应的评价指标体系,防止在电网可靠性和安全性及通信网络的安全性等方面出现不必要的损失。

    同时,智能电网建设投资巨大,必须注重经济性。“智能电网建设由于其本身的复杂性和涉及广泛的利益相关者,政府应事前进行成本收益分析,加强投资约束与监管。”余贻鑫说。

    ——确保智能电网建设的开放性。台湾“中央研究院”院士林耕华认为,因为智能电网涉及的技术多、带动面大,所以还需要有一个开放的心态,应着力营造开放、自由的产业空间。

    余贻鑫也表示,智能电网的关键目标是催生新的技术和新的商业模式,实现新的产业革命。因此,我国应制定相应的标准,鼓励广泛的企业参与,促进智能电网产业开放式发展。

    ——加强国际和区域合作。余贻鑫介绍,尽管世界各国智能电网研究侧重点不同,但重点关注的都是与配电相关的问题。因此,我国在建设智能电网中,可以积极推动相关的国际合作,这会起到事半功倍的效果。

    林耕华也建议,可以加强两岸在智能电网基础技术及产业化应用领域的全面合作。他同时提醒,发展智能电网是一个渐进的过程,实现智能电网产业的全面“绽放”任重道远,切勿急功近利。(完)

参考文献编辑本段回目录

http://www.forbeschina.com/review/201006/0001487.shtml

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标签: 智能电网面临挑战 智能电网

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同义词: 智能电网面临挑战,智能电网挑战

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