在世界范圍內(nèi),智能電網(wǎng)正在帶動上下游產(chǎn)業(yè)形成龐大的“智網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈”。4月7日,美國電力科學(xué)研究院發(fā)布報告,對美國現(xiàn)代化電力系統(tǒng)以及部署智能電網(wǎng)技術(shù)的成本和收益進行了評估。
該報告估計,全面落實現(xiàn)代化電力系統(tǒng)和智能電網(wǎng)將花費3380億~4760億,而收益將達到13000億~20000億美元。該報告還分析了各方面的成本和收益,包括改善智能電網(wǎng)對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,到加強電網(wǎng)安全和保障。同時,報告指出,做出這些改變將帶來更高的電源利用率和更有效的高峰負荷管理。
美國電力科學(xué)研究院對于智能電網(wǎng)技術(shù)成本、收益的評估分析引起了國內(nèi)對于智能電網(wǎng)建設(shè)的思考?!俺私?jīng)濟與可靠性,未來中國智能電網(wǎng)究竟需要什么樣的設(shè)備是目前行業(yè)迫切需要明確的問題?!敝袊鴻C械工業(yè)聯(lián)合會顧問陸燕蓀近日表示。
智能化不是惟一標準
統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,未來10年,我國智能電網(wǎng)預(yù)計年均投資約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,國家電網(wǎng)公司也宣布將于今年推廣建設(shè)11類智能電網(wǎng)試點工程,包括建設(shè)67座智能變電站、在19個城市核心區(qū)建成配電自動化系統(tǒng)等。
對此,廈門大學(xué)中國能源經(jīng)濟研究中心主任林伯強認為,智能電網(wǎng)的發(fā)展有利于清潔能源發(fā)展,促進節(jié)能減排,但其未來發(fā)展仍充滿不確定性。在他看來,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、特高壓和互動用電的發(fā)展進度以及清潔能源的發(fā)展速度。
“不出10年,太陽能光伏發(fā)電成本將降至與火電成本一樣,但要將太陽能發(fā)的電與千家萬戶相連接,美國方面預(yù)計至少也要20年?!敝袊こ淘涸菏坑噘O鑫在接受記者采訪時呼吁,發(fā)展智能電網(wǎng)應(yīng)循序漸進,不能操之過急。
事實上,從2009年提出“堅強智能電網(wǎng)”到此后大規(guī)模投資,國家電網(wǎng)公司兩年來在智能電網(wǎng)領(lǐng)域動作頻頻,但由于缺乏國家力量的有力支撐,國家電網(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)展進程。
據(jù)了解,智能電網(wǎng)建設(shè)不僅將對技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及信息技術(shù)進行了有機結(jié)合,還將使集成技術(shù)得以更為廣泛的應(yīng)用,而實現(xiàn)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備智能化則是未來整個電力網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。
對于電力設(shè)備商來說,如何在發(fā)電、輸電和配電、用電整個環(huán)節(jié)實現(xiàn)管控一體化、互動化是關(guān)注的焦點;而對于自動化企業(yè)來說,提供從發(fā)電到用電整個價值鏈中的自動化、IT和可控制的電力設(shè)備來滿足智能電網(wǎng)的需求,則是未來占據(jù)電力市場的關(guān)鍵。
業(yè)內(nèi)人士分析,智能電網(wǎng)建設(shè)過程中,輸變電產(chǎn)品,尤其是一二次設(shè)備突破原來的界線互相滲透,在以往開關(guān)設(shè)備、輸電線路、變壓器產(chǎn)品融入智能化的元素,可以實時監(jiān)控、可以實現(xiàn)對出現(xiàn)的故障進行簡單處理等。
近日,由常州變壓器有限公司設(shè)計制造的500kV智能變壓器就充分體現(xiàn)了該公司在我國超(特)高壓智能變壓器設(shè)計制造上的領(lǐng)先水平。據(jù)悉,此類變壓器可通過安裝智能組件和套管式有源電子互感器,實現(xiàn)對變壓器油中溶解氣體、微水、鐵心接地、局放、溫度等狀態(tài)的實時監(jiān)測。
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)尚處于籌備及試點階段,但為數(shù)不少的電氣設(shè)備商早已開始涉足智能化設(shè)備研究和制造,而這種研發(fā)也引起了業(yè)界專家的擔憂?!澳承┰O(shè)備上的智能化功能不僅不能滿足智能電網(wǎng)的需要,甚至還會影響設(shè)備的穩(wěn)定與可靠性?!睂<姨崾荆O(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。
國家電網(wǎng)公司南自電網(wǎng)研究院高級設(shè)計師陳福鋒對記者說:“從技術(shù)層面來講,除了電器設(shè)備的智能化,智能電網(wǎng)的發(fā)展在建設(shè)堅強、穩(wěn)定的大電網(wǎng)基礎(chǔ)上,還要在微電網(wǎng)技術(shù)、能容納各類新能源的調(diào)度管理系統(tǒng)、用戶側(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?!?
技術(shù)方向轉(zhuǎn)移
事實上,通過對比不難發(fā)現(xiàn),由于中國能源分布遠離負荷中心,為緩解中國煤電油運的突出矛盾,我國智能電網(wǎng)的發(fā)展走了一條與歐美截然不同的路線,國家電網(wǎng)公司提出的“堅強”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)在中國率先突破和大量應(yīng)用。
截至目前,國家電網(wǎng)1000千伏晉東南—南陽—荊門特高壓交流試驗示范工程、±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),中國的特高壓遠距離輸送的能力、數(shù)字化控制技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位?!笨茖W(xué)研究院首席專家胡學(xué)浩表示,“但是,中國在配電領(lǐng)域就大大地落后了,AMI(高級量測體系),美國覆蓋率6%,AMR(自動抄表系統(tǒng))美國覆蓋了30%,中國幾乎是零?!?
從衡量一國電力可靠性的重要指標“年停電時間”來看,2009年中國平均為每戶9小時,而東京是5分鐘,新加坡是2分鐘。背后的實質(zhì)是,“電力公司還是管理者的姿態(tài),用戶也沒有停電要求補償?shù)囊庾R。未來配電領(lǐng)域還有太多的工作要做?!蹦戏诫娋W(wǎng)公司專家委員會秘書長、中國工程院院士李立對在接受媒體采訪時表示。
胡學(xué)浩認為,智能電網(wǎng)側(cè)重輸電還遠遠不夠,未來5年,技術(shù)重點必須逐漸轉(zhuǎn)移至配電、用電領(lǐng)域。
研究員王凡表示,長期來看,智能配用電建設(shè)的熱點可能將多于智能輸變電。
對此,國家電網(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)的標準體系涉及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度等8個方面,并沒有明顯的輕重之分,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,未來可能會對配用電的智能化建設(shè)力度更大一些。
標準之惑
今年初,國家電網(wǎng)公司公布了第二批12個試點項目,內(nèi)容包括“智能電網(wǎng)綜合示范工程、智能用電小區(qū)/樓宇試點工程、多網(wǎng)融合試點工程”等,試點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、實施的同時,由標準問題所帶來制約卻日趨凸顯。
2010年6月,由國家電網(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)標準體系規(guī)劃》正式發(fā)布。但上述標準卻不是行業(yè)內(nèi)惟一標準。目前,南方電網(wǎng)也在致力于對智能電網(wǎng)相關(guān)標準的研究,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)標準均不是國家標準,且同國際標準的對接尚存阻力。
就智能電表領(lǐng)域而言,目前國內(nèi)有等多家企業(yè)涉足生產(chǎn),但“基本上還是根據(jù)地方的試點項目度身定做的,不是一個通用智能電表。在其他項目使用和出口中,還要面臨標準統(tǒng)一問題。”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。
一個現(xiàn)實的例子就是,國家電網(wǎng)公司全面接管菲律賓電力公司后,希望推廣中國國標的智能電表,但是菲律賓傾向于美國的智能電網(wǎng)標準,中國產(chǎn)品的出口即面臨阻礙。
對于設(shè)備制造企業(yè),未被統(tǒng)一的智能電網(wǎng)建設(shè)標準意味著難以預(yù)測的風險。
采訪中一位不愿具名的電氣設(shè)備企業(yè)負責人告訴記者,有國家電網(wǎng)方面人士曾在某內(nèi)部會議上表示,目前可以順利進入示范工程、試點項目中的設(shè)備的技術(shù)水平及研發(fā)標準不能等同于未來智能電網(wǎng)建設(shè)的實際需要。“即使有的設(shè)備已經(jīng)在示范項目上使用,也不代表這樣的設(shè)備就是未來智能電網(wǎng)建設(shè)真正需要的?!?
關(guān)于智能電網(wǎng)的眾說紛紜也讓部分業(yè)界人士開始謹慎投資。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5%,該集團董事長兼CEO劉積仁認為,由于存在政策和技術(shù)層面的問題,國內(nèi)智能電網(wǎng)成熟還將有很長的路要走,“智能電網(wǎng)是很好的概念,是全世界的趨勢,但在短期內(nèi)難以實現(xiàn),并且投入成本會很高,至少在5年之內(nèi)還不會達到目前大家的預(yù)期?!?
“合力”建設(shè)
中國智能電網(wǎng)的發(fā)展早已不單純是電力系統(tǒng)本身的事情,而是影響整個社會經(jīng)濟發(fā)展全方位的戰(zhàn)略性的項目。定義、技術(shù)方向、標準、發(fā)展路徑……未來的智能電網(wǎng)建設(shè)或?qū)⑹宫F(xiàn)有的電網(wǎng)管理體制、價格機制、定價等方式都發(fā)生改變。
“智能電網(wǎng)建設(shè)是一項長期復(fù)雜的系統(tǒng)工程,離不開各個利益相關(guān)方的參與和推動。”國網(wǎng)能源研究院靳曉凌博士認為,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、金融機構(gòu)、科研機構(gòu)等多個方面,而且各利益相關(guān)方的關(guān)注點也各有側(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)機構(gòu)協(xié)同以及資金、政策支持。
與此同時,建立跨行業(yè)的溝通和合作平臺,在智能電網(wǎng)建設(shè)方面形成合力在此時顯得尤為重要。
能源產(chǎn)業(yè)研究中心高級顧問袁穎指出,要完全實現(xiàn)智能電網(wǎng)是一個分階段、分層次的過程。這個過程不僅受國家政策、投資等影響,而且包括現(xiàn)有技術(shù)的成熟性、經(jīng)濟性、電網(wǎng)基礎(chǔ),以及整個社會的用電習(xí)慣和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展等方面。這個實現(xiàn)過程可能需要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5年我國將依托信息、控制和儲能等先進技術(shù),推進智能電網(wǎng)建設(shè),切實加強城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造,增強電網(wǎng)優(yōu)化配置電力能力和供電可靠性;開展智能電網(wǎng)建設(shè)試點,改造建設(shè)智能變電站,推廣應(yīng)用智能電表,配套建設(shè)電動充電設(shè)施。
采訪中業(yè)內(nèi)人士指出,未來惟有形成由政府為主導(dǎo)、多方積極參與的發(fā)展格局,才能全面推進中國智能電網(wǎng)發(fā)展,也更加便于企業(yè)進一步明確并適應(yīng)智能電網(wǎng)建設(shè)需要。
跨國咨詢公司埃森哲的戰(zhàn)略咨詢?nèi)蛑鞴荞R克•斯佩爾曼表示,下一步中國智能電網(wǎng)發(fā)展面臨的最大挑戰(zhàn),是要在國家統(tǒng)一規(guī)劃和推動下,在全國范圍內(nèi)以更快的速度和更大的規(guī)模部署試點項目。