智能電網(wǎng)已成為引領電網(wǎng)技術未來發(fā)展的方向,而物聯(lián)網(wǎng)技術的應用正是為了能夠盡可能地保證電力輸送過程中的電網(wǎng)高效、安全、可靠,力求提高網(wǎng)絡傳輸及管理效率、電網(wǎng)運行可靠性,以及降低能耗和減少浪費等成本。
物聯(lián)網(wǎng)滲透各環(huán)節(jié)
物聯(lián)網(wǎng)作為智能電網(wǎng)末梢信息感知不可或缺的基礎環(huán)節(jié),在電力系統(tǒng)中具有廣闊的應用空間,物聯(lián)網(wǎng)將滲透到電力輸送的各個環(huán)節(jié),從發(fā)電環(huán)節(jié)的接入到檢測,變電的生產(chǎn)管理、安全評估與監(jiān)督,以及配電的自動化、用電的采集以及營銷方面都要采用物聯(lián)網(wǎng),在電網(wǎng)建設、生產(chǎn)管理、運行維護、信息采集、安全監(jiān)控、計量應用和用戶交互等方面將發(fā)揮巨大作用,可以說80%的業(yè)務跟物聯(lián)網(wǎng)相關。
目前,智能電網(wǎng)的發(fā)展為物聯(lián)網(wǎng)技術相關領域的產(chǎn)業(yè)帶來前所未有的市場機遇。同樣,物聯(lián)網(wǎng)相關技術發(fā)展與應用,也為智能電網(wǎng)發(fā)展賦予新的含義,極大地刺激和促進了全球范圍內(nèi)智能電網(wǎng)方面的技術和建設性投資。根據(jù)研究預測,到2030年,僅美國在智能電網(wǎng)智能化基礎設施建設方面的投資將達到600億美元,2017年亞太地區(qū)的投資也將達到1713億美元,到2020年歐洲對智能電網(wǎng)技術的投資預計可達803億美元,在此之間中國必將成為最大的消費市場。
我國很早就開展了智能電網(wǎng)的基礎研究工作。在智能電網(wǎng)相關的清潔能源及接入、儲能、特高壓輸電、大電網(wǎng)運行控制、靈活交流輸電、數(shù)字化變電站與數(shù)字化電網(wǎng)、配電網(wǎng)自動化、狀態(tài)檢修與資產(chǎn)全壽命周期管理、自動抄表和自動測量、定制電力、通信、信息化等技術領域積極開展試點、示范工程建設以及智能電網(wǎng)標準化的研究和制定。據(jù)相關調(diào)研顯示,目前,電網(wǎng)光纖通信網(wǎng)絡、管理信息系統(tǒng)已全面展開建設,在調(diào)度自動化、電網(wǎng)實時動態(tài)監(jiān)控等方面均取得了大量突破,為促進清潔能源開發(fā)利用、提高能源利用效率、實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶雙向互動奠定了堅實的基礎。
我國已建成上海世博園、天津濱海新區(qū)的中新生態(tài)城兩個較大型的試點區(qū),中新天津生態(tài)城覆蓋區(qū)域達31平方公里、30000戶住宅全部實施電力光纖入戶,涵蓋6大環(huán)節(jié)12個子項目的示范工程,是目前國際上覆蓋區(qū)域最廣、功能最齊全、信息化水平較高的智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)。目前,我國已建成6個智能用電試點小區(qū),在建22個智能用電小區(qū),服務平臺覆蓋3.5萬個客戶。
加強技術開發(fā)與推廣
雖然智能電網(wǎng)建設在逐步推進,但仍面臨一些難關。“清潔能源入網(wǎng)技術、儲能技術、基礎元器件產(chǎn)品技術是制約智能電網(wǎng)發(fā)展與推廣應用的技術瓶頸。另外,由于在能源轉(zhuǎn)換、電力輸送、用戶使用三大環(huán)節(jié)中的信息采集、控制技術,長期被西方發(fā)達國家技術壟斷,我國長期投入不足、技術基礎積累不夠和知識產(chǎn)權制約等主要問題的影響,使得我國在技術水平、可靠性等指標上與國外相比有較大的差距?!惫I(yè)和信息化部電子元器件行業(yè)發(fā)展研究中心副總工程師郭源生介紹說,“因此,國內(nèi)數(shù)字化智能儀表產(chǎn)品技術,以及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的技術標準也是制約三大環(huán)節(jié)智能化發(fā)展的主要技術瓶頸。”
而在物聯(lián)網(wǎng)技術結(jié)構和標準方面,郭源生認為,由于管理、結(jié)構和技術運用條件與環(huán)境不同,在整個智能電網(wǎng)的能源轉(zhuǎn)換、電力輸送、用戶使用三大環(huán)節(jié)的物聯(lián)網(wǎng)技術運用和結(jié)構差異性很大,很難形成統(tǒng)一結(jié)構模式和標準。
對于未來如何取得更進一步發(fā)展,郭源生建議說,未來國內(nèi)還需要進一步加強技術創(chuàng)新性研究,如大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行控制技術、大電網(wǎng)經(jīng)濟高效運行關鍵技術、智能配電網(wǎng)運行控制關鍵技術、分布式能源接入及雙向供電技術、智能電網(wǎng)狀態(tài)可視化技術,以及智能電網(wǎng)的保護技術、控制技術、自愈技術等,注重發(fā)展能源資源優(yōu)化配置、智能電網(wǎng)標準化、智能電網(wǎng)規(guī)劃與設計、智能電網(wǎng)運行與控制技術、智能電網(wǎng)信息技術、智能電網(wǎng)終端設備(各種智能傳感器、儀表、電器)、智能輸配電技術相關類產(chǎn)品的開發(fā)研制、規(guī)?;a(chǎn)、市場推廣應用,在產(chǎn)品可靠性指標上需要進一步突破和提高,徹底打破長期依賴進口的被動局面。