智能电网研究框架及其执行策略
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2009年5月21日国家电网在 “2009特高压输电技术国际会议”上正式宣布将建设“坚强的智能电网”,并公布了规划试点、全面建设、引领提升三阶段的建设方案。该方案的公布立刻引起各方关注,使智能电网概念从一个专业术语变成炙手可热的公众话题。
赛迪顾问认为智能电网是以先进的通信技术、传感器技术、信息技术为基础、以电网设备间的信息交互为手段、以实现电网安全、可靠、经济、节能为目的的先进的现代化电力系统。智能电网是一个宏大的工程,但在建设过程中容易出现两个极端情况,一个是概念缩小,仅仅关注技术层面,而不能借此推动电力行业朝着更高层次发展;二是概念泛化,使得智能电网是个筐,什么都往里装,最后尾大不掉,草草了事。因此需要政府、行业协会、科研机构、电力企业、设备制造企业在科学合理的研究框架下齐心协力,积极发挥自身的特长与专业特色,形成了“官民协作、产学研结合”的智能电网研发阵势,共同推动智能电网建设健康、有序的进行。
1、智能电网研究框架
根据中国电力行业现状和智能电网发展需要,我们认为可以将智能电网的研究内容分为宏观研究、电力技术、支撑研究和高级研究四个方面。四个方面覆盖了智能电网建设的所有层次,各参与方可以从中找出自己需要关注的重点,并开展有针对性的研究。

图1 智能电网研究框架
宏观研究是方向。充分考虑国家、社会和电力行业各方利益,从政策因素、社会因素和行业因素着手,保证智能电网建设方向正确。
政策因素主要是研究国家政策和智能电网建设间的互相关系,政府在适当的时机出台合适的政策可以引导智能电网建设朝着有利于社会发展的方向前进,同时随着智能电网建设进程的深入,也会使一些原本的政策难题逐步化解。例如实时电价在发电和用电侧的实施会影响电价形成机制;风电、光伏并网会影响新能源发展规划;智能电网会影响节能减排政策带;“三网合一”的构想会影响信息产业的发展。
社会影响主要是研究智能电网和生产、民生、环保等方面的互相制约关系,同时该部分研究成果也会对政策制定带来影响。例如可以研究智能电网的实时电价如何影响工农业生产,又会对经济有什么影响?
行业影响主要是研究智能电网会对电力企业发展和电力行业带来什么影响。智能电网不仅仅是技术问题,其深层次是能源利用方式和电力行业发展模式的变革,电力行业参与各方均需要从各自角度从宏观层面对其进行研究,以顺应发展潮流。例如智能电网会影响电网企业、发电企业的战略发展方向,从而改变其发展模式;智能电网也会重新划分电力行业产业链,并会对上下游利润构成带来影响。
电力技术是核心。智能电网作为一种现代化电网,先进的电力技术是实现电网智能化的关键。
智能电网建设将覆盖发电、输电、配电和用电等电力生产全过程,每个环节都有若干关键技术。发电侧要关注新能源接入、竞价优化发电以及电厂选址优化等问题,缓解能源地域分配不均、能源结构不合理的问题;输电侧则关注输电网智能规划、线路的状态监测和评估、智能调度,保证输电网的安全稳定运行、降低线损;变电主要关注数字化变电站的自动化、监控、标准化等内容;配电侧关注配网自动化、营配一体化,提高用电可靠性;用电侧要建立用户和电网的信息交互机制,实现智能化用电;调度主要是实现在调度支持平台的辅助下对电网进行监控,继而实现优化调度。
支撑研究是保障。智能电网的建设离不开企业管理模式的优化、信息化水平的提高和设备制造技术的升级。
智能电网不仅仅是技术问题,同时也需要电力企业适时优化业务流程、提升管理水平,保证业务流程能够适合智能电网发展需要;信息化技术是电网智能化最重要的支撑手段,只有在安全防护的基础上,以信息交互为基础、以海量数据做支撑、以集成应用为手段、以直观展示为目的才能实现电网智能化的目标;高技术含量的电力设备是智能电网最重要的基础实施,需要厂商和电力企业紧密联系,研发出适合国内电网实际需要的设备。
高级研究是探索。智能电网作为互联网之后最重要的技术变革,要勇于探索,占领技术制高点。
作为未来几十年技术革新最频繁的市场,智能电网将和互联网一样,对新应用模式和盈利模式的渴求非常强烈,参与各方要勇于探索新应用和新盈利模式,依靠对市场和业务的深入理解,设计出如互联网中搜索引擎一样的杀手级应用。
这次,中国获得了一个公平竞争的机会,国内的电力企业和设备厂商要抓住机遇,在建设智能电网的过程中要时刻考虑相关技术的产品化方法,为未来技术输出做储备。
2、智能电网研究框架执行策略
智能电网研究框架是对智能电网建设过程中需要关注的问题进行了分类划分,并给出了初步的研究方向,在具体执行过程中,需要参与各方紧密协作、各司其职,共同推进智能电网的建设。
研究机构要对智能电网和社会、经济发展间的关系进行详尽分析,从中立者角度为智能电网参与各方提供决策支持。智能电网作为一个技术革命将影响到电力行业和社会发展的方方面面,研究机构要从“大处着眼”,站在中立者角度,从促进社会发展的高度给出建设性意见,为政府、企业提供研究支撑。同时研究机构要从“小处入手”,关注具体问题,关注实际问题,研究成果要具有现实意义。
政府要宏观把握,保证智能电网健康、有序推进,从而促进电力行业的发展。政府应该将智能电网建设和电力体制改革、经济结构调整结合起来,从分吸纳各方意见,制定指导性政策,引导智能电网建设方向。
电力企业从微观操作,和研究机构紧密联系,结合企业发展战略,制定智能电网实施规划。电力企业作为智能电网建设主要执行者,应该在政策指导下,结合企业实际情况,制定详尽的实施方案,并对具体技术细节进行攻关,制定技术标准,保证智能电网建设顺利推进。
电力设备厂商要密切注意智能电网发展趋势,展开技术攻关,调整产品结构,抓住发展机遇。智能电网是技术驱动型项目,在建设过程中会有很多技术变革,设备厂商要密切跟踪发展情况,快速跟进,把握热点,开展有针对的研究项目,占领技术制高点。
