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   【導(dǎo)讀：智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化，它建立在集成、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測(cè)量等技術(shù)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全可靠和經(jīng)濟(jì)高效的目標(biāo)，具有信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化和互動(dòng)化等主要特征。】

   在2010年上海世博會(huì)國(guó)家電網(wǎng)館，很多觀眾聚集在地下一層，好奇地透過寬大的玻璃窗，觀察首座服務(wù)世博會(huì)的智能變電站。這里，就是被譽(yù)為該館亮點(diǎn)的智能電網(wǎng)綜合示范展示區(qū)。

　　什么樣的電網(wǎng)是智能電網(wǎng)呢？專家解釋說，智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化，它建立在集成、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測(cè)量等技術(shù)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全可靠和經(jīng)濟(jì)高效的目標(biāo)，具有信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化和互動(dòng)化等主要特征。簡(jiǎn)言之，智能電網(wǎng)就是傳統(tǒng)電網(wǎng)和傳感網(wǎng)、通訊網(wǎng)的結(jié)合。

　　智能電網(wǎng)帶來美好生活

　　就快下班了，不用火急火燎地往家趕，在辦公室打開電腦敲擊鍵盤，一組指令會(huì)自動(dòng)傳到家中：電飯煲開始煮飯、空調(diào)自動(dòng)開啟……這并不是科幻小說，而是智能電網(wǎng)帶給我們的全新生活方式。用戶不但可以遙控家用電器，還能在家中利用太陽(yáng)能自發(fā)電，讓這些“綠電”輸入電網(wǎng)，獲取報(bào)酬。另外，智能電網(wǎng)能“自我檢測(cè)”，即自動(dòng)繞過故障節(jié)點(diǎn)尋找新路徑，這種自我補(bǔ)償會(huì)使電壓相當(dāng)穩(wěn)定，即使短暫停電，用戶也幾乎沒有感覺。

　　如果說這是對(duì)未來生活的暢想，那么在北京的一個(gè)小區(qū)里，智能電網(wǎng)帶來的全新改變已經(jīng)真實(shí)呈現(xiàn)。

　　這是一個(gè)普通的三居室，位于北京蓮香園小區(qū)一棟住宅樓的頂層，外表和普通家庭沒有多大差別。但實(shí)際上，這里是國(guó)家電網(wǎng)智能電網(wǎng)用戶服務(wù)的一個(gè)試點(diǎn)。通過智能電網(wǎng)，用戶已經(jīng)可以使用電話控制這套三居室中的所有電器。用戶只需撥打某個(gè)特定的電話號(hào)碼，根據(jù)語(yǔ)音提示，就可以通過按鈕選擇需要控制的電器，然后再根據(jù)語(yǔ)音提示，選擇開或關(guān)這一電器。

　　目前，我國(guó)傳統(tǒng)電網(wǎng)70%以上是依靠火力發(fā)電，消耗的是不可再生的化石能源，污染高。而日益增長(zhǎng)的清潔能源諸如風(fēng)能、核能、太陽(yáng)能卻無法大規(guī)模供給。此外，多發(fā)出的電無法儲(chǔ)存，如果不用就白白費(fèi)掉了，而在夏季用電高峰期間又往往供電緊張，導(dǎo)致拉閘限電。因此，新型清潔型可再生能源的并網(wǎng)與儲(chǔ)能是智能電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域之一。

　　智能電網(wǎng)可以通過需求端管理提高終端響應(yīng)能力。如果一座建筑、一個(gè)工廠有無數(shù)個(gè)電動(dòng)機(jī)，電梯、水泵、風(fēng)機(jī)都需要依靠電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，那么電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)的電流將達(dá)到運(yùn)行電流的5～7倍。如果同時(shí)啟動(dòng)，將占用大量供電系統(tǒng)的負(fù)荷容量，造成供電設(shè)備裝機(jī)容量大增，投資也非常龐大。但是如果我們通過智能控制，將啟動(dòng)時(shí)間錯(cuò)開，就可以節(jié)約大量的電力負(fù)荷和相關(guān)投資，這對(duì)于智能電網(wǎng)來講是很容易就能實(shí)現(xiàn)的。

　　同時(shí)，輸電過程中也因?yàn)槔擞?、諧波和電磁脈沖造成大量的線損和能耗，電能質(zhì)量不高，最終會(huì)影響到電器的使用壽命，因此柔性輸電就是智能電網(wǎng)的一個(gè)重要標(biāo)志。另外，所謂智能電網(wǎng)的“智能”，還體現(xiàn)在電網(wǎng)與終端用戶的雙向互動(dòng)性上。用戶可以根據(jù)不同時(shí)段的資費(fèi)情況選擇用電時(shí)間，家用電器也會(huì)成為智能家電，它可以根據(jù)階梯電價(jià)情況自行決定啟動(dòng)時(shí)間，主人完全不必操心。單位或用戶用不完的太陽(yáng)能、風(fēng)力電能也可以逆向出售給電網(wǎng)公司。

　　智能電網(wǎng)，在全球范圍來看也是一個(gè)很新穎的概念，近年來正不斷發(fā)展完善。

　　2006年，美國(guó)IBM公司提出了“智能電網(wǎng)”解決方案，主要解決電網(wǎng)安全運(yùn)行、提高可靠性。該方案提通過對(duì)電力生產(chǎn)、輸送、零售的各個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化管理，為相關(guān)企業(yè)提高運(yùn)行效率及可靠性、降低成本描繪了一個(gè)藍(lán)圖。

　　奧巴馬上任后，提出了全新的電網(wǎng)計(jì)劃。美國(guó)將集中對(duì)每年要耗費(fèi)1200億美元損耗的電網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)換代，建立橫跨四個(gè)時(shí)區(qū)的統(tǒng)一電網(wǎng)；將逐步實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿慕y(tǒng)一入網(wǎng)管理；全面推進(jìn)分布式能源管理，創(chuàng)造世界上最高的能源使用效率。

　　這之后，中國(guó)能源專家武建東又提出了“互動(dòng)電網(wǎng)”?；?dòng)電網(wǎng)可以通過電子終端將用戶之間、用戶和電網(wǎng)公司之間形成網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)和即時(shí)連接，實(shí)現(xiàn)電力數(shù)據(jù)讀取的實(shí)時(shí)、高速、雙向的總體效果。

三院研制的應(yīng)急移動(dòng)供電站已經(jīng)受到電力專家的高度肯定，許多用戶對(duì)其表示出濃厚興趣。武鎧攝

　　航天科工全面跟進(jìn)

　　在中國(guó)，構(gòu)建智能電網(wǎng)的行動(dòng)近年來持續(xù)加速，在2010年全面展開。

　　2010年年初，國(guó)家電網(wǎng)公司制定了《關(guān)于加快推進(jìn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的意見》，確定了建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的基本原則和總體目標(biāo)。到2011年，智能電網(wǎng)建設(shè)完成研究試點(diǎn)；到2015年，初步建成中國(guó)智能電網(wǎng)；到2020年，全面建成世界領(lǐng)先、自主創(chuàng)新、中國(guó)特色的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。國(guó)家電網(wǎng)在此方面的投資共計(jì)4萬億元。

　　而中國(guó)航天科工集團(tuán)公司在電力裝備方面具有良好基礎(chǔ)。一院、二院、三院、四院、六院、061基地、航天通信和深圳公司等單位覆蓋了電力裝備行業(yè)中的電源、火電、風(fēng)電、核電、電網(wǎng)的輸配電用電領(lǐng)域等。

　　就讓我們以微燃電站為例，了解一下航天科工電力裝備領(lǐng)域的具體項(xiàng)目。

　　未來，分布式能源將越來越普及。在家庭、單位等場(chǎng)所，或是斷電應(yīng)急、野外作業(yè)等場(chǎng)合，只要有天然氣、汽油、沼氣等燃料，就可以用小巧的微燃電站實(shí)現(xiàn)發(fā)電。美國(guó)提出，未來全美的分布式能源供電比重要達(dá)到30%。

　　在京郊云崗，記者探訪了研制中的微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電站項(xiàng)目。在實(shí)驗(yàn)室，年輕的項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人俞凱告訴記者，雖然微燃電站看上去不太起眼，但由于它涉及到多項(xiàng)國(guó)內(nèi)尚無應(yīng)用先例的關(guān)鍵技術(shù)，31所為此花費(fèi)數(shù)年時(shí)間進(jìn)行了艱苦研發(fā)，現(xiàn)在關(guān)鍵技術(shù)基本得到了突破，預(yù)計(jì)今年年底可以投入生產(chǎn)。相信到明年，中國(guó)自己的微燃電站就可以投入使用。

　　該電站的一大特色是冷熱電聯(lián)供，即燃燒后的尾氣可以利用，方便洗澡、空調(diào)等使用。這一功能使能量利用比值從20%～30%上升到70%～80%。它的尾氣非常清潔，相當(dāng)于歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)。

　　另外，該電站還使用了31所自主研發(fā)的空氣軸承。該軸承運(yùn)轉(zhuǎn)后，摩擦的部位充滿空氣，使轉(zhuǎn)速大大提高，軸承壽命達(dá)到4萬小時(shí)。而這一關(guān)鍵點(diǎn)，曾擋住了許多國(guó)內(nèi)研制企業(yè)。

　　在31所，記者看到兩臺(tái)車載應(yīng)急移動(dòng)供電站，它們是微燃電站的孿生兄弟，使用起來更加靈活方便。據(jù)介紹，電力專家對(duì)它們十分感興趣，已介紹更多客戶前來觀看演示。

　　三院民用產(chǎn)業(yè)部工作人員告訴記者，在該院，風(fēng)電變流器等電力裝備正在研發(fā)，高壓沖擊發(fā)生器占領(lǐng)國(guó)內(nèi)大部分市場(chǎng)，風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電裝置銷路良好，電力裝備已成三院民用產(chǎn)品品牌。

　　集團(tuán)公司經(jīng)濟(jì)合作部有關(guān)負(fù)責(zé)人則向記者列舉了空冷凝汽器、核電膨脹節(jié)、無人機(jī)、智能電表等十幾項(xiàng)集團(tuán)公司優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品，這些產(chǎn)品將在統(tǒng)一的銷售平臺(tái)上，形成航天科工的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

　　例如，六院產(chǎn)品空冷凝汽器，以空氣冷卻代替水冷，節(jié)省了大量水資源，受到地方政府和廣大客戶的歡迎，將陸續(xù)投放市場(chǎng)。又如，深圳公司的智能電表產(chǎn)品。在電路中的浪涌保護(hù)性能十分出色，已在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占據(jù)廣闊份額，將為航天科工產(chǎn)品在電網(wǎng)中拓展打下基礎(chǔ)。

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　　在智能電網(wǎng)總體戰(zhàn)略下，航天科工將發(fā)揮多專業(yè)優(yōu)勢(shì)和系統(tǒng)工程經(jīng)驗(yàn)，聚焦二次系統(tǒng)，兼顧一次系統(tǒng)及其配套工程，成為全球領(lǐng)先的智能電網(wǎng)解決方案提供商。

　　按照既定規(guī)劃，到2015年，中國(guó)航天科工集團(tuán)公司電力裝備產(chǎn)品總水平將達(dá)200億元。那時(shí)，中國(guó)的智能電網(wǎng)將更加堅(jiān)強(qiáng)，航天科工將成為該領(lǐng)域的知名品牌，航天技術(shù)將在又一領(lǐng)域筑起國(guó)家安全的堅(jiān)實(shí)屏障。

智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的較大區(qū)別在于具有互動(dòng)性

　　相關(guān)鏈接

　　什么是智能電網(wǎng)

　　智能電網(wǎng)(smartgrid)就是把最新的信息化、通訊、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和原有的輸、配電基礎(chǔ)設(shè)施高度結(jié)合，形成一個(gè)新型電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化。智能電網(wǎng)可以提高能源效率、減少對(duì)環(huán)境的影響、提高供電的安全性和可靠性、減少輸電網(wǎng)的電能損耗。

　　智能電網(wǎng)的七大特點(diǎn)

　　1.自愈

　　有自愈能力的現(xiàn)代化電網(wǎng)可以發(fā)現(xiàn)并對(duì)電網(wǎng)的故障做出反應(yīng)，快速解決，減少停電時(shí)間和經(jīng)濟(jì)損失。

　　2.互動(dòng)

　　在現(xiàn)代化電網(wǎng)中，商業(yè)、工業(yè)和居民等能源消費(fèi)者可以看到電費(fèi)價(jià)格、有能力選擇最合適自己的供電方案和電價(jià)。

　　3.安全

　　現(xiàn)代化的電網(wǎng)在建設(shè)時(shí)就要考慮實(shí)現(xiàn)徹底的安全性。

　　4.提供適應(yīng)21世紀(jì)需求的電能質(zhì)量

　　不會(huì)有電壓跌落、電壓尖刺、擾動(dòng)和中斷等電能質(zhì)量問題，適應(yīng)數(shù)據(jù)中心、計(jì)算機(jī)、電子和自動(dòng)化生產(chǎn)線的需求。

　　5.適應(yīng)所有的電源種類和電能儲(chǔ)存方式

　　允許即插即用地連接任何電源，包括可再生能源和電能儲(chǔ)存設(shè)備。

　　6.可市場(chǎng)化交易

　　支持持續(xù)的全國(guó)性的交易，允許地方性與局部的革新。

　　7.優(yōu)化電網(wǎng)資產(chǎn)提高運(yùn)營(yíng)效率

　　可以在已建成系統(tǒng)中提供更多的能量，僅需建設(shè)少許新的基礎(chǔ)設(shè)施，花費(fèi)很少的運(yùn)行維護(hù)成本。

　　專家觀點(diǎn)

　　“中國(guó)電網(wǎng)發(fā)展在世界處于領(lǐng)先地位”

　　———管清友(能源經(jīng)濟(jì)學(xué)者、清華大學(xué)國(guó)情研究中心研究員)

　　“實(shí)際上，在電網(wǎng)發(fā)展方面我國(guó)總體是不落后的，而且中國(guó)從一開始就參與規(guī)則的制定，甚至在某些領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。中國(guó)現(xiàn)在開展的各種計(jì)劃，包括新能源計(jì)劃、智能電網(wǎng)計(jì)劃，應(yīng)該體現(xiàn)自己的優(yōu)勢(shì)和特色，其實(shí)，低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展特別契合東方國(guó)家的政府主導(dǎo)型經(jīng)濟(jì)模式。”

　　“智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，我們有信心在年底前完成”

　　———馮慶東(電力學(xué)者、中國(guó)電力科學(xué)研究院輸變電研究所博士)

　　“建設(shè)智能電網(wǎng)首先是網(wǎng)架要堅(jiān)強(qiáng)，就像人體的軀干一樣，你的四肢軀干是要可靠的。第二要像人的大腦一樣，要有很聰明的智慧。所以智能電網(wǎng)的建設(shè)是高度協(xié)調(diào)的整體，標(biāo)準(zhǔn)很重要。在標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一方面，從今年6月份開始，由國(guó)家電網(wǎng)公司組織，中國(guó)電科院牽頭，100多位專家已經(jīng)積極研究智能電網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。我們有信心在年底把它完成。”

　　“智能電網(wǎng)，花費(fèi)高回報(bào)也高”

　　———盧強(qiáng)(中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授)

　　“電力系統(tǒng)一定要有科學(xué)的規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)安全、清潔、高電能質(zhì)量等多種目標(biāo)的優(yōu)化。但集成這些目標(biāo)，卻是一個(gè)很大很難的課題。電網(wǎng)只有堅(jiān)強(qiáng)才有安全，只有安全才有效益，這是符合我國(guó)國(guó)情的。發(fā)展堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的花費(fèi)會(huì)比較多，然而回報(bào)也很高，我國(guó)應(yīng)牢牢把握這個(gè)機(jī)會(huì)。”