美国对智能电网的理解100731.docx

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美国对智能电网的理解100731

“45亿美元发展智能电网远远不够，需要拿出商业运作模式”（图）

2009-06-2911:

47:

00　来源:

东方早报（上海）　跟贴0条手机看新闻

在美国，智能电网并非新名词，这个概念已经存在八九年了，最近突然变得很流行和美国目前面临的经济挑战有关。

IC资料

　　编者按

6月26日晚美国众议院通过了《美国清洁能源安全法案》，其核心是“碳排放限额和交易制度”，对智能电网发展可谓系统性利好。

加上之前奥巴马签署的《美国复苏和重新投资法》中有45亿美元专款扶持，美国的智能电网发展可谓如虎添翼：

既有政策撑腰，又有财政力挺。

早报记者近日在美专程采访了美国发展智能电网的几位关键人物。

从记者发回的报道中，我们了解到，在美国，尽管对智能电网的概念仍众说纷纭，智能电网中后期发展的庞大资金还不知着落，政府官员为了政治前途而不愿冒“智能电网短期成本飙升”的风险，电力企业申请智能电网项目需要提供长达1000页的材料……但至少可以肯定的是，美国民众已经达成共识——智能电网的时代已经到来。

　　有这点就足够了。

只要认识趋同，则行动终会统一。

　　本周早报财经将陆续刊发有关美国智能电网的独家探营系列报道。

　　早报特约记者刘莉发自华盛顿

　　美国总统奥巴马签署的《美国复苏和重新投资法》（AmericanRecoveryandReinvestmentAct）中有45亿美元专门用于扶持智能电网的发展，把智能电网提升到战略的高度。

早报记者专访了奥巴马智能电网宏伟愿景的主要推广与实施者、45亿美元的监管人——美国能源部联邦智能电网特别工作组组长埃瑞克·奈特那（EricLightner）。

智能电网应有七大功能

东方早报：

关于智能电网定义的争论很多，到目前为止有没有一个大家都比较认可的定义？

奈特那：

智能电网到底是什么？

我们认为有一个大家都可以接受的标准定义对智能电网的发展很重要。

所以我们用了整整两年时间，先后在全美国范围内与200多位企业、行业协会、监管机构代表举行座谈，让整个行业内的不同利益相关者从各自所处的不同位置谈智能电网对于他们到底意味着什么。

最后得出的定义是，通过数字技术的运用改善电力系统的可靠性，安全性和效率，达到系统操作、维护和设计的多重优化。

智能电网有7个不同功能，包括鼓励消费者在知情情况下的参与；适应所有的电源种类和电能储存方式；鼓励新产品、新服务和新市场的开发；提供适应21世纪需求的电能质量；优化电力资源的调配，提高运作效率；通过自动检测、控制和修复来预防系统事故故障；在自然事故和人为事故下保持平稳运行。

　　东方早报：

你给出的定义非常笼统？

这可以算国际通行定义吗？

　　奈特那：

对于智能电网具有以上7大功能大家都没有任何异议，之所以没有给出详细的解释，是因为具体如何达到这7大功能各方的分歧还是很大的。

我们的目的不是要告诉大家具体应该怎么做，而是引导整个行业朝智能电网最终能达到的以上7个功能的方向发展。

　　这是美国的定义，我知道欧洲也有自己的定义，我在国际会议上也与他们交流过，感觉他们的很多功能定义还是借鉴我们的呢。

我认为定义的标准化不是目的，我们应该在国际范围内推行与智能电网相配套的数字和通信技术的标准化，好比手机，叫手提电话还是移动电话并不重要，重要的是无论是诺基亚还是iPhone都能在一个系统里运行。

　　网络安全性至关重要

　　东方早报：

能否形象地描述一下智能电网的主要功能？

　　奈特那：

智能电网的主要功能体现在两大方面，一个是电力需求侧管理，另一个是电网可靠性管理。

消费者在一个双向互动环境和知情的情况下，可以直接参与降低负荷的运作。

高峰与非高峰的分时定价可以引导消费者避开高峰时段，使得现有电力设施得到充分利用，节约兴建新的设施的费用。

消费者甚至可以通过在非高峰时段给电动车等具有储存功能的电器充电，在高峰时段放电的行为参与电力企业的调峰运作。

智能电网对于输电系统而言又意味着实时的信息反馈，提高控制者情景察觉和控制的能力，达到输电、配电中电力资源的最优化。

东方早报：

你认为对智能电网发展起决定性作用的因素有哪些？

　　奈特那：

首先是网络的安全性，如何防止骇客和恐怖分子入侵攻击对于电网系统的安全至关重要。

其次是电力行业的监管政策，在美国电力的批发市场是由联邦能源监管委员会管理，零售市场是由各州的公共事业委员会管理。

各级的监管政策非常复杂，这也造成每个地区的发展模式不同。

当然经济环境对智能电网的发展也有直接影响，当前的经济状况你也看到了，这也是政府出台经济刺激方案扶持的原因。

最后也是最关键的设立互操作性的原则和标准。

智能电网要有能与其互动的智能电器，很多品牌都有自己的独立知识产权，但要保证它们在与智能电网系统互动和对话的标准是统一的、公开的。

需要探索商业运作模式

东方早报：

科技是推动智能电网发展的巨大动力，其中最核心的是哪些技术？

　　奈特那：

在开放式架构下连接智能电网里面的每个组成部件的综合整合性通信技术。

它实现了信息的实时传递与控制，就好像每个部件都可以相互对话和聆听指令一样；遥感和测量技术支持信息的迅速和精确反馈，是支持电力需求侧管理，遥控检测与即时定价的核心技术；最前沿的超导技术，电源存贮技术，电源恢复诊断技术，自动控制技术等。

东方早报：

目前好像有一种强调电力需求侧管理的趋势，有种观点认为只要控制和减低电力需求，就可以省下兴建新的基础设施的巨额开支，但也有人认为大量兴建核电站以及与之配套的输电线路才能从根本上解决电能短缺的问题，你对这个问题怎么看？

奈特那：

现状是现有电力资源没有充分利用，分配严重失衡。

每年负荷最高峰的时间大约是400小时，只占全年发电和配电量的5%。

但是5%的用电高峰却占用了25%的配电资源和10%发电资源，而这些电力基础设施的造价都在数百亿美元以上。

就好比一个百货公司全年最忙、顾客人数达到最高峰时段也就圣诞节前一周，与其为满足这一时段大量聘用售货员，造成平时人力资源大量闲置，还不如通过某种干预与刺激方法引导消费者躲开高峰时段，这就是所谓的需求侧管理。

我们的立场不是反对兴建新的基础设施，而是鼓励和引导现有设施和资源的最优化配置和管理。

东方早报：

经济刺激计划中的45亿美元是一次性投入吗？

你认为未来美国政府还会继续大力扶持智能电网的发展吗？

奈特那：

45亿美元是一次性集中性的投入，我们预计总资金大约将在两到三年内发放完毕。

之后还会不会有如此大力度的集中性投入，我不敢肯定，但是每年政府的财政预算中都有6000万-7000万美元用于支持电力产业的研发工作。

我们在整个智能电网发展中所起的作用是早期项目启动，知识普及和引导行业发展方向，但最终结果如何，还是要看市场的反应。

45亿美元对于智能电网的总体发展还是远远不够的，中后期的发展需要行业内的企业各自探索商业模式。

美国电力科学研究院将智能电网定义为：

　　一个由众多自动化的输电和配电系统构成的电力系统，以协调、有效和可靠的方式实现所有的电网运作，具有自愈功能；快速响应电力市场和企业业务需求；具有智能化的通信架构，实现实时、安全和灵活的信息流，为用户提供可靠、经济的电力服务。

　　中国的智能电网的基本特征是在技术上要实现信息化、自动化、互动化。

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基本简介

　　智能电网概念的发展有3个里程碑：

美国IBM公司

第一个就是2006年，美国IBM公司提出的“智能电网”解决方案。

IBM的智能电网主要是解决电网安全运行、提高可靠性，从其在中国发布的《建设智能电网创新运营管理－中国电力发展的新思路》白皮书可以看出，解决方案主要包括以下几个方面：

一是通过传感器连接资产和设备提高数字化程度；二是数据的整合体系和数据的收集体系；三是进行分析的能力，即依据已经掌握的数据进行相关分析，以优化运行和管理。

该方案提供了一个大的框架，通过对电力生产、输送、零售的各个环节的优化管理，为相关企业提高运行效率及可靠性、降低成本描绘了一个蓝图。

是IBM一个市场推广策略。

　　第二个是奥巴马上任后提出的能源计划，除了以公布的计划，美国还将着重集中对每年要耗费1200亿美元的电路损耗和故障维修的电网系统进行升级换代，建立美国横跨四个时区的统一电网；发展智能电网产业，最大限度发挥美国国家电网的价值和效率，将逐步实现

太阳能

风能

地热能

　　美国太阳能、风能、地热能的统一入网管理；全面推进分布式能源管理，创造世界上最高的能源使用效率。

　　可以看出美国政府的智能电网有三个目的，一个是由于美国电网设备比较落后，急需进行更新改造，提高电网运营的可靠性；二是通过智能电网建设将美国拉出金融危机的泥潭；三是提高能源利用效率。

　　第三个是中国能源专家武建东提出的“互动电网。

互动电网，英文为InteractiveSmartGrid，它将智能电网的含义涵盖其中。

互动电网定义为：

在开放和互联的信息模式基础上，通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统，实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理，是集合了产业革命、技术革命和管理革命的综合性的效率变革。

它将再造电网的信息回路，构建用户新型的反馈方式，推动电网整体转型为节能基础设施，提高能源效率，降低客户成本，减少温室气体排放，创造电网价值的最大化。

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作用

　　互动电网还可以通过电子终端将用户之间、用户和电网公司之间形成网络互动和即时连接，实现电力数据读取的实时、高速、双向的总体效果，实现电力、电讯、电视、智能家电控制和电池集成充电等的多用途开发，实现用户富裕电能的回售；可以整合系统中的数据，完善中央电力体系的集成作用，实现有效的临界负荷保护，实现各种电源和客户终端与电网的无缝互连，由此可以优化电网的管理，将电网提升为互动运转的全新模式，形成电网全新的服务功能，提高整个电网的可靠性、可用性和综合效率。

　　互动电网既是下一代全球电网的基本模式，也是中国电网现代化的核心

　　实际上，互动电网的本质就是能源替代、兼容利用和互动经济。

从技术上讲，互动电网应是最先进的通讯、IT、能源、新材料、传感器等产业的集成，也是配电网技术、网络技术、通信技术、传感器技术、电力电子技术、储能技术的合成，对于推动新技术革命具有直接的综合效果。

由此，智能电网具备可靠、自愈、经济、兼容、集成和安全等特点。

我以为：

互动电网学说的本质就是以信息革命的造发性标准和技术手段大规模推动工业革命最重要财产——电网体系的革新和升级，建立消费者和电网管理者之间的互动。

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　互动电网的运转功效和社会意义

　　互动电网学说的本质，就是以信息革命的造法性标准和技术手段大规模推动工业革命的最重要资产——电网体系的革新和升级，建立消费者和电网管理者之间的互动。

互动电网的功效包括：

一是智能电网能够实现双向互动的智能传输数据，实行动态的浮动电价制度；二是可以利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合，遇到电力供应的高峰期之时，能够在不同区域间进行及时调度，平衡电力供应缺口，从而达到对整个电力系统运行的优化管理；三是智能电网能够将新型可替代能源接入电网，比如太阳能、风能、地热能等，实现分布式能源管理；四是可以提高供电效率，减少能量损耗，改善供电质量，解决电网商业化运转；五是智能电表可以作为互联网路由器，推动电力部门以其终端用户为基础，进行通信、宽带业务或传播电视信号。

互联网路由器

　　为此，IT产业的深度革命和能源革命将成为孪生兄弟，智能电网改革将推动全球能源革命的深度扩散。

通过建造互动的电网，将推进IT革命进入创新阶段；将为消费者提供更好的减少能源消耗的路径；将为整个社会节约成本、降低温室气体排放，并促进绿色经济占统治地位。

　　武建东认为，定义一个概念解放一个时代，把握一个概念焕发一个行业的潜能，而界定电网信息化的概念是确定一个国家电网现代化的基本前提。

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