国内外智能电网发展模式对比分析

文 Article_刘跃新 牛元立 张景超

随着科技的发展和国际能源形势的日益严峻，西方发达国家纷纷把发展智能电网作为提高能源利用效率、促进网架升级换代、保障清洁能源有效接入的重要手段。美国总统奥巴马上台后，更是把发展智能电网提升到国家战略的高度。温家宝总理在政府工作报告中，也正式提出要建设智能电网。

智能电网的定义

早期对智能电网的描述有：Intelligrid、Grid Wise、Smart Grid等。与Intelligrid和Grid Wise相比，Smart Grid更容易被电力工业界和学术流派所认同。Smart最传神的内涵是“巧”，“巧”具有聪明(intelligent)和灵活(flexible)两方面含义。灵活是指具有坚强可靠特质的灵活性，富有可持续性和应变能力。坚强平台和先进技术的有机结合才能充分提升“巧”的能力。因此，如果一味强调智能而忽视对物理基础的夯实，智能电网建设将会走向误区。建设智能电网，并不是说现在的电网就不具备智能性，事实上，电力工作者一直在为电网的智能化而努力。今后一段时间内，信息化、自动化和互动化将作为智能电网的主要特征而为人们所关注。

国外智能电网发展历程

2002年，美国电科院（EPRI）正式提出并推动了“Intelligrid”项目研究，致力于智能电网整体的信息通信架构开发，配电侧的业务创新和技术研发。2003～2005年，美国智能电网研究开始蓬勃发展，美国能源部（DOE）先后发布了“Grid 2030”、“国家输电技术路线图”计划，描绘美国未来电网远景和技术战略，并发起了“Gird Wise”和“现代电网(MGI）”等项目，随后几年，美国电力企业开始在智能电网领域开展一系列实践。2008年，美国科罗拉多州的波尔得市(Boulder)通过为用户安装智能电表来管理用户错峰用电，成为第一个电网智能化城市。2009年，美国国会颁布了《复苏与再投资法案》，确定投资45亿美元用于智能电网建设；美国能源部向国会递交了第一部《智能电网系统报告》，确定了由20项指标组成的评价指标体系。

2005年，欧洲委员会首次在欧洲提出智能电网概念，成立“智能电网欧洲技术论坛”，目标是把电网转换成用户和运营者互动的服务网，提高欧洲输配电系统的效率、安全性及可靠性，并为分布式和可再生能源发电的大规模整合扫除障碍。2006年，该论坛起草了《欧洲未来电网的远景和策略》，全面阐述了欧洲关于智能电网的发展理念和思路。2007年，欧盟发布《欧洲未来电网战略研究计划》，描述了欧洲智能电网发展的主要任务和所涉及的研究领域，以指导欧盟各国开展相关项目研究，促成智能电网的实现。2010年4月，欧盟发布《欧洲未来电网发展战略部署文件》的最终版本，用以协调欧洲各国智能电网的发展规划。此外，日本、韩国、新加坡等亚洲国家也相继开展了智能电网方面的研究和实践。

国内智能电网发展历程

近年来，我国电力行业紧密跟踪欧美发达国家电网智能化的发展趋势，在智能电网发展模式、理念和基础理论、技术体系以及智能设备等方面开展了大量研究和探索。2009年5月，在北京召开的特高压输电技术国际会议上，国家电网公司正式公布了建设坚强智能电网的战略决策。同年8月，国家电网公司启动了智能化规划编制、标准体系研究与制定、研究检测中心建设、重大专项研究和试点工程等一系列工作。在2010年3月召开的全国“两会”上，温家宝总理强调“政府应大力发展低碳经济，推广高效节能技术，积极发展新能源和可再生能源，加强智能电网建设”。这标志着智能电网建设已上升到国家层面。

提出建设坚强智能电网目标后，国家电网公司迅速制定了发展战略框架，该框架可以概括为：一个目标、两条主线、三个阶段、四个体系、五个内涵、六个环节（如图所示），并先后下达了两批智能电网试点项目计划，全面启动了试点工程建设工作。两批试点（示范）工程共计21类228个项目，试点范围覆盖公司经营区域的26个省（自治区、直辖市），涵盖了发电、输电、变电、配电、用电、调度六大环节和通信信息平台。组织制定了《智能电网技术标准体系规划》和《智能电网关键设备（系统）研制规划》并公开发布，取得了很好的社会反响。

坚强智能电网发展战略框架

发展模式对比

目前，智能电网建设正处于起步阶段，世界各国国情不同，对智能电网的理解也不一样。美国由于输电设施技术陈旧，主要侧重于加大网络基础设施的升级改造、积极发展清洁能源，同时最大限度地利用信息技术，实现系统智能对人工的替代。

欧洲的传统化石能源非常缺乏，很大程度上依赖进口。为了降低能源风险，欧洲加大在分布式电源和可再生能源等新能源开发方面的研究和投入。其侧重点在于研究和解决电网对风电尤其是大规模海上风电的消纳、分布式电源并网等问题。

中国的能源资源与能源需求呈逆向分布，80%以上的煤炭、水能和风能资源分布在西南、西北地区，而75%以上的能源需求集中在东部、中部地区。能源资源与能源需求分布不平衡的基本国情，要求我国必须在全国范围内实现能源资源的优化配置。我国提出建设坚强智能电网，就是要建设以特高压电网为骨干网架的智能电网，用来连接大型能源基地及主要负荷中心，从而更好地保障国家能源安全，满足经济社会快速发展的需要。

此外，由于配电网架薄弱，尚未形成以电价为反馈信号的电网与客户间的互动机制，不能满足客户多元化的用电需求，国家电网公司提出了要建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展，以通信信息平台为支撑，具有信息化、自动化、互动化特征，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”高度一体化融合的现代电网。

智能电网开创了电网发展的新时代。随着世界各国对智能电网研究和实践的不断深入，新的技术和理念将会被越来越多的人们所接受和认知。未来智能电网将会在优化资源配置能力、提高能源利用效率、保障电网供电可靠性和安全性、促进节能减排和清洁能源发展、满足多样化用电需求等方面发挥巨大作用。