印度智能电网用户端发展状况

文／印度电器电子协会副理事长 Anil Nagrani

机械工业北京电工技术经济研究所 国际合作部 张爽 译／

截至2013年4月30日印度总装机容量为223625 兆瓦(含可再生能源27542兆瓦，约占12%)；到印度的第十三计划(2022)末期，计划新增发电容量为218185兆瓦(包括增加可再生能源49000兆瓦 (约占25%) ；印度是世界上仅次于美国、中国、日本和俄罗斯的第五大电力生产国和消费国；目前印度的输电线路长度为274588 公里；变电站的转换能力为：473216兆伏安。

智能电网（smart grid）是以物理电网为基础，将现代先进的自动化技术、通讯技术、信息技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它用先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，容许各种不同发电形式的接入,激励和包括用户、实时或接近实时的从发电环节到用电环节控制电流,保证资产的优化高效运行。它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上，通过先进的传感和测量技术、实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励和包括用户、抵御攻击、容许各种不同发电形式的接入等等。

印度智能电网论坛(ISGF)由印度政府、电力部倡导组织。随着政府工作组智能电网工作组(ISGTF)的启动，印度智能电网论坛也正式成立，由印度总理顾问Sam Pitroda负责，目的是加速开发和部署印度电力行业的智能电网技术；印度电气电子制造商协会（IEEMA）及其会员积极参与到论坛的各工作小组。其他的参与者包括一些IT界人士、电力部门及输电公司等。

印度各方对智能电网期望及路线图

客户： 可以扩大获得电能的途径——实现“电力为人人” 这一目标；为所有客户提高可靠性供电——没有停电，没有更多发电装置与逆变器； 提高电力质量供应-无需更多的电压稳定器；用户友好，接口透明。

电力部门：所有电力部门输配电损耗减少15%或更低，峰值负荷管理可以有多种选项；采购成本降低、更好的资产管理、增加电网透明度；电网自愈、再生能源整合。

政府与监管机构：客户满意、电力部门财务状况良好，税收中立系统升级，现代化，减少排放强度。

图1

变革中的能源系统面临的挑战 智能电网提供解决方案

桔色:可再生及分布式发电 平衡发电与需求,新商务模板

紫色: 有限电及电网能力 负载管理,避免高峰

蓝色:老化的基础设施建设 自动停电干预与恢复,提高可靠性

绿色:能源供应成本及排放 有效的发电、输配电及用电

灰色:税收损失,如非科技损失 分配完全透明，自动损失干预

印度国家智能电网任务

1 智能电网用户

1）到2015年适当的政策和规划实现为所有人供电，到2020年100%家庭实现电气化，到2027为所有的公民提供24×7 全天候高质量供电；

2）到2022年，为所有用户推出智能电表；

3）全新的税收机制、新能源产品、能源选择和规划,鼓励客户参与到能源市场中来；

4）制定有效的用户拓展和沟通计划，让消费者积极参与到智能电网的实施过程；

2 智能电力部门

1）到2017年线损率降到15%以下, 到2022年降到12%以下,2027年降到10%以下；到2017年输电损耗降到3%以下,到2022年输电损耗降到2%以下。

2) 到2027年，在各种发电方式与用电之间发展由先进的通信基础设施支持的、可靠的、安全的和弹性电网，让电网更加透明，控制有效电流。

3) 发展具体的战略路线图，到2013年实施智能电网技术。需要业务流程再造，改变管理方式及2014年开始的电能建设项目。

4) 到2015年通过一组智能电网试点项目进行集成技术试验, 2020年到2027在全国所有城市和地区推广智能电网。

5）创造有效的信息交流平台，所有市场参与者均可共享，包括引导能源市场发展的生产者即消费者（产销合一）。

3 智能发电与输电

1) 通过有效的调度分布式能源，使资源优化，平衡不同种类的发电，目标是使能源长期可持续性发展。

2) 增强电力系统，到2017年促进整合30GW可再生发电, 2022年70GW可再生发电，2027年120GW可再生发电。

3) 发展微电网、储电、虚拟发电厂(VPP)、电动汽车-电网(V2G)、太阳能-电网(PV2G)，智能楼宇-电网（B2G）技术管理峰值需求，优化使用装机容量，减少负荷与停电。

相关政策支持

1）2013年制定政策和规划,为负荷高于1000千瓦的所有客户建立强制性需求响应(DR)设施, 2015年为超过500千瓦的客户建立需求响应, 2017年为超过100千瓦的客户建立需求响应，2020年为超过20千瓦的客户建立强制性需求响应(DR)设施。

2）为技术上可行的消费者发电设施并网(包括可再生能源) 制定政策;为屋顶太阳能及电站制定政策。

3) 2014年为电动汽车充电设施等基础设施制定政策。

4）为智能电网的研发、培训、骨干人才培养等项目进行投资，为印度开发和实施智能电网技术创造足够的资源库，同时关注智能电网技术的出口，产品和服务。

5) 为印度的智能电网研发制定标准，积极参与到国际组织制定智能电网标准中来。

印度智能电网项目

图2

⋆Abbreviations缩写AMI R Advanced Metering Infrastructure for Residential Consumers先进的住宅消费者计量构架AMI I Advanced Metering Infrastructure for Industrial Consumers先进的工业消费者计量构架OM Outage Management 中断管理LM Peak Load Management 峰值负荷管理PQM Power Quality Management 电力质量管理MG Micro Grid 微电网DG Distributed Generation 分布式发电

印度电工行业第十二个五年计划（2012-2017）

1.实现为所有人发电目标

2.输电损耗（66KV）降到3%以下

3.线损率降到15%以下

4.减少停电，到2015年实现生命线供给，为所有可行的客户端发电设施并网

5.30GW可再生资源资源整合，试行电动汽车

6.电力质量与可靠性提升

7.ToU使用时间收费

8.节能项目

9.智能电网包括电动汽车的标准研发

10.加强特高压发电系统

11.有效电力交换

12.研发、培训和能力建设

13.客户拓展&参与

14.倡议可持续发展

15.各大城市展开智能电网示范网点

印度电工行业第十三个五年计划（2017-2022）

1.输电损耗(>66KV)降到2%以下

2.所有电力部门的线损率降到12%以下

3.电力质量得到改善

4.结束断电，为所有人供电

5.全国范围普及智能电表

6.可再生资源入网70GW

7.智能设施（建筑、道路、桥、停车场、商场）及智能城市制定标准

8.加强超高压、特高压发电系统

9.研发、培训和能力建设

10.智能电网产品出口、解决方案及服务

11.客户拓展&参与

12.倡议可持续发展&公共安全

印度电工行业第十四个五年计划 （2022-2027）

1.所有电力部门的线损率降到10%以下

2.电力部门财务盈利

3.为全国各类用户提供稳定的24⋆7全天候供电

4.可再生资源入网120GW；实现10%电动汽车占有量

图3

5.智能城市与智能设施

6.出口智能电网产品；解决方案及服务

7.生产者即消费者主动参与

8.倡议可持续发展&公共安全

印度智能电网应用的标准

Open Geospatial Consortium Geography Markup Language (GML)开放式地理标记语言(GML)、IEC 62351 Parts 1-8、IEC 61851、IEEE 1686-2007、SAE J2836/1、IEEE 1815 (DNP3)、IEC 60870-6、IEC 61850 Suite、GREEN BUTTON Standards (美国商务部国家标准与技术研究院支持企业合作开发的一个常规技术标准,用户可得到能源使用数据,更好管理能源.数据)、IEC 60870-6、IEC 61850 Suite、IEEE C37.118-2005、IEEE 1547 Suite、IEEE 1588、IEEE C37.238、Internet Protocol Suite互联网协议组、Inter-System Protocol内部系统协议(ISP) (Portion of) 、IEEE 1901-2010 (ISP) &标准部 (ITU-T)G.9972 (06/2010)、MultiSpeak（ 操作范围的应用程序，企业服务器备选方案）、 NEMA 智能电网标准发行 SG-AMI 1-2009、NAESB WEQ19,REQ18, 能源应用信息、NISTIR 7761,NIST、OASIS开放式通道同时信息系统 、EMIX (Energy Market Information exchange能源市场信息交换)、OPC-UA Industrial。

先进计量架构（Advanced Metering Infrastructure,以下简称AMI）是智能电网的关键组成部分，由智能仪表、计量通信架构（MCI）和仪表数据管理系统（MDMS）组成的先进计量架构。AMI应当是实现智能电网的先决条件。先进计量架构在印度会提高印度电网系统三个主要特征: 系统可靠性、能源耗费、防止窃电。

需求侧管理(DSM) 是智能电网的一项重要的功能,是指对用电一方实施的管理,这种管理是电力部门通过政策措施引导用户改变能源消费,用户对自己能源消耗做出决定, 高峰时少用电，低谷时多用电，以降低高峰负荷需求,提高供电效率、优化用电方式的办法。这样可以在完成同样用电功能的情况下减少电量消耗和电力需求，从而缓解缺电压力，降低供电成本和用电成本。使供电和用电双方得到实惠。达到节约能源和保护环境的长远目的。

印度有三种主要类型的需求反应：紧急需求响应、经济需求响应、辅助服务需求响应。适当实施需求响应会在许多方面大大提高了系统的有效性——例如：早期检测，改善沟通，准确验证，自动化系统，需求响应市场等等。

需求响应策略

印度电力部门实施的需求反应两种常见的方式包括：

直接负荷控制：需求响应事件包括远程中断客户的能源使用,电力分销商一天不同时段间隔循环开关加热、制冷、电梯、洗涤等负荷。

动态电价：电力公司使用可变电价鼓励客户在需求反应时自愿削减用电。电力部门使用峰值时间退税、临界峰值定价,以及使用时间定价等各种定价方案以减少用电

家庭局域网络(HAN)

家庭局域网络是家庭专用的网络连接设备如显示器、负荷控制设备以及“智能家电”，无缝整合到整个智能计量系统，还包含软件应用来监控这些网络。

家庭局域网络对房主具有较高的影响,电力部门和智能电网供应商正在寻求方法来实现需求侧管理。智能家庭网络在全球的安装预计将从2009年的150万套增加到2014年的1470万套。家庭局域网的最新应用是安装智能电表来监控和管理网络区域的电力损耗。同时它还允许远程监测以及控制恒温器等电器。家庭局域网络是智能电网的子系统,致力于需求侧管理(DSM)，包括能源效率与需求响应，是实现智能电网部署的关键部分。

家庭局域网络的一些优势：赋予消费者权利、管理高峰电力需求、节能、能源监测、控制和能源消耗信息、使能源使用优化 同时家庭局域网络也面临一些挑战：如集成、互操作性以及消费者隐私和安全等问题。

新技术智能家居

智能化的房屋是完全网络化的结构，可以由中央计算机控制。建筑商可以为用户提供家庭网络, 例如在墙上安装以太网电缆的原始系统,也可以是离家数百公里也能控制周围环境温度的先进系统。这些系统可以执行多种功能,如自动安全入口，控制室内温度,甚至保持房屋清洁等等。

印度电力电工设备及技术展览会于1992年创办，每两年在孟买举办一届，至今已有20年历史，现已成为全世界规模最大的输配电展。是印度投资5000亿美金电力项目的国际接口，已成为印度电力领域开展交流、扩大贸易和促进合作的重要场所，是拓展印度电力市场必到的盛会。2014年印度电力电工设备及技术展览会将于1月8日～12日在印度邦加罗尔举办。

该展会国际化程度高，2012年该展展出面积为70000平方米，共有8个馆，有来自20多个国家和地区的1600多家参展商到会参展，来自120多个国家的15万专业观众到会参观洽谈，海外观众主要来自北美（约占海外参观总人数的4%），拉丁美洲（约占参观总人数的2%），非洲（17%）东南亚（6%）中东（41%）独联体（2%），欧洲（14%），东北亚（9%）以及亚洲的一些其他国家（8%）。2012年买卖双方见面会上，276家海外买家与683家印度展商参加见面会，商务洽谈约超过2亿美元。预计2014年该展的规模将进一步扩大，展商与观众将会进一步增多。展会同期将会举办两大国际技术会议：国际输变电会议与国际变压器会议。

近年来，印度经济每年以6%～8%的速度增长，随着印度经济的逐渐繁荣，它迫切需要升级基础设施建设。然而，在电力领域，由于人口众多，发电量不足，印度本国的锅炉等大型设备远不能满足印度政府的电力发展目标，因此印度的需求重点将由国内市场向国际市场转移。印度政府决定在2012年以前新增10万兆瓦发电量。为吸引外资，印度政府允许外商独资兴建并经营电力项目，享受与印度国内企业同等待遇。印方需求巨大，而中方供应充足，由此产生巨大的贸易机会。