智能电网发展相关标准将亮相

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中国幅员辽阔，电网长度居世界前列，但是长期以来电网设施落后，因此国家预计在未来几年之内将投入巨资进行电网改造，以期能够减少电力损耗，从而确保智能电网领域的相关企业迎来高速增长期。同时，中国的智能电网技术与国外先进水平在技术上差距相对较小，加上其属于低碳经济的重要组成部分，因此具有稳定的高增长前景。 　　继上半年高调发布智能电网建设规划之后，国家电网公司近日表示，将于2010年3月至2011年底陆续完成坚强智能电网试点工程的建设，并将于今年底或2010年初出台智能电网标准。 　　早在今年5月21日，国家电网就宣布，将分三步走于2020年全面建成坚强智能电网，而试点工程的开工意味着我国智能电网的建设全面启动。对此，中国电工技术学会名誉理事长周鹤良接受中国工业报记者采访时表示，当前智能电网的发展如同微电子技术、电力电子技术、控制技术的发展一样迫在眉睫，势在必行。 　　周鹤良指出，过去以煤为主实际上是粗放型的能源，现在要向高效清洁能源转变，新能源首先面临的是电网接入问题。而提高供电效率，改善供电质量，减少能量的损耗，已经成为当前电网发展的当务之急。 　　理清坚强智能电网定义 　　统一的坚强智能电网，就是以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展的坚强电网为基础，构建具有信息化、数字化、自动化、互动化特征的自主性、国际性电网。 　　我国不仅是一个电力生产大国，也是电力的消费大国。周鹤良指出，一个国家建设坚强的电网，不是体现在电压等级上，而是体现在电网的安全性上，也体现在线路损耗的减少、环保和电量的高效输送上，这就是线路的安全性、经济性和技术创新，建成这样的电网才能称之为坚强的智能电网。 　　智能化对装备提出更高要求 　　“老百姓生活水平逐渐提高了，有条件的家庭可以安装太阳能电池板，自己发电或并网卖给国家，白天用太阳能，晚上用太阳能电池板蓄能或风光一体化。”周鹤良认为，在2020年有部分家庭将可以采用这种用能方式。 　　他强调，“坚强电网、智能电网是以技术为基础，电价也要像股票一样每天公布，要让老百姓知道一天24小时各个时间段的电价情况，知道哪个时间段电价贵，哪个时间段电价便宜，鼓励晚上用电，做到电价透明。由于现在还有很多设备达不到要求，目前实现不了这个目标，所以需要将其作为方向来努力。” 　　2009年8月11日，成都双流机场停电导致数万名顾客滞留4个多小时。原因是双流机场110千伏民航变电站10千伏分段930开关着火。周鹤良认为，发生这么大的事故。说明起火时没有报警，开关也没有网络化，更没有智能保护监控的功能。变压器在运行中要进行动态的在线监测，强度、油温、绕组的绝缘性能等都要随时监控，以保持变压器的可靠运行。 　　“电网智能化对装备提出了更高更严的要求。因为电网的安全性是第一位的，要是不安全就谈不上坚强智能电网，那就是一句空话。坚强电网体现在安全，只有安全了才能体现坚强，因此智能电网是坚强电网的基础，智能电网是坚强电网的技术支撑。”周鹤良表示。 　　建设坚强智能电网，设备技术提升是关键。根据国家电网特高压建设部的统计，国家电网每年2000多亿元的投资中，70％以上要转化为设备和材料。业内人士认为，中国的装备制造企业不仅要立足国内市场，也应积极开拓前景看好的国外市场。 　　据了解，比利时准备拿出1000亿美元改造电网。而美国电网70%的设备运行超过20年和30年，已经接近老化。2009年1月，美国总统奥巴马发布《复苏计划报告》宣布，将铺设或更新3000英里输电线路，并为4000万美国家庭安装智能电表。随后公布的新能源计划，则提出将着重对每年要耗费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。 　　“出口提供高压、中压、低压的输电、变电、供配电设备，这对电力设备企业是个良好的商机。装备企业要面向国内国外两个市场，欧洲、俄罗斯等一些地区和国家同样存在电网设备老化的问题，都需要更新、改造和新建。”周鹤良说。 　　据介绍，目前我国中压、低压、高压输配电设备基本实现了国产化，一些智能开关也已投入批量生产。由于开关的制造和应用水平提高较快，已基本可以满足国内电网市场需求。在目前的国内输变电及供配电设备市场中，国产设备已经占到70%以上，虽然外商在国内的市场份额只占30%，但西门子、ABB和施耐德等知名公司生产的产品比较高端，这就要求国内企业要不断加强创新。 　　根据国家电网给出的时间表，到2020年，坚强智能电网将全面建成。届时，我国清洁能源装机包括水电、风电、核电、太阳能在内将达到5.7亿千瓦，占总装机容量的35％，每年可减少消耗5亿吨标准煤，减排二氧化碳13.8亿吨。 　　搞好七个结合 　　“国家电网公司提出发展智能电网的方向是正确的，但智能建设电网不是一家企业就能完成的，涉及面非常广泛，包括电源、输电供电、运行装备等，应该是国家行为。”周鹤良认为，对于智能电网的建设，要搞好几个方面结合的工作。 　　传统电网和智能电网相结合。要研究中国的传统电网和智能电网是什么样的情况，不是说一搞智能电网就不要传统电网了。 　　分布式电源和大电网输送相结合。分布式电源可以减少对电网的依赖，同时可以提高供电的可靠性和电能质量，特别是应对突发事件的发生有重大意义。如果大电网出现故障，分布式电网就将发挥作用，所以不能完全依赖大电网，还需要各种分布式的电源作为支撑。2008年南方发生雨雪冰冻灾害时，江西、浙江、湖南电网送出依靠的就是传统的12.5万千瓦中型火电机组。 　　电网的优化和装备的创新性相结合。成都双流国际机场停电的原因仅仅是一个小开关的起火，足见可靠性和智能化程度都不高的电网，不能成为智能电网。 　　近距离和远距离输电结合。西北的地区用电负荷很小，并具有风电的资源优势，向东南沿海输送电量就需要特高压和超高压。如向上海输送，就需要上海要有一定比重的电厂作为技术支撑，而万一远距离输电出现问题，发不出来或输送不出去，就需要本地预备容量。 　　电源的结构优化和电网发展相结合。电源结构要优化，同时电厂机组容量的选择配置要合理。如在风电有几百万千瓦的基础上，可以用抽水蓄能来调峰。晚上刮风可能不需要用电，但需要用电时可能又不刮风。因此要求风电能发得出，送得出，还要用得上，这就对装备提出了要求，需研究解决高性能大容量储能装置。 　　国家统一网和区域主干网架结合。大城市、中等城市城网的建设和改造首先要实行智能电网，包括新农村小城镇电网建设。 　　电网常规技术和信息技术相结合。当前已经进入网络时代，通信网络发展实际上是智能技术的基础。 　　发达地区和西部地区相结合。虽然用电量主要在东南沿海发达地区，但西部资源比较丰富，可以建立强大的电网，把电力输送到沿海，把西部的资源优势转化为经济优势，实现东部和西部共同富裕。如果把西部的煤运到东南沿海交通运输负担就很重，送电比送煤的经济效益更大。 　　“智能电网要从技术上、经济上、规划上进行科学论证，在运作方式和操作步骤上进行科学分析，广泛听取不同意见。电网的稳定运行是一个系统工程，不是一个部门就能完成的。”周鹤良告诉记者。 　　智能电网建设不择国别 　　周鹤良说：“国网提出的建设智能电网分三步走的总体框架思路是对的，即准备阶段，示范阶段和实施阶段。因为涉及的面宽泛，关于智能电网的方方面面建议国务院组成专家组来讨论，不能仅由企业来独自完成。”他认为，准备阶段里要进行充分论证，这样更科学更客观。 　　“究竟建立一个什么样的智能电网？要具备哪些功能？每一个目标都要进行具体讨论。另外，这个目标和我国现在的水平差距在哪里？关键技术是什么？不能笼统地说智能，智能也有简单和复杂之分。”周鹤良说，“其他国家没有特高压线路，照样可以建成坚强电网、智能电网。各国国情不同，日本不需要远距离输电，也就不需要特高压。前苏联建设的特高压比我国早，但前苏联解体后送电量减少就降压运行了。” 　　“每个国家都可以根据自己国家的情况，提出建设坚强的智能电网。没有特高压也可以建成坚强的智能电网，也不是有了特高压才成为坚强的智能电网。”周鹤良认为，新加坡只有几百万人口，已经建成了坚强的智能电网，坚强电网的关键在于电网运行的可靠性。 　　“我国现已掌握了世界级的特高压交流和直流输电技术，并成为设备的研制和开发基地。”现在，国家电网已经紧锣密鼓地开始了智能电网建设的准备工作，在工程建设方面成功完成了特高压输电的首次跨越长江、世博配套电力工程首座变电站的投运，以及新疆—西北联网工程的启动等。周鹤良认为，智能电网的发展是世界能源变革的必然，经过若干年的努力，我国智能电网的建成是完全有可能的。 　　周鹤良：教授级高级工程师，长期从事电工装备的技术与组织管理工作。曾担任北京重型电机厂副厂长、厂长、党委书记、中国电工设备总公司总经理、机械工业部电工局局长、机械电子工业部重大技术装备办公室主任、重大技术装备司司长、中国电工技术学会秘书长、常务副理事长等职务。现任中国电工技术学会名誉理事长、中国电工技术学会电动车辆专业委员会主任委员、亚太电动车协会执行委员。