日前，德意志銀行全球市場(chǎng)清潔能源首席分析師高登在北京接受記者采訪(fǎng)時(shí)表示，“全球清潔能源利用的瓶頸，并不是清潔能源本身的開(kāi)發(fā)，而是存儲和輸送清潔能源的基礎設施———智能電網(wǎng)的技術(shù)提升和建設?！?br /> 
　　記者在美國、歐洲等采訪(fǎng)了解到，隨著(zhù)智能電網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，世界各國的智能電網(wǎng)建設已經(jīng)全面啟動(dòng)。在智能電網(wǎng)理念逐步成為業(yè)界共識的進(jìn)程中，政府正成為建設新能源基礎設施的主動(dòng)力量，許多國家都確立了智能電網(wǎng)建設目標、行動(dòng)路線(xiàn)及投資計劃，但鑒于不同地區的監管機制、電網(wǎng)基礎設施現狀和社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展情況的不同，各地的智能電網(wǎng)發(fā)展戰略也有所不同。
 
　　全球：政府引導智能電網(wǎng)建設
 
　　記者在國家權威機構ID C EnergyInsights了解到，據美國和歐盟的預測，2012～2017年期間，全球智能電網(wǎng)基礎設施投資規模年均增長(cháng)比例將達到17.4%，特別是在硬件、軟件和服務(wù)方面的投資規模將更大。預計至2017年，全球智能電網(wǎng)基礎設施的投資規模將達到464億美元左右，而亞太地區將成為未來(lái)5年內投資增速最快的地區，預計其年增長(cháng)比例將達到33.7%。 而綜合國際多家權威機構的預測，至2020年，全球智能電網(wǎng)投資將達到2500億美元。
 
　　根據國際能源大會(huì )的定義，智能電網(wǎng)(sm artpow er grids)，就是電網(wǎng)的智能化，也被稱(chēng)為“電網(wǎng)2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò )的基礎上，通過(guò)先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、先進(jìn)的設備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統技術(shù)的應用，實(shí)現電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標，其主要特征包括自愈、激勵和包括用戶(hù)、抵御攻擊、提供滿(mǎn)足21世紀用戶(hù)需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動(dòng)電力市場(chǎng)以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運行。
 
　　國家發(fā)改委能源研究所有關(guān)專(zhuān)家告訴記者，智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調發(fā)展的堅強網(wǎng)架為基礎，以通信信息平臺為支撐，具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征，包含電力系統的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度各個(gè)環(huán)節，覆蓋所有電壓等級，實(shí)現“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合，是堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開(kāi)放、友好互動(dòng)的現代化電網(wǎng)。
 
　　據美國新能源協(xié)會(huì )的丹尼斯介紹，美國經(jīng)過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和3G的發(fā)展累計了豐富的進(jìn)行標準戰的經(jīng)驗，已經(jīng)開(kāi)始在智能電網(wǎng)標準中搶占先機。美國標準與技術(shù)研究院(N IST )提出將分三個(gè)階段建立智能電網(wǎng)標準。美國商務(wù)部長(cháng)駱家輝曾在G ridW eek大會(huì )上宣布了N IST在第一階段的最新進(jìn)展報告。該報告選取了近80項現有標準，用于指導和支撐當前智能電網(wǎng)發(fā)展，明確了14個(gè)需要優(yōu)先研究和解決的方面，并特別分析了信息安全方面的標準。
 
　　據了解，日本也已經(jīng)開(kāi)始搶占用電市場(chǎng)中的技術(shù)先機，正在試圖將其擴為世界標準。日本東京電力公司、富士集團以及三菱公司聯(lián)合制定了電動(dòng)汽車(chē)接入電網(wǎng)標準，為電動(dòng)汽車(chē)接入電網(wǎng)打下了良好基礎。日本在大型鋰離子蓄電池的研發(fā)方面技術(shù)領(lǐng)先，正在聯(lián)合美國，將其技術(shù)推廣為國際標準。
 
　　國家電網(wǎng)(微博)公司科技部智能電網(wǎng)處處長(cháng)林弘宇透露，在“十二五”期間國家電網(wǎng)智能化建設將投資2860億元。2012年將建設17個(gè)智能電網(wǎng)綜合示范工程，163座充換電站和910臺交流充電樁，智能變電站1329座，改造132座，建設26萬(wàn)戶(hù)電力光纖到戶(hù)，在26個(gè)省級公司推廣配電自動(dòng)化系統建設，建設8個(gè)省級智能電網(wǎng)調度技術(shù)支持系統，推廣應用3700萬(wàn)只智能電能表。
 
　　“智能電網(wǎng)建設未來(lái)幾年將加速發(fā)展，全球智能電網(wǎng)建設形勢一片利好。從全球看，各國發(fā)展智能電網(wǎng)政府不可缺位?！绷趾胗畋硎?。
 
　　在美國、日本等發(fā)達國家，智能電網(wǎng)戰略己成為國家重要戰略，是在政府統一主導和支持下，集國家以及相關(guān)力量來(lái)制定和推動(dòng)的。智能電網(wǎng)戰略已經(jīng)成為他們搶占未來(lái)低碳經(jīng)濟制高點(diǎn)的重要戰略措施。中國與其他國家在智能電網(wǎng)發(fā)展上的“角力”，不僅是一次綜合實(shí)力和搶占未來(lái)低碳經(jīng)濟制高點(diǎn)的較量，也是推動(dòng)自身經(jīng)濟可持續發(fā)展、確保未來(lái)能源安全的需要。
 
　　記者從歐盟了解到，近年來(lái)英國政府積極對智能電網(wǎng)進(jìn)行政策支持。為落實(shí)2009年出臺的《英國低碳轉型計劃》國家戰略，2009年12月初，英國政府首次提出要大力推進(jìn)智能電網(wǎng)的建設，同期發(fā)布《智能電網(wǎng)：機遇》報告，并于2010年初出臺詳細智能電網(wǎng)建設計劃。英國煤氣電力市場(chǎng)辦公室從2010年4月起五年內共動(dòng)用5億英鎊進(jìn)行加大規模的實(shí)驗。英國政府也正在支持一些領(lǐng)域的匹配性發(fā)展，其中包括投資3000萬(wàn)英鎊的“插入場(chǎng)”框架，支持電動(dòng)汽車(chē)充電基礎設施建設。
 
　　英國已制定出“2050年智能電網(wǎng)線(xiàn)路圖”，并開(kāi)始加大投資力度，支持智能電網(wǎng)技術(shù)的研究和示范。之后的工作將嚴格按照路線(xiàn)圖執行。
 
　　在第一階段(2010年-2020年)，英國準備大規模投資以滿(mǎn)足近期需要，并建立未來(lái)可選方案。近期英國準備擴大現有的基礎設施和繼續推進(jìn)試點(diǎn)工程建設，爭取早日完善智能電表的部署工作，為以后大規模的研發(fā)提供方案和數據支持。
 
　　第二階段(2020-2050)，目的是要提供到2050年后各種電力系統選擇方案的基本依據。具體內容就是大量發(fā)展分布式能源和清潔能源，同時(shí)增加智能家居、智能家庭、嵌入式儲存和分布發(fā)電以及虛擬電池的應用，并通過(guò)智能設計和強化電壓設計等提高整個(gè)電網(wǎng)的自動(dòng)化、智能化和控制力。
 
　　法國政府也同樣對智能電網(wǎng)進(jìn)行政策支持。法國是能源資源相對匱乏的國家，石油和天然氣儲量有限，煤炭資源已趨于枯竭。鼓勵發(fā)展可再生能源及智能電網(wǎng)，提高可再生能源在能源消耗總量中的比例，已成為法國政府在制定相關(guān)政策時(shí)優(yōu)先考慮的問(wèn)題。
 
　　在德國，很少使用“智能電網(wǎng)”這個(gè)名詞，而是使用E-Energy，翻譯過(guò)來(lái)就是“信息化能源”。為推進(jìn)E-Energy的順利進(jìn)展，德國聯(lián)邦政府經(jīng)濟和技術(shù)部專(zhuān)門(mén)開(kāi)設了一個(gè)網(wǎng)站，用來(lái)公布信息化能源的進(jìn)度，向公眾宣傳信息化能源建設的益處。
 
　　2008年12月以來(lái)，德國政府投資1.4億歐元實(shí)施“E-Energy”計劃，在6個(gè)試點(diǎn)地區開(kāi)發(fā)和測試智能電網(wǎng)的核心要素。2011年，自日本核危機以來(lái)，德國毅然加入“棄核”隊伍，轉向新能源和電動(dòng)汽車(chē)，尤其是后者，今年5月16日據政府消息人士透露，德國政府擬投入10億歐元補貼，以扶持電動(dòng)汽車(chē)，特別是電池技術(shù)的研發(fā)。
 
　　美國：標準引領(lǐng)智能電網(wǎng)
 
　　最近，美國能源部副部長(cháng)K ristinaJohnson在美國無(wú)線(xiàn)通信展的研討會(huì )上發(fā)表演講稱(chēng)：“現在有個(gè)好消息，那就是美國電網(wǎng)已經(jīng)成為20世紀首屈一指的創(chuàng )新；但也有個(gè)壞消息，那就是它發(fā)展的速度實(shí)在太慢了?！?br /> 
　　Johnson所強調的，也正是奧巴馬政府所關(guān)注的?，F代化的電網(wǎng)建設對美國來(lái)講是頭等重要的。智能電網(wǎng)將在幫助消費者省錢(qián)的同時(shí)，使他們能夠監管自己的能源使用情況。智能電網(wǎng)還能使公共事業(yè)設備獲得實(shí)時(shí)信息以及時(shí)應對電力中斷等突發(fā)狀況。根據有關(guān)的報告估計，安裝200萬(wàn)只智能電表將為美國的消費者一年內節約數十億美元。
 
　　記者從美國太陽(yáng)能協(xié)會(huì )了解到，美國于2004年發(fā)布了《國家輸電技術(shù)路線(xiàn)圖》，總結了美國實(shí)現電網(wǎng)現代化的主要問(wèn)題和挑戰，并提出相關(guān)建議 。 路 線(xiàn) 圖 提 出 通 過(guò) 五 種 途 徑 實(shí) 現 國 家 電 網(wǎng)《G rid2030》愿景，包括：設計“G rid2030”體系結構；發(fā)展“關(guān)鍵”技術(shù)；加速市場(chǎng)接受度；加強電力市場(chǎng)運作；建立更強有力的公共和私營(yíng)之間的合作關(guān)系。路線(xiàn)圖還詳細介紹了國家電網(wǎng)實(shí)現現代化需要開(kāi)展的一系列活動(dòng)，但還有一些問(wèn)題沒(méi)有涉及到，例如保障這些活動(dòng)能順利完成的具體細節、截止日期以及所需要的資源等。這些補充計劃還需要電力行業(yè)相關(guān)單位做進(jìn)一步思考。
 
　　隨著(zhù)2009年美國政府大規模開(kāi)展智能電網(wǎng)研發(fā)和建設，2009年7月，美國能源部公布了《智能電網(wǎng)系統報告》(Sm art G ridSystem R eport)，全面檢視了美國智能電網(wǎng)發(fā)展狀況以及發(fā)展過(guò)程中存在的問(wèn)題。報告指出，目前美國智能電網(wǎng)發(fā)展最大的問(wèn)題就是費用問(wèn)題，據統計，美國僅智能電網(wǎng)測量體系就需要投入270億美元，到2030年美國整個(gè)智能電網(wǎng)投入需達到1.5萬(wàn)億美元。此外，智能電網(wǎng)標準的互操作性以及發(fā)展過(guò)程中相關(guān)政策的變化，也是智能電網(wǎng)發(fā)展面臨的問(wèn)題。
 
　　目前，美國智能電網(wǎng)相關(guān)規劃主要有如下幾個(gè)方面：電力基礎設施戰略防護系統、G ridW ise與G ridW orks、現代電網(wǎng)計劃、《能源自主與安全法案2007》中智能電網(wǎng)規劃和經(jīng)濟刺激計劃中的智能電網(wǎng)研發(fā)計劃。
 
　　最近，針對美國智能電網(wǎng)建設項目的負面新聞不斷增多。例如，建設費用遠遠超過(guò)最初的預算，消費者抱怨家庭內安裝了智能電表反而使電費支出增多等。
 
　　分析人士表示，如果僅根據這些信息，就認為“美國智能電網(wǎng)項目開(kāi)展不利”尚為時(shí)過(guò)早。實(shí)際上，如果你能夠到當地親自參觀(guān)美國智能電網(wǎng)建設項目，從火熱的場(chǎng)景與被重視的程度，就可以看出美國希望在能源領(lǐng)域把握如同其在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域那樣的“霸權”。美國在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域之所以如此快速發(fā)展并掌握主導權，主要是出于政府強有力的扶持、技術(shù)的標準化、新成員的紛紛參與加速了市場(chǎng)形成等。實(shí)際上，美國智能電網(wǎng)項目建設中，也遵循著(zhù)相似的規律。
 
　　以美國商務(wù)部下屬的國家標準技術(shù)研究院(N IST )為主，美國政府部門(mén)研究了智能電網(wǎng)的互操作性與網(wǎng)絡(luò )安全等各項技術(shù)標準。
 
　　最近，N IST公布了新一代輸電網(wǎng)“智能電網(wǎng)”的標準化框架———明確了75個(gè)標準規格、標準和指導方針。其中25個(gè)規格和標準是此次公布前確定的。這25項標準包括了智能電表與家用電器可進(jìn)行雙向無(wú)線(xiàn)通信的技術(shù)ZigBee的智能能源規范(Sm artEnergyProfile)。
 
　　美國商務(wù)部有關(guān)官員告訴記者，智能電網(wǎng)建設項目的主力軍表面上是電力公司或者地方政府，但實(shí)際主導者卻是在世界各地擁有分支機構的大型IT企業(yè)、在特定領(lǐng)域內擁有核心技術(shù)的高科技企業(yè)以及非營(yíng)利組織。這些美國企業(yè)或機構無(wú)一不擁有強大的全球業(yè)務(wù)分部。例如，從事IT咨詢(xún)業(yè)務(wù)的美國埃森哲公司承擔了科羅拉多州博爾德智能電網(wǎng)試點(diǎn)項目“智能電網(wǎng)城市”與荷蘭阿姆斯特丹、日本橫濱智能城市項目的項目管理，美國IBM(微博)公司在世界各地的主要城市提供智能城市咨詢(xún)與IT服務(wù)。
 
　　高科技企業(yè)方面 ， 最著(zhù)名的是美國SilverSpringN etw orks公司。這家公司為電力公司提供面向智能電網(wǎng)的高級電表架構(A M I)搭建與運行的解決方案。該公司由多個(gè)大型高科技企業(yè)出資建設，它的執行副總裁兼首席營(yíng)銷(xiāo)官稱(chēng)：“電力公司現在就有必要建設智能電網(wǎng)?！泵绹又菽茉淳揞^太平洋燃氣和電力公司(PG & E)就是該公司的客戶(hù)。P G & E已經(jīng)在加州北部部署了大約700萬(wàn)部智能電表。SilverSpringN etw orks公司還為加拿大與澳大利亞提供了A M I解決方案。
 
　　新成員之中并非僅有IT企業(yè)或高科技企業(yè)。美國非贏(yíng)利組織(N PO )最近也展現了在智能電網(wǎng)方面的絕對實(shí)力。美國在這一領(lǐng)域中，有很多絲毫不亞于民營(yíng)企業(yè)的規模與業(yè)務(wù)量的事業(yè)型N PO。
 
　　歐洲：把海上風(fēng)電北非太陽(yáng)能融入電網(wǎng)
 
　　“最近，歐盟有關(guān)圓桌會(huì )議進(jìn)一步明確要求依靠智能電網(wǎng)技術(shù)將大西洋(10.20,0.12,1.19%)的海上風(fēng)電、歐洲南部和北非的太陽(yáng)能電融入歐洲電網(wǎng)，實(shí)現可再生能源的跳躍式發(fā)展?！睔W盟經(jīng)濟和社會(huì )委員會(huì )官員法爾克告訴記者。
 
　　法爾克表示，實(shí)現電力供應與需求的互動(dòng)、協(xié)調，最大限度發(fā)揮現有電力系統的潛力，實(shí)現電力系統效率、可靠性以及電能質(zhì)量的全面提高，并為用戶(hù)帶來(lái)經(jīng)濟效益是歐洲智能電網(wǎng)的基本目標。然而，大量分布式微型發(fā)電裝置的并網(wǎng)是歐洲智能電網(wǎng)發(fā)展遇到的現實(shí)問(wèn)題。
 
　　歐洲議會(huì )2009年通過(guò)了促進(jìn)可再生能源利用的指令，規定到2020年歐盟地區的可再生能源供應量應達到全部能源供應量的20%。而歐盟15個(gè)成員國(EU 15)(2004年前歐盟的15個(gè)成員國)的可再生能源工業(yè)的目標是2020年可再生能源發(fā)電量達到總發(fā)電量的33%。在一系列能源政策的引導下，歐洲確定了分布式發(fā)電的發(fā)展方向。與之相適應的研究重點(diǎn)集中在動(dòng)力與能源轉換設備、資源深度利用技術(shù)、智能控制和群控優(yōu)化技術(shù)以及綜合系統優(yōu)化技術(shù)上。其中，與電網(wǎng)相關(guān)的研究主要針對分布式發(fā)電系統的電網(wǎng)接入研究，以及解決分布式發(fā)電與現有電網(wǎng)設施的兼容、整合和安全運行等問(wèn)題。
 
　　在英國，智能電網(wǎng)的探索方向是可再生能源發(fā)電和智能配電 。 英國能源公司計劃建設的8.6G W潮汐發(fā)電工程，將成為世界上最大的潮汐發(fā)電站，并計劃于2020年把利用風(fēng)力發(fā)電獲得的電力直接輸入城市電網(wǎng)。
 
　　但是，可再生能源利用存在一個(gè)突出問(wèn)題，就是目前得到廣泛應用的太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電受氣象條件影響嚴重，供應狀況穩定性差，氣象條件的任何變化都會(huì )立即導致發(fā)電量變化。在電力需求增加或供應下降時(shí)，電網(wǎng)頻率有可能發(fā)生變化。當大型風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)速明顯降低，或太陽(yáng)能電站上空飄過(guò)一片云，電網(wǎng)頻率可能會(huì )下降。若頻率下降幅度達到1H z，應急發(fā)電裝置必須立即增加供電量；若電網(wǎng)頻率下降幅度達到48.8H z，歐洲電網(wǎng)運行管理中心必須切斷部分線(xiàn)路的供電，這意味著(zhù)一些地區會(huì )因此停電。
 
　　在英國電網(wǎng)中，典型的電能流向是從北向南，在低壓用戶(hù)端(電壓為400V )有一定數量的家庭使用燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)機組或太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置、風(fēng)力發(fā)電裝置。雖然原來(lái)的輸電網(wǎng)仍然存在，但是新建的輸電網(wǎng)更多的是互動(dòng)供電網(wǎng)絡(luò )?；?dòng)住宅供電可以將住宅中剩余的電力逆向輸入電網(wǎng)，這是英國電力法中已明確規定的運行方式。因此，電網(wǎng)公司面臨著(zhù)技術(shù)上的改進(jìn)和創(chuàng )新(如需要雙向保護等)，這種互動(dòng)供電給電網(wǎng)的穩定控制和調度造成很大困難，不但給電網(wǎng)技術(shù)、體系、市場(chǎng)、管理等方面造成影響，而且對傳統的供電、發(fā)電、輸電、配電也是一種挑戰。
 
　　同時(shí)，在用電負荷側對電網(wǎng)穩定運行的要求進(jìn)行響應，是近年來(lái)智能家電技術(shù)發(fā)展的新課題。以冰箱為例，冰箱與電網(wǎng)運行管理中心之間可以進(jìn)行雙向信息交換，在電網(wǎng)供需平衡出現異常時(shí)，冰箱的控制裝置會(huì )立即做出響應，根據電網(wǎng)頻率的變化幅度以及冰箱內各區域的溫度，在完全不耗電或低耗電模式下運行。一般情況下，只要冰箱內相應區域的溫度不高于規定范圍，壓縮機將處于停機狀態(tài)。不同家電產(chǎn)品的需求響應模式有所不同，目前歐洲家電企業(yè)正在積極開(kāi)發(fā)這類(lèi)產(chǎn)品。
 
　　記者從歐盟經(jīng)濟和社會(huì )委員會(huì )了解到，在歐洲智能電網(wǎng)技術(shù)課題中，家用燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)裝置并網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，將促進(jìn)燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的普及。
 
　　燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的并網(wǎng)與太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置的并網(wǎng)有相似之處，兩者均由電網(wǎng)末端向電網(wǎng)供電。燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，供電時(shí)間和功率更易控制。利用智能電網(wǎng)的信息交換功能，使用者可以規定家用熱電聯(lián)產(chǎn)裝置向電網(wǎng)供電的時(shí)間和供電量。利用智能電網(wǎng)進(jìn)行協(xié)調運行，能夠實(shí)現雙向的實(shí)時(shí)信息交換，更有利于提高電網(wǎng)的可靠性、電能質(zhì)量和運行效率。
 
　　目前，法國政府鼓勵家庭安裝微型發(fā)電裝置，如家用燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)裝置。在利用燃料獲得電能的過(guò)程中，通常需要先將燃料的化學(xué)能轉換為熱能。按照熱力學(xué)原理，熱能不可能全部轉換為電能，發(fā)電過(guò)程必然產(chǎn)生副產(chǎn)品———熱量。熱電 聯(lián) 產(chǎn) 是 對 發(fā) 電 過(guò) 程 中 產(chǎn) 生 的 兩 種 形 式 的 能量———電能和熱能均加以有效利用。家用燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的典型運行方式是，將燃氣轉換為動(dòng)力或直接發(fā)電，同時(shí)回收利用熱能。因此，相對于大型發(fā)電設備而言，家用燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的能源利用效率可以提高1倍左右。不過(guò)，目前英國家用燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的安裝數量仍然很少，還沒(méi)有對英國電網(wǎng)運行造成明顯影響。
 
　　與日本家用燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)機組主要采用內燃機為原動(dòng)機的做法不同，歐洲的產(chǎn)品則更多使用外燃發(fā)動(dòng)機為原動(dòng)機，以斯特林循環(huán)為主，少量采用朗肯循環(huán)。采用外燃發(fā)動(dòng)機的產(chǎn)品可以使用的燃料種類(lèi)較多，維護工作量少，不少產(chǎn)品在10年或10年以上的使用期內無(wú)需維修。但是，這種產(chǎn)品的熱電轉換效率較低，通常為15%～20%，結合熱利用措施后，一般熱利用效率約為80%。2010年，德國大眾和LichtbLick能源公司合作生產(chǎn)家用燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)機組，該產(chǎn)品最突出的特點(diǎn)是采用了先進(jìn)的煙氣冷凝熱回收技術(shù)，熱利用效率高達94%，機組的熱電轉換效率超過(guò)20%。大眾公司和LichtbLick能源公司計劃的年生產(chǎn)能力為1萬(wàn)臺以上。