1)我國智能電網的基本概念
智能電網是以堅強網架為基礎,以通信信息平臺為支撐,以智能控制為手段,具有信息化、自動化和互動化特征,包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節,覆蓋所有電壓等級,實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合。
堅強智能電網的內涵包括堅強可靠、經濟高效、清潔環保、透明開放和友好互動五個方面。堅強可靠是指具有堅強的網架結構、強大的電力輸送能力和安全可靠的電力供應;經濟高效是指提高電網運行和輸送效率,降低運營成本,促進能源資源和電力資產的高效利用;清潔環保是指促進可再生能源發展與利用,降低能源消耗和污染物排放,提高清潔電能在終端能源消費中的比重;透明開放是指電網、電源和用戶的信息透明共享以及電網的無歧視開放;友好互動是指實現電網運行方式的靈活調整,友好兼容各類電源和用戶的接入與退出,促進發電企業和用戶主動參與電網運行調節。
(2)智能電網支撐智慧城市發展
隨著城市功能的不斷改進和完善,智慧城市對智能電網提出了更高的需求:能源供應更安全可靠,保證城市功能的正常運轉;能源品質更清潔環保,減少城市污染物排放;信息資源整合更優化,促使城市資源高效利用;電網企業管理更科學,提供優質的城市供電服務。
智能電網支撐城市能源供給安全可靠。智能電網利用先進的傳感、通信、控制等技術,通過推廣智能變電站、輸變電設備狀態監測、配電自動化等,對電網的運行狀態進行連續實時的監測、評估和預測,對可能存在的不良狀態,予以控制或改善;對可能面臨的運行風險,制定預防措施,提升電網風險預警能力,確保電網安全性,為城市運行提供安全可靠的能源。
智能電網支撐城市發展清潔低碳。智能電網通過開展大規模清潔能源并網、電動汽車等項目,實現電源側的清潔替代和終端側的電能替代,提高清潔電能在城市能源消費體系中的占比,使得城市發展清潔低碳。對于清潔能源的利用,智能電網一方面通過開展特高壓、大規模風電、光伏發電的功率預測及運行控制等項目建設,提升電網對清潔能源的消納能力,將遠離城市的清潔能源源源不斷的輸送到城市;另一方面通過開展分布式能源接入配電網的項目,實現能源的就地平衡,推進新能源利用。電動汽車的大規模應用,使原先污染較大的燃油方式轉變為清潔用電的方式,將大大減少二氧化碳的排放,促進城市交通綠色發展。
智能電網支撐城市資源高效利用。智能電網通過通信平臺的建設,協助打造城市神經網絡,實現城市資源的高效利用。電力行業的通信平臺,不僅可以服務于電能生產、輸送、轉換和消費的全過程,也可以服務于其他行業的信息通信需求,使得資源高效利用。電力光纖到戶還可以有效承載電信網、廣播電視網和互聯網信號,推進“三網融合”,減少重復建設,通過資源共享,實現合作共贏。
智能電網支撐社會服務互動友好。智能電網通過智能用電管理、雙向互動服務平臺等方式實現社會服務互動友好。智能小區和樓宇綜合利用通信、計算機、控制等技術,基于智能用電運營平臺,通過小區配電自動化、用電信息采集等手段對用能設備進行監測與控制,實現用戶側能效智能管理和服務雙向互動,為用戶提供更便捷、更優質的用電服務。另外,95598等雙向互動服務平臺也大幅提升了用電服務的互動友好性。
(3)智能電網支撐智慧城市發展的效益分析
目前我國在智能電網各領域建設中引領世界。配電自動化在24個城市核心區試點推廣,智能電表安裝超過1.2億只,建成電動汽車充電站353座,充電樁14703個,電力光纖到戶覆蓋25.7萬戶。這些智能電網項目的應用遍布城市各個領域,全面支撐智慧城市的發展,發揮了顯著的經濟和社會效益。
供電可靠性提高。在北京,通過對現有的配電網網架、設備進行建設改造,大幅提高配電自動化覆蓋率和實用化程度,2012年城市戶均停電時間從1.62小時下降到1.33小時。廈門借鑒國際發達城市配電網發展先進理念,先行先試建設智能城市配網,全島供電可靠率實現99.993%,達到國內領先、世界先進水平。
節能減排。自2013年4月份以來,天津已有9戶用戶的分布式電源正式并網發電,發電容量達4664千瓦,累計發電量達84萬千瓦時,相當于減少燃燒標準煤336噸,減排二氧化碳837噸。2013年2月起,黑龍江將富余風電輸送到華北地區,促進了東北、華北間的電力資源優化配置,實現雙贏。截止2014年7月,已輸送風電量14.62億千瓦時,節約煤耗50萬噸,減排二氧化碳140萬噸。
智能小區。北京的蓮香園和中弘像素小區,基于智能用電運營管理平臺,通過智能插座、智能網關等硬件產品,可實現智能用電、智能家居、家庭能效、家庭安防、社區服務、云服務、高清視頻點播和綜合服務等多項業務。長春中信城是全國首個全電力光纖到戶支持三網融合的智能小區。小區的特色是一網多用,利用敷設的光纖復合低壓電纜,采用特定技術可為用戶提供電信、有線電視和互聯網業務,實現資源的高效利用。用戶通過手機上網就能遙控家中的電器,居民生活更加智能便捷。截至2012年,北京、上海、江西等8個省市16258戶實現了電力光纖到戶運營。
產業帶動。智能電網發展和信息通信、能源和計算機等技術密切相關,對我國戰略性新興產業具有顯著的帶動作用。據測算,100億元的智能化投資將直接和間接帶動約400億元產出,增加就業崗位約7萬個。2011-2020年期間,全國智能化預計投資4300億元,將帶動約17000億元的產出,增加就業崗位約300萬個。