【文章內(nèi)容簡介】 新能源開發(fā)等多種手段，盡可能地減少煤炭石油等化石能源的消耗，降低生產(chǎn)生活過程中的二氧化碳排放，減少地球表面溫室氣體排放，達(dá)到經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)。 第二節(jié) 智能電網(wǎng)相關(guān)知識(shí) 智能電網(wǎng)包括： 智能發(fā)電、智能輸電、智能變電、 智能配電、智能用電、智能調(diào)度 。 一、智能發(fā)電 應(yīng)用各種新技術(shù)，促進(jìn)電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，促進(jìn)新能源發(fā)電集中并網(wǎng)，適應(yīng)清 潔能源規(guī)?；l(fā)展，靈活、高效、環(huán)保 的發(fā)電方式。 變相儲(chǔ)能是利用物態(tài)轉(zhuǎn)變過程中伴隨能量的吸收和釋放。 二、智能輸電 完成遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗、高效率電能的智能輸送。 智能輸電是指利用特高壓、柔性輸電、超導(dǎo)輸電，以及直流輸電等前沿技術(shù)。 柔性輸電 技術(shù)是用大功率電力電子裝置，控制調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù) （ 如電壓 、 相位差 ） 或網(wǎng)絡(luò)參數(shù)（ 電抗 ）， 優(yōu)化電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài) ， 提高輸配電系統(tǒng)的可靠性、可控性、運(yùn)行性能及電能質(zhì)量。 柔性輸電分為 柔性直流輸電 和 柔性交流輸電 。 三、智能變電站 根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時(shí)自動(dòng)控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動(dòng)等高級(jí)功能的變電站。 智能變電站是采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動(dòng)完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測等基本功能。 四、智能配電 支持靈活自適應(yīng)的故障處理和自愈，滿足高滲透率的分布式電源和儲(chǔ)能元件接入要求，提高電能質(zhì)量配電方式。 以靈活、可靠、高效的配電網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和高安全可靠的通信網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，利用信息通信、高級(jí)傳感和測控等技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能配電。 智能配電涉及的技術(shù)領(lǐng)域： (1)配電網(wǎng)規(guī)劃。 (2)配電設(shè)備智能化。 (3)配電自動(dòng)化。 ⑷分布式發(fā)電。 ⑸儲(chǔ)能與微電網(wǎng)的接入與協(xié)調(diào) 控制。 微電網(wǎng) 微型電網(wǎng) 是一種新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是一組微電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能系統(tǒng)和控制裝置構(gòu)成的系統(tǒng)單元。微電網(wǎng)是一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自我控制、保護(hù)和管理的自治系統(tǒng)，既可以與外部電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，也可以孤立運(yùn)行。微電網(wǎng)是相對(duì)傳統(tǒng)大電網(wǎng)的一個(gè)概念，是指多個(gè)分布式電源及其相關(guān)負(fù)載按照一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組成的網(wǎng)絡(luò)，并通過靜態(tài)開關(guān)聯(lián)至常規(guī)電網(wǎng)。 開發(fā)和延伸微電網(wǎng)能夠充分促進(jìn)分布式電源與可再生能源的大規(guī)模接入，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷多種能源形式的高可靠供給，是實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式配電網(wǎng)的一種有效方式，是智能電網(wǎng)的組成部分。 五、智能用電 市場響應(yīng)迅速、計(jì)量公正準(zhǔn)確、數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)、收費(fèi)方式多樣、服務(wù)高效便捷，構(gòu)建電網(wǎng)與客戶電力流、信息流業(yè)務(wù)流實(shí)時(shí)互動(dòng)的新型供用電關(guān)系。 智能用電依托堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)和現(xiàn)代管理理念，利用高級(jí)量測、高效控制、高速通信、快速儲(chǔ)能等技術(shù)。 ⑴技術(shù)先進(jìn)：計(jì)量、控制通信、儲(chǔ)能、超導(dǎo)等新技術(shù)。 ⑵經(jīng)濟(jì)高效：推動(dòng)可再生能源（發(fā)電）利用、經(jīng)濟(jì)用電和提高能源效率。 ⑶ 服務(wù)多樣 ： 滿足客戶多元化 、 個(gè)性化需求。 ⑷ 靈活互動(dòng) ： 實(shí)現(xiàn)電能 、 信息和業(yè)務(wù)的雙向交互 ⑸ 友好開放：充分利用電網(wǎng)資源為客戶提供增值服務(wù)。 ⑴峰谷分時(shí)電價(jià)： 電力公司根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷特性確定峰谷時(shí)段 ， 在高峰期提高電價(jià) ， 而在低谷期降低電價(jià) 。 ⑵階梯電價(jià)： 階梯電價(jià)全名為階梯式累進(jìn)電價(jià)，是指把戶均用電量設(shè)置為若干個(gè)階梯，第一階梯為基數(shù)電量，此階梯內(nèi)電量較少，每 kWh電價(jià)也較低；第二階梯電量較高 ， 電價(jià)也較高一些 ， 第三階梯電量更多 ，電價(jià)也更高。隨著戶均消費(fèi)電量的增長，每 kWh電價(jià)逐級(jí)遞增。 六、智能調(diào)度 綜合運(yùn)用各種先進(jìn)科技和智能化手段，面向調(diào)度全維度業(yè)務(wù)和調(diào)度生產(chǎn)全過程智能化。 具有支持系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)、統(tǒng)一建模電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警、調(diào)度預(yù)警與決策支持、節(jié)能發(fā)電調(diào)度 、以及安全防御等功能，實(shí)現(xiàn)量測 、 建模、分析、決策、控制、計(jì)劃和管理全方位智能化，形成安全防御、經(jīng)濟(jì)優(yōu)化、高效管理三位一體的全景分布式一體化的電網(wǎng)調(diào)度體系。 智能調(diào)度體系的特征 敏銳的全景化前瞻預(yù)警、優(yōu)化的自適應(yīng)自動(dòng)調(diào)整、多維的全局協(xié)調(diào)控制、統(tǒng)籌的精細(xì)化調(diào)度計(jì)劃、規(guī)范的流程化管理、高效的網(wǎng)絡(luò)化信息通信。 我國在智能調(diào)度方面取得的成果： 我國在數(shù)字電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)、電力系統(tǒng)在線穩(wěn)定分析、電網(wǎng)控制技術(shù)、電網(wǎng)可視化和數(shù)據(jù)整合、電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)等方面開展了大量的研究和應(yīng)用工作，并在許多領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展，為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。 第三節(jié) 智能電網(wǎng)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益 一、智能電網(wǎng)與環(huán)境保護(hù) 智能電網(wǎng)對(duì)于有效地控制和減少溫室氣體排放具有明顯的功效。 隨著二氧化碳等溫室氣體排放量不斷增加，大氣的溫室效應(yīng)不斷增強(qiáng)，造成全球氣溫升高，其后果是使全球降水量重新分配、冰川和凍土消融、海平面上升等，既危害自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡，又影響著人類的食物供 應(yīng)和居住環(huán)境。環(huán)境污染、生態(tài)失調(diào)和資源枯竭等種種矛盾，正日益威脅著人類社會(huì)的和諧發(fā)展。因此必須尋找一種綠色能源來實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。 在節(jié)約能耗的基礎(chǔ)上，智能電網(wǎng)對(duì)于有效地控制和減少溫室氣體排放具有明顯的功效。智能電網(wǎng)的推廣是提高能源獨(dú)立性的重要步驟，它可以降低人類對(duì)化石燃料的依賴，減少溫室氣體的排放量。據(jù)美國“智能電網(wǎng)聯(lián)盟”的研究結(jié)果顯示，美國電網(wǎng)的使用效率每提高 5%，就相當(dāng)于減少 5300萬輛汽車的燃料消耗和碳排放。 我國到 2020年，預(yù)計(jì)智能電網(wǎng)將幫助電力企業(yè)減少 14%的二氧化碳排放量。因此，環(huán)境學(xué)家們多年來一直在討論建立智能電網(wǎng)，通過信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，形成高效的電能 分配系統(tǒng) ， 減少浪費(fèi) ， 提高電力系統(tǒng)的可靠性 。 智能電網(wǎng)的核心價(jià)值 是提高能效，保護(hù)環(huán)境。 減少溫室氣體排放，利用各種高科技手段提升發(fā)電、輸電 、 配電 、 用電各環(huán)節(jié)的運(yùn)行管理水平 ， 節(jié)約資源 ， 保護(hù)環(huán)境 。 智能電網(wǎng)的推廣可減少 25%以上由傳統(tǒng)發(fā)電產(chǎn)生的二氧化碳， ， 這相當(dāng)于 二氧化碳的排放量 。 智能電網(wǎng)還可以提升供電及服務(wù)質(zhì)量 ， 并帶動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。 總之， 智能電網(wǎng)的理念就是環(huán)境友好、資源節(jié)約，體現(xiàn)了電網(wǎng)對(duì)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)乃至整個(gè)社會(huì)的積極貢獻(xiàn)。 二、智能電網(wǎng)與經(jīng)濟(jì)增長 建設(shè)智能電網(wǎng)，可使電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè) 、電力用戶、電力裝備制造業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)取得更好的經(jīng)濟(jì)效益。 智能電網(wǎng)建設(shè)將對(duì)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生積極的拉動(dòng)作用。有專家預(yù)計(jì)，到2020年，全國智能電網(wǎng)方面的投資累計(jì)將超過4萬億元 ， 這將大大促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展 。 智能電網(wǎng)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)主要表現(xiàn)： (1)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的“堅(jiān)強(qiáng)”在于特高壓骨干電網(wǎng)建設(shè)。 特高壓輸電可以解決長距離輸電帶來的功率瓶頸、輸送損耗、傳輸效率和土地資源占用等問題，實(shí)現(xiàn)我國“西電東送”的能源戰(zhàn)略目標(biāo)，把西部優(yōu)質(zhì)的煤氣資源轉(zhuǎn)換為清潔的電能輸送到東部經(jīng)濟(jì)負(fù)荷中心，這樣既促進(jìn)了西部的資源型經(jīng)濟(jì)發(fā)展，又保證了東部沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。 (2)智能電網(wǎng)的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模可再生 能源并網(wǎng) 解決隨機(jī)性、間歇性的風(fēng)力、太陽能等大型新能源發(fā)電并網(wǎng)帶來的沖擊問題，促進(jìn)新能源的有效利用，帶動(dòng)邊遠(yuǎn)或區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，逐步提高綠色能源的利用率。同時(shí)也將帶動(dòng)風(fēng)電設(shè)備、太陽能光伏設(shè)備等產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。 (3)智能電網(wǎng)將全面支持電動(dòng)汽車、微電網(wǎng)和大容量儲(chǔ)能裝置等新型用戶接入。 智能電網(wǎng)是 減少汽車的燃油消耗、降低城市大氣污染、提高終端能源利用效率及建設(shè) “兩型” （資源節(jié)約型、環(huán)境友好型）社會(huì) 的必然選擇。這些新型用戶，將極大地改變電網(wǎng)的運(yùn)行方式，帶來電能質(zhì)量和電網(wǎng)調(diào)峰等諸多問題。而智能電網(wǎng)將充分面對(duì)這些問題并給出解決方案，這將極大地促進(jìn)電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能裝置產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。 (4)智能電網(wǎng)可以指導(dǎo)用戶科學(xué)用電 通過建設(shè)智能用電服務(wù)體系，電力用戶通過互動(dòng)終端可以隨時(shí)掌握實(shí)時(shí)用電信息，并根據(jù)自身用電需求，通過工廠能源管理系統(tǒng)來調(diào)整用電設(shè)備在不同時(shí)段下的用電策略 ， 實(shí)施“ 需求側(cè)響應(yīng) ”， 降低電能等能源消耗成本 ，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。 (5)智能電網(wǎng)為發(fā)電側(cè)帶來收益 ①可以優(yōu)化配置電力資源，通過移峰填谷可以提高負(fù)荷率、降低高峰負(fù)荷，從而可以推遲或緩建電源裝機(jī)，減少裝機(jī)投資。 ②負(fù)荷率提高可以穩(wěn)定機(jī)組出力，降低發(fā)電煤耗，減少發(fā)電成本，增加電廠收益。減少大氣污染物排放，降低環(huán)境治理費(fèi)用。 ③穩(wěn)定的系統(tǒng)運(yùn)行可以增加發(fā)電設(shè)備的壽命從而降低發(fā)電企業(yè)的運(yùn)行和維護(hù)成本。 (6)智能電網(wǎng)能夠減少環(huán)境污染造成的經(jīng)濟(jì)損失 我國每排放 1t二氧化硫，將造成經(jīng)濟(jì)損失6000元左右。據(jù)此估算，到 2020年智能電網(wǎng)將減少 90萬噸的二氧化硫排放，可以減少經(jīng)濟(jì)損失 54億元。 智能電網(wǎng)的運(yùn)行使得社會(huì)產(chǎn)生良好的節(jié)能效果 ， 相當(dāng)于全社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展減少了能源投入，即降低了經(jīng)濟(jì)發(fā)展成本 。 假設(shè)節(jié)約的能源都是煤炭資源，按照每噸煤炭價(jià)格 800元計(jì)算 ， 到 2020年智能電網(wǎng)累計(jì)的節(jié)能量 ，相當(dāng)于減少社會(huì)能源投入費(fèi)用約 2022億元。 三、智能電網(wǎng)與節(jié)能減排 節(jié)能： 節(jié)約物質(zhì)資源和能量資源。 減排： 減少廢水 、 廢渣 、 廢氣排放。 建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是轉(zhuǎn)變電力發(fā)展方式，實(shí)現(xiàn)能源和電力工業(yè)科學(xué)發(fā)展的必由之路。我國一次能源以煤為主，清潔能源比重偏低，結(jié)構(gòu)性矛盾突出。智能電網(wǎng)是節(jié)能減排和清潔能源介入的 紐帶 ，是最具政策一致性的領(lǐng)域。 節(jié)能方面： 可再生能源的規(guī)?；?，減少了化石類能源的消耗，特高壓智能輸電，可有效減少線路損耗； 用電企業(yè)根據(jù)電網(wǎng)的峰谷曲線來調(diào)整自身的用電時(shí)段，減少高峰用電，增加低谷用電，減少了電網(wǎng)的調(diào)峰儲(chǔ)備負(fù)荷； 智能控制技術(shù)幫助用戶節(jié)能，減少長明燈、長流水等現(xiàn)象。 減排方面： 智能電網(wǎng)對(duì)可再生能源的規(guī)?；尤敫佑押?，降低了化石類能源的消費(fèi)比重，減少了燃煤或燃油電廠的排放； 智能電網(wǎng)支持電動(dòng)汽車的廣泛應(yīng)用，提高了清潔能源在終端的使用效率，減少了燃油汽車的尾氣排放，降低了城市的大氣污染。 到 2020年，如果要達(dá)到非化石類能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)到 15%左右，單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比 2022年下降 40%～ 45%的目標(biāo) ， 則清潔能源裝機(jī)容量需要達(dá)到 kW。我國的水能、風(fēng)能、太陽能等可再生能源資源規(guī)模大、分布集中，且大多處于西部和北部地區(qū)，需要走集中開發(fā)、規(guī)模外送和大范圍消納的發(fā)展道路。 從我國基本國情出發(fā)，充分發(fā)揮特高壓和智能化技術(shù)的綜合優(yōu)勢，建設(shè)安全水平高、適應(yīng)能力強(qiáng) 、 配置效率高 、 互動(dòng)性能好 、 綜合效益優(yōu)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，是清潔能源發(fā)展、節(jié)能減排、能源布局優(yōu)化和結(jié)構(gòu)調(diào)整的戰(zhàn)略選擇，是落實(shí)國家能源戰(zhàn)略部署，推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的重要舉措，是立足自主創(chuàng)新，建設(shè)創(chuàng)新型企業(yè)，服務(wù)創(chuàng)新型國家建設(shè)的重要實(shí)踐。 四、智能電網(wǎng)與產(chǎn)業(yè)升級(jí) 溫家寶總理在 2022年的政府工作報(bào)告提出“ 要加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè) ”，智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)被提升為國家戰(zhàn)略。根據(jù)國家電網(wǎng)公司確定的投資計(jì)劃，未來 10年在智能電網(wǎng)上的總投入將超過 4萬億元 。 業(yè)內(nèi)專家預(yù)計(jì) ， 按照投資拉動(dòng) 10倍測算，中國智能電網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)將實(shí)現(xiàn) 40萬億元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。 四、智能電網(wǎng)與產(chǎn)業(yè)升級(jí) 智能電網(wǎng)不僅是電網(wǎng)企業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的必由之路，而且已成為全球各國應(yīng)對(duì)能源安全氣候變化和環(huán)境污染的重要舉措，智能電網(wǎng)已成為轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新、推動(dòng)新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引擎，并成為社會(huì)業(yè)界的共識(shí)。智能電網(wǎng)將是一個(gè)龐大的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、政經(jīng)綜合體，囊括從發(fā)電到用電的所有電力環(huán)節(jié)，將帶動(dòng)新材料、高端設(shè)備研發(fā)、清潔能源、節(jié)能減排等多行業(yè)發(fā)展，同時(shí)涉及能源布局乃至國家能源安全。 四、智能電網(wǎng)與產(chǎn)業(yè)升級(jí) 智能電網(wǎng)將使電工電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。智能電網(wǎng)的信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化對(duì)一次和二次設(shè)備的融合提出了更高的要求，智能高壓組件、電子互感器、智能電能表、智能終端等智能化設(shè)備的巨大市場需求為傳統(tǒng)的電工電氣設(shè)備產(chǎn)業(yè)的升級(jí)和技術(shù)創(chuàng)新提供了