國外智能電網研究與發展(一)

編者按：

進入21世紀以來，一些發達國家開始注意到傳統電網存在的問題，將智能電網的建設提升到國家戰略高度并納入到能源發展規劃之中。隨著2008年全球經濟危機的爆發，為刺激經濟，世界各主要國家更是紛紛加大了智能電網建設力度，并投入大量公共資金予以扶持，使得智能電網研發與產業呈現出繁榮景象。我國關于智能電網技術和規劃方面的研究已有了一定基礎，但對智能電網的系統理論研究和實踐還只是剛剛起步。對此，我們對國外智能電網研究與發展情況進行了調研，初步形成了國外智能電網發展情況的調研報告?！吨卮蠹夹g裝備》簡報將從本期開始陸續推出《國外智能電網研究與發展》系列報道，供參考。

國外智能電網研究與發展（一）

——智能電網理論與規劃

一、美國

美國并不是智能電網技術最先進的國家，但卻是準備最為充分、計劃最為系統、推動最為有力的國家。從理論研究到實踐探索都積累了豐富的經驗。

(一) 美國智能電網理論的沿革

1.EPRI（美國電力科學研究院）的“Intelligrid”（智能電網）概念。ERPI是智能電網研究的先行者之一，早在1998～2002年間，該研究院即推動“復雜交互式網絡/系統”（CN/SI），試圖為電網開發一個中央神經系統，提高調度員對電網事故的預判能力。2001年，EPRI開始對智能電網的系統研究，并將其稱為“Intelligrid”，項目目的是創建一個將電力與通訊、計算機控制系統集成起來的架構。2004年，EPRI公布了《Intelligrid用戶指南與建議》、《Intelligrid功能需求》、《Intelligrid模型》以及《Intelligrid技術分析》等一系列文檔，并提出了公開的智能電網架構（Intelligrid Architecture），為公用事業機構提供了參照。此外，EPRI還開展了快速仿真與模擬、分布能源資源通訊協議等方面的研究。

2.《Grid 2030》。2003年2月初，美國政府根據前兩年對能源和電力問題研究的成果，包括國家能源政策發展組報告（2001年5月）、《國家傳輸電網研究》（2002年5月）和電力咨詢委員會部長報告（2002年9月），提出有必要對國家電力傳輸系統進行現代化改造，以保障國家經濟安全和國家整體安全。

2003年4月，美國能源部召集了來自電力企業、設備制造商、信息技術廠商、聯邦政府有關部門、大學和國家實驗室的65名資深人士共同探討美國電網的未來，并將會議成果歸納形成了題為《Grid 2030》的報告，指出要建設現代化電力系統，以確保經濟安全，同時促進電力系統自身的安全運行。該規劃的主要內容包括：為所有用戶提供高度安全、可靠、數字化的供電服務，在全國實現成本合理、生產過程無污染、低碳排放的供電方式，經濟實用的模式，建成超導材料的骨干網架?！禛rid 2030》還提出要將美國電網建設成為由全國性骨干網、區域電網、地方配電網和分布式微型電網構成的綜合性電網?！禛rid 2030》是一份具有里程碑意義的重要文獻，它首次從國家戰略高度對美國電網的遠景進行了全面系統地規劃和闡述，此后，美國智能電網的建設部署實際上都源自于此。

3.《國家輸電技術路線圖》。為實現《Grid 2030》的目標并進行戰略部署，2003年7月，美國能源部再次組織電力行業相關單位召開會議，探討如何實現美國電力傳輸系統的現代化，并基于會議討論結果，于2004年發布了《國家輸電技術路線圖》（National Electricity Delievery Roadmap），總結了美國實現電網現代化的主要問題和挑戰，并提出相關建議。

路線圖提出通過五種途徑實現《Grid 2030》愿景，包括：設計“Grid 2030”體系結構；發展“關鍵”技術；加速市場接受度；加強電力市場運作；建立更強有力的公共和私營之間的合作關系。路線圖還詳細介紹了國家電網實現現代化需要開展的一系列活動，但還有一些問題沒有涉及到，例如保障這些活動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相關單位做進一步思考?！秶逸旊娂夹g路線圖》具體實施路徑見下表：

美國國家輸電技術路線圖實施途徑

4.《智能電網系統報告》。隨著2009年美國政府大規模開展智能電網研發和建設，2009年7月，美國能源部公布了《智能電網系統報告》（Smart Grid System Report），全面檢視了美國智能電網發展狀況以及發展過程中存在的問題。報告指出，目前美國智能電網發展最大的問題就是費用問題，據統計，美國僅智能電網測量體系就需要投入270億美元，到2030年美國整個智能電網投入需達到1.5萬億美元。此外，智能電網標準的互操作性以及發展過程中相關政策的變化，也是智能電網發展面臨的問題。（未完待續）