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世界各国对智能电网的研究,让“智能电网城之梦”的实现成为可能
在北京市丰台区“莲香园”小区,一套位于顶楼的三居室,被国家电网长期租赁,改装成了智能电网的“样板间”。在这里,国网信通公司智能电网信通技术中心主任赵丙镇反复对参观者讲解“智能电表”。
“可以实现远程无人抄表和数据收集。”赵丙镇告诉《财经国家周刊》,这种融合了数字技术的电表,还可以实现住户不出小区刷卡或现金缴费。
除此之外,国家电网还正在推进“电力光纤到户”。这是一种把光纤嵌入低压220~380伏电缆的新型电缆,既可送电,又可搭载互联网和电信、广播电视信号,实现了“四网融合”。
这个概念,比“三网合一”似乎更进一步。“这个问题很敏感。”国网信通公司总经理刘建明说,“但其他三网可以租我们的线路。”
赵丙镇的手中,捏着一个类似十吋手提电脑的触摸屏。他称之为“智能交互终端”。这个设备和入户的光纤无线相联,能让住户立即读到电水气三表的读数和交费信息。
“智能交互终端还有许多增值业务,如社区服务、超市打折信息、订餐、安防、股票、进行远程医疗。”刘建明说,“想想吧,生病了可以通过屏幕,让远方的医生初步诊断、治疗,不用开车来回跑,多么低碳。”
除此,这套房屋中安装的全是智能插座,房主在外地可使用互联网和手机,通过“智能交互终端”进行远程指挥。“下班前,你坐在办公室敲击几下键盘,或者拨一下手机,家中的空调开始自动预热,电饭煲开始煮饭,电热水器开始加温。”
有了智能插座,为解决中国电网调度最头疼的“削峰填谷”带来曙光;未来出台配套的“峰谷分时电价”后,居民在高电价时回避用电,低电价时则使用大功率的熨斗、电热水器,为电动汽车充电。
在“莲香园”小区试点的楼顶,国家电网还安装了太阳能光伏板,“天气最好的一天,曾发电7.8度,一个家庭基本够用;多余的还可返送给电网,供其他家庭使用。”
这正是智能电网的“互动性”:以往,用户只能单向地用电、缴费;如今,用户除可获取用电信息外,还可建设规模很小的“分布式电源”,大量使用“绿色”的风力、光伏发电自用,多余部分还可以卖给电网。
这种“分布式电源”,对局部供电安全起着重要作用。玉树地震发生后,《财经国家周刊》记者曾在现场看到,只有光伏供电的路灯顽强地亮着。
刘建明对试点的推广充满期待:“最近,国家电网刚和电信签了合作协议,今年准备对3.7万户实现光纤到户。”
全球路线
近两年来,智能电网可谓“红遍全球”。美国、欧盟等发达经济体,都将“智能电网”视为拯救金融危机的稻草,纷纷抛出天价投资计划。资本一窝蜂“朝圣”,智能电网一时风光无限。
但从美国电力科学院2001年正式提出Intelli grid概念至今已10年,世界各国对“智能电网”尚无统一定义。
2008年11月,中美清洁能源合作组织特别会议召开,会上开始使用“Smart Grid”一词(有关部门将smart译为“智能”),其后才开始推广“智能电网”这一概念。但是,究竟什么是智能电网,依然见仁见智。
早在2003年,美国能源部曾发布了Grid 2030计划,争取到2030年建成完全自动化、高效能、低投资、安全可靠和灵活应变的输配电系统,以保障大电网的安全稳定,提高供电可靠性和电能质量。
这个计划,准备通过采用先进的材料技术、超导技术、电力电子技术,重点研究控制技术、广域测量技术、实时仿真技术、储能技术、可再生能源发电技术、微型燃气轮机发电技术等,以构建全美骨干电网、区域性电网、地方电网和微电网(分布式能源系统)等多层次电力系统。
虽然Grid2030当时看来只是一个设想,但是美国后来所做的工作,均是围绕该设想的内容展开。
奥巴马政府计划,确保新能源发电量到2012年占总发电量的10%,到2025年这一比例达到25%。为此,美国一些电厂开始大规模安装智能电表。
美国智能电网发展分为三个阶段:第一阶段是2009年,各州政府计划并着手发展;第二阶段是2010~2020年,家电设备能通过有线或无线方式远距离操作;第三阶段是到2030年,各种电器设备都能自行控制负荷量,届时全美用电量降幅可达到4%,相当于节省204亿美元电费。
纵观美国近两年的能源政策演变,可以清晰读出美国政府准备依靠发展新能源,减少对进口石油依赖,实现国家“能源独立”,重新引领世界经济的决心。
而欧洲的智能电网计划名为Super Smart Grid,直译为“超级智能电网”。在未来10年内,欧洲将建立一套横贯欧洲大陆的高压直流电网,用于输送潜力巨大的大西洋风能、南欧和北非沙漠的太阳能等可再生能源,并将德国的太阳能电厂与挪威的水电站联成一片。到2020年,可再生能源在欧盟能源供应系统中的比例将达到20%。
目前,意大利已有一大半的传统电表改换为智能电表,丹麦近20%电力来自风能。欧洲的智能电网,更加关注可再生能源接入和分布式电源接入。这一点,欧美惊人的一致。
触摸“智网”城
在设定了智能电网路线之后,智能生活开始被提上日程。
在美国科罗拉多州一个9万人的城镇博尔德,Xcel Energy公司从2008年就开始建设全美首个“智能电网城”。该城共安装了25000只智能电表,为用户进行“用电情况分析”,方便居民根据实时电价灵活、合理地使用电器;居民家中普遍安装了太阳能电池板、风力涡轮机和混合动力车等装备,风水光能等清洁能源,通过智能电网输送进入家庭。
“该市市长曾说,外界说我们是第一个智能电网城市,实际上我们是将要建成。”国家电网智能电网部主任王益民告诉《财经国家周刊》记者:“我们后续了解的情况,这座城市做不下去了。按照前景图他们也有电器自动化,家家风电。投资来源没有得到解决。”
而世界上最著名的智能化住宅,非比尔•盖茨的豪宅莫属。
他在回家的路上,只需操作车上的计算机就能遥控家里所有电器,可以设定好室内温度和湿度,可以开启热水器给浴缸放好热水,还可以操控厨具做好饭菜;走进房间后,照明系统会根据人数多少和人员位置自动开始工作,人员离开后,相应区域的灯光就会熄灭……这个豪宅里埋藏着长达几公里的光纤电缆,连接着多台服务器。
在比尔•盖茨的构想中,只要有芯片,只要能通电的地方都能实现信息化。电视、手机等等都能成为互动的通讯平台。
如今,世界各国对智能电网的研究,让这一设想成为可能。
6月中旬,日本经产省和冲绳县与美国能源部、夏威夷州签署合作备忘录,决定将在日本冲绳县和美国夏威夷州合作试验智能电网。
上述两个国家,都是智能电网的先行者。
2010年夏天,日本已经在横滨市、爱知县丰田市、北九州市、京都府选择4个地点开始大规模智能电网试验,其中横滨市有4000户参加,丰田、东芝、新日铁等大型公司也参加了试点。
采用2.7千瓦的太阳能发电设备,设置附有信息功能的智能电表、蓄电池等。大规模智能电网实验时间为5年,费用大约为1000亿日元。
而在中国,智能电网城有两个样板,上海世博园智能电网综合示范项目和中新天津生态城(下称生态城)。
“我们做了对比,目前的智能电网的试点和比尔•盖茨家差不多,有些用电功能还要好得多。他多了路灯和游泳池的控制,可以给游泳池放水加温,这些都是一样的原理,我们也可以加上。”在接受《财经国家周刊》记者采访时,国家电网信息通信有限公司总经理刘建明说。
生态城位于天津滨海新区,距天津中心城区45公里,规划面积30平方公里,于2008年底开工建设,计划用10到15年的时间建成。起步区占地4.6平方公里,计划用3到5年时间建成。
2010年4月,生态城的第一个智能变电站正式开工建设,天津电力公司发展策划部主任刘明志接受《财经国家周刊》记者采访时介绍,智能电网项目就设在起步区。国家电网将在生态城建设两个220kv变电站和四个110kv变电站,电力总负荷41万千瓦,起步区最大电力负荷7.7万千瓦。
在北京市丰台区“莲香园”小区,一套位于顶楼的三居室,被国家电网长期租赁,改装成了智能电网的“样板间”。在这里,国网信通公司智能电网信通技术中心主任赵丙镇反复对参观者讲解“智能电表”。
“可以实现远程无人抄表和数据收集。”赵丙镇告诉《财经国家周刊》,这种融合了数字技术的电表,还可以实现住户不出小区刷卡或现金缴费。
除此之外,国家电网还正在推进“电力光纤到户”。这是一种把光纤嵌入低压220~380伏电缆的新型电缆,既可送电,又可搭载互联网和电信、广播电视信号,实现了“四网融合”。
这个概念,比“三网合一”似乎更进一步。“这个问题很敏感。”国网信通公司总经理刘建明说,“但其他三网可以租我们的线路。”
赵丙镇的手中,捏着一个类似十吋手提电脑的触摸屏。他称之为“智能交互终端”。这个设备和入户的光纤无线相联,能让住户立即读到电水气三表的读数和交费信息。
“智能交互终端还有许多增值业务,如社区服务、超市打折信息、订餐、安防、股票、进行远程医疗。”刘建明说,“想想吧,生病了可以通过屏幕,让远方的医生初步诊断、治疗,不用开车来回跑,多么低碳。”
除此,这套房屋中安装的全是智能插座,房主在外地可使用互联网和手机,通过“智能交互终端”进行远程指挥。“下班前,你坐在办公室敲击几下键盘,或者拨一下手机,家中的空调开始自动预热,电饭煲开始煮饭,电热水器开始加温。”
有了智能插座,为解决中国电网调度最头疼的“削峰填谷”带来曙光;未来出台配套的“峰谷分时电价”后,居民在高电价时回避用电,低电价时则使用大功率的熨斗、电热水器,为电动汽车充电。
在“莲香园”小区试点的楼顶,国家电网还安装了太阳能光伏板,“天气最好的一天,曾发电7.8度,一个家庭基本够用;多余的还可返送给电网,供其他家庭使用。”
这正是智能电网的“互动性”:以往,用户只能单向地用电、缴费;如今,用户除可获取用电信息外,还可建设规模很小的“分布式电源”,大量使用“绿色”的风力、光伏发电自用,多余部分还可以卖给电网。
这种“分布式电源”,对局部供电安全起着重要作用。玉树地震发生后,《财经国家周刊》记者曾在现场看到,只有光伏供电的路灯顽强地亮着。
刘建明对试点的推广充满期待:“最近,国家电网刚和电信签了合作协议,今年准备对3.7万户实现光纤到户。”
全球路线
近两年来,智能电网可谓“红遍全球”。美国、欧盟等发达经济体,都将“智能电网”视为拯救金融危机的稻草,纷纷抛出天价投资计划。资本一窝蜂“朝圣”,智能电网一时风光无限。
但从美国电力科学院2001年正式提出Intelli grid概念至今已10年,世界各国对“智能电网”尚无统一定义。
2008年11月,中美清洁能源合作组织特别会议召开,会上开始使用“Smart Grid”一词(有关部门将smart译为“智能”),其后才开始推广“智能电网”这一概念。但是,究竟什么是智能电网,依然见仁见智。
早在2003年,美国能源部曾发布了Grid 2030计划,争取到2030年建成完全自动化、高效能、低投资、安全可靠和灵活应变的输配电系统,以保障大电网的安全稳定,提高供电可靠性和电能质量。
这个计划,准备通过采用先进的材料技术、超导技术、电力电子技术,重点研究控制技术、广域测量技术、实时仿真技术、储能技术、可再生能源发电技术、微型燃气轮机发电技术等,以构建全美骨干电网、区域性电网、地方电网和微电网(分布式能源系统)等多层次电力系统。
虽然Grid2030当时看来只是一个设想,但是美国后来所做的工作,均是围绕该设想的内容展开。
奥巴马政府计划,确保新能源发电量到2012年占总发电量的10%,到2025年这一比例达到25%。为此,美国一些电厂开始大规模安装智能电表。
美国智能电网发展分为三个阶段:第一阶段是2009年,各州政府计划并着手发展;第二阶段是2010~2020年,家电设备能通过有线或无线方式远距离操作;第三阶段是到2030年,各种电器设备都能自行控制负荷量,届时全美用电量降幅可达到4%,相当于节省204亿美元电费。
纵观美国近两年的能源政策演变,可以清晰读出美国政府准备依靠发展新能源,减少对进口石油依赖,实现国家“能源独立”,重新引领世界经济的决心。
而欧洲的智能电网计划名为Super Smart Grid,直译为“超级智能电网”。在未来10年内,欧洲将建立一套横贯欧洲大陆的高压直流电网,用于输送潜力巨大的大西洋风能、南欧和北非沙漠的太阳能等可再生能源,并将德国的太阳能电厂与挪威的水电站联成一片。到2020年,可再生能源在欧盟能源供应系统中的比例将达到20%。
目前,意大利已有一大半的传统电表改换为智能电表,丹麦近20%电力来自风能。欧洲的智能电网,更加关注可再生能源接入和分布式电源接入。这一点,欧美惊人的一致。
触摸“智网”城
在设定了智能电网路线之后,智能生活开始被提上日程。
在美国科罗拉多州一个9万人的城镇博尔德,Xcel Energy公司从2008年就开始建设全美首个“智能电网城”。该城共安装了25000只智能电表,为用户进行“用电情况分析”,方便居民根据实时电价灵活、合理地使用电器;居民家中普遍安装了太阳能电池板、风力涡轮机和混合动力车等装备,风水光能等清洁能源,通过智能电网输送进入家庭。
“该市市长曾说,外界说我们是第一个智能电网城市,实际上我们是将要建成。”国家电网智能电网部主任王益民告诉《财经国家周刊》记者:“我们后续了解的情况,这座城市做不下去了。按照前景图他们也有电器自动化,家家风电。投资来源没有得到解决。”
而世界上最著名的智能化住宅,非比尔•盖茨的豪宅莫属。
他在回家的路上,只需操作车上的计算机就能遥控家里所有电器,可以设定好室内温度和湿度,可以开启热水器给浴缸放好热水,还可以操控厨具做好饭菜;走进房间后,照明系统会根据人数多少和人员位置自动开始工作,人员离开后,相应区域的灯光就会熄灭……这个豪宅里埋藏着长达几公里的光纤电缆,连接着多台服务器。
在比尔•盖茨的构想中,只要有芯片,只要能通电的地方都能实现信息化。电视、手机等等都能成为互动的通讯平台。
如今,世界各国对智能电网的研究,让这一设想成为可能。
6月中旬,日本经产省和冲绳县与美国能源部、夏威夷州签署合作备忘录,决定将在日本冲绳县和美国夏威夷州合作试验智能电网。
上述两个国家,都是智能电网的先行者。
2010年夏天,日本已经在横滨市、爱知县丰田市、北九州市、京都府选择4个地点开始大规模智能电网试验,其中横滨市有4000户参加,丰田、东芝、新日铁等大型公司也参加了试点。
采用2.7千瓦的太阳能发电设备,设置附有信息功能的智能电表、蓄电池等。大规模智能电网实验时间为5年,费用大约为1000亿日元。
而在中国,智能电网城有两个样板,上海世博园智能电网综合示范项目和中新天津生态城(下称生态城)。
“我们做了对比,目前的智能电网的试点和比尔•盖茨家差不多,有些用电功能还要好得多。他多了路灯和游泳池的控制,可以给游泳池放水加温,这些都是一样的原理,我们也可以加上。”在接受《财经国家周刊》记者采访时,国家电网信息通信有限公司总经理刘建明说。
生态城位于天津滨海新区,距天津中心城区45公里,规划面积30平方公里,于2008年底开工建设,计划用10到15年的时间建成。起步区占地4.6平方公里,计划用3到5年时间建成。
2010年4月,生态城的第一个智能变电站正式开工建设,天津电力公司发展策划部主任刘明志接受《财经国家周刊》记者采访时介绍,智能电网项目就设在起步区。国家电网将在生态城建设两个220kv变电站和四个110kv变电站,电力总负荷41万千瓦,起步区最大电力负荷7.7万千瓦。