中國儲能網(wǎng)訊：國家“十二五”智能電網(wǎng)專項規(guī)劃指出，未來時間內(nèi)，智能電網(wǎng)的建設(shè)重點將是通過現(xiàn)代先進技術(shù)的高度融合，全面提高大電網(wǎng)運行控制的智能化水平，以及供電服務(wù)的能力和水平，從而最終實現(xiàn)我國電網(wǎng)的跨越式發(fā)展。在設(shè)備投入上，除了以特高壓為主的一次設(shè)備之外，智能電網(wǎng)建設(shè)將全面轉(zhuǎn)向電網(wǎng)智能化的六大方面：發(fā)電、智能輸電、智能化變電站、智能配電網(wǎng)、智能用電和智能調(diào)度。據(jù)統(tǒng)計，至2020年，包括電網(wǎng)接入、柔性輸電、電網(wǎng)監(jiān)測、智能化變電站、智能電表、充電站/樁等設(shè)備在內(nèi)，電網(wǎng)智能化所帶來的設(shè)備市場容量將超過6200億元。
具體在各個環(huán)節(jié)的建設(shè)上，則是指發(fā)電要通過裝置、電網(wǎng)的智能化或大容量的電網(wǎng)儲能，提高新能源尤其是清潔能源的發(fā)電接入;智能輸電要應(yīng)用柔性輸變電技術(shù)，提高輸電系統(tǒng)的傳輸靈活性、傳輸效率和傳輸容量;智能化變電站要采用先進、可靠、集成、環(huán)保的智能設(shè)備，以實現(xiàn)全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標準化;智能配電要建成配電自動化和配網(wǎng)調(diào)控一體化、智能技術(shù)支持的系統(tǒng)，實現(xiàn)微電網(wǎng)的靈活接入和安全運行;智能用電和調(diào)度則是要通過信息的交互和處理，智能地掌控和支配電力，實現(xiàn)對電能科學(xué)化的管理。
圍繞這些目標，目前電力電子、新能源開發(fā)、安防監(jiān)控等多個行業(yè)的設(shè)備制造廠商們紛紛緊跟國家智能電網(wǎng)的建設(shè)進度，按照國內(nèi)智能電網(wǎng)的要求循序漸進地開發(fā)適合的新產(chǎn)品，力爭結(jié)合電力系統(tǒng)的實際應(yīng)用需求，以創(chuàng)新型的產(chǎn)品為智能電網(wǎng)建設(shè)藍圖提供有力的技術(shù)支撐。
新能源發(fā)電需求攀升，智能化并網(wǎng)挑戰(zhàn)加劇
智能電網(wǎng)的建設(shè)需要清潔能源的加入，以達到優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)的目的。在核電、風電、光伏發(fā)電這三種主要類型的新能源中，太陽能作為一種廣泛存在、獲得方式穩(wěn)定可靠，且基本無污染的能量源，在未來的智能電網(wǎng)電力獲取方式中將占據(jù)非常大的比重。有關(guān)資料顯示，預(yù)計到2020年，以風電、光伏為代表的新能源發(fā)電接入設(shè)備總需求將超過1000億元，其中，由于風電已過了高速成長期，因此光伏逆變器的市場增幅更為迅速，其年平均增長率約為50%，市場需求量最高可達605億元。
清潔、可再生能源并網(wǎng)必須要對原來的電網(wǎng)進行徹底的重新設(shè)計并轉(zhuǎn)化成智能接入電網(wǎng)，而新能源的智能接入也將是一個重要的課題，目前大規(guī)模的風電和光伏都處于窩電狀態(tài)，不解決智能接入的問題，智能電網(wǎng)在某種意義上說只是實現(xiàn)了部分功能，因此該領(lǐng)域的未來發(fā)展值得關(guān)注和期待，也是一些廠商正在主力攻克的難關(guān)。作為青海格爾木等大型電站項目逆變器的重要供應(yīng)商之一，山億新能源股份有限公司開發(fā)的MW級光伏并網(wǎng)逆變器除了支持有功、無功控制之外，還具備低壓并網(wǎng)情況下的反孤島能力和中高壓并網(wǎng)情況下的低電壓穿越能力，可接受電網(wǎng)遠程智能調(diào)度，并通過了包括德國在內(nèi)的18個國家的嚴格入網(wǎng)認證。該公司產(chǎn)品經(jīng)理陳曉高博士認為：“智能電網(wǎng)建設(shè)使得多種發(fā)電方式可以有機地形成一個整體，互相彌補各自的不足，以獲得最優(yōu)的電網(wǎng)電力供應(yīng)方式。”
但就目前光伏行業(yè)的建設(shè)情況來看，在整體規(guī)劃上還存在著許多亟待解決的問題。例如，在中國，目前大規(guī)模進行光伏發(fā)電的區(qū)域基本上都位于西部高海拔、長日照的地區(qū)，而產(chǎn)生的電力在當?shù)責o法就地消化，需要遠距離運輸，這就要依托高電壓的輸電網(wǎng)，電力傳輸是一個比較大的經(jīng)濟建設(shè)問題。
另外，如果在電力需求比較旺盛的沿海地區(qū)興建太陽能發(fā)電項目，則可能會因為豐富的雨水及污染較大的環(huán)境，給日光的直射造成影響，而無法獲得較好的發(fā)電效率，投入產(chǎn)出比則有待考量。
值得關(guān)注的是，隨著市場的逐漸成熟，帶有新型功能的太陽能逆變器產(chǎn)品也在不斷的演進之中。陳曉高表示：“逆變器的開發(fā)要依托市場的需求，在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中，新型的逆變器種類會孕育而生，如為了避開用電高峰，且更有效地利用用電低谷，能夠在白天發(fā)電、晚上儲能的智能儲能型雙向逆變器就是一種非常好的產(chǎn)品類型，這也將推動對儲能型產(chǎn)品的開發(fā)。”
電力監(jiān)控：一體化、平臺化、智能化趨勢走強
每一個智能型變電站就是智能電網(wǎng)中的一個“堅強節(jié)點”，需要自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網(wǎng)完成實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，至2020年全國將新增110kv以上變電站6000多座，且全部重點變電站都將實現(xiàn)智能化改造，預(yù)計將帶來總計1500億元以上的市場需求，當中電子式互感器、監(jiān)控保護及自動化系統(tǒng)等設(shè)備需求量將占相當大的比例。
以電力系統(tǒng)監(jiān)控解決方案為例，目前不同的電網(wǎng)公司其建設(shè)的重點也各不相同。南京南自信息技術(shù)有限公司是國電南京自動化股份有限公司下屬的全資子公司，該公司副總經(jīng)理陳飛凌介紹道：“國家電網(wǎng)公司主要推廣應(yīng)用傳統(tǒng)變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)和智能變電站輔助系統(tǒng)的綜合監(jiān)控平臺;南方電網(wǎng)公司主要推廣應(yīng)用變電站視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，它們的主要特點均為在監(jiān)控中心通過現(xiàn)有的電力通信網(wǎng)對所屬變電站實現(xiàn)遠程實時視頻監(jiān)控、遠程故障和意外情況告警接收處理，以提高變電站運行和維護的安全性及可靠性，并可逐步實現(xiàn)電網(wǎng)的可視化監(jiān)控和調(diào)度，使電網(wǎng)調(diào)控運行更為安全、可靠。”
新型電力系統(tǒng)監(jiān)控解決方案要求實現(xiàn)標準化，解決不同廠商設(shè)備符合電力行業(yè)應(yīng)用環(huán)境需要及互聯(lián)互通的問題;實現(xiàn)變電站—縣供電公司—市供電公司—省公司之間的多級聯(lián)網(wǎng);并與綜合自動化系統(tǒng)聯(lián)動，實現(xiàn)遙控、遙信聯(lián)動，提供遙視參考;除了完成視頻監(jiān)控功能以外，還要實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測、空調(diào)控制、風機控制、周界防范，與門禁、消防系統(tǒng)聯(lián)動等功能。“未來一段時間，還需求加強對IEC61850智能變電站標準的理解和貫標，更加貼近電力行業(yè)用戶的實用化需求來進行產(chǎn)品開發(fā)。”陳飛凌表示，“一方面要強化系統(tǒng)的互聯(lián)互通、設(shè)備的互相兼容、協(xié)議信令的一致性;另一方面也要求適應(yīng)變電站強電磁場干擾對設(shè)備電磁兼容性能、外殼防護等級的較高要求，提高系統(tǒng)的性價比、實用化程度，以符合用戶安全生產(chǎn)和輔助監(jiān)控的需要。”
浙江大華系統(tǒng)工程有限公司解決方案總監(jiān)馮貴賓也說道：“在目前變電站的建設(shè)中，電力監(jiān)控系統(tǒng)要求趨于一體化、平臺化和智能化。一體化一方面是指多系統(tǒng)的融合，解決不同監(jiān)控系統(tǒng)信息孤島的問題;另一方面是指監(jiān)控系統(tǒng)與一次設(shè)備的聯(lián)合操控、與二次設(shè)備的通信，實現(xiàn)系統(tǒng)的互動互補。而隨著變電站‘無人值守’的落實，電力系統(tǒng)監(jiān)控逐漸網(wǎng)絡(luò)化、平臺化，通過此平臺可實現(xiàn)整個市級電網(wǎng)以及省級電網(wǎng)的級聯(lián)，實現(xiàn)真正的一體化、統(tǒng)一化管理。而智能化則主要體現(xiàn)在系統(tǒng)對視頻智能分析技術(shù)的需求，通過這一智能化技術(shù)，能夠讓系統(tǒng)自動識別和‘思考’，保障變電站的穩(wěn)定運行。”
其中，視頻智能分析技術(shù)仍然是一個急需解決的難題。由于電力系統(tǒng)現(xiàn)場的復(fù)雜性以及多樣性，令到視頻智能分析技術(shù)難以推廣，目前迫切需要花費大量時間、精力研究電力系統(tǒng)的運行情況，積累大量的視頻信息及歷史數(shù)據(jù)，為視頻智能分析的研究和應(yīng)用提供堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
新能源汽車充電設(shè)施：關(guān)注充電能量管理
在智能電網(wǎng)的整體架構(gòu)中，電動汽車、充換電輔助設(shè)施及能源管理方案是智能用電環(huán)節(jié)的一個重要組成部分。中國新能源汽車行業(yè)目前仍處于發(fā)展的初期階段，根據(jù)國家“十二五”規(guī)劃，未來五年將是電動汽車從研發(fā)階段向產(chǎn)業(yè)化階段過渡的關(guān)鍵時期，“純電驅(qū)動”將成為中國新能源汽車技術(shù)的發(fā)展方向，預(yù)計到2015年，新能源汽車的銷量將達到同類車型總銷量的1%左右。更為重要的是，電池、電機、電控等支撐技術(shù)將得到重點發(fā)展，其中，到2015年全國計劃將在20個以上示范城市和周邊區(qū)域建成由40萬個充電樁、2000個充換電站構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)化供電體系，以滿足電動汽車大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的能源供給需求。
“電動汽車有助于降低能源消耗，可充分利用再生資源，并且可以提高人們的生活質(zhì)量。”菲尼克斯(中國)投資有限公司重點行業(yè)管理部經(jīng)理汪和勝表示，“針對未來的電動汽車行業(yè)，菲尼克斯電氣致力于提供支持全方位充電基礎(chǔ)設(shè)施、靈活的模塊化解決方案，同時，還開發(fā)了一種交、直流組合式充電系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)IEC62196-3標準，優(yōu)勢之處在于特殊的幾何結(jié)構(gòu)及車輛上的充電插座接口的設(shè)計。該接口同時可以連接交流和直流連接器，滿足快速充電的需求，使直流和交流混充成為可能，這樣，汽車制造商就可以為其客戶供應(yīng)只具有一種接口的通用型充電系統(tǒng)，因而也大大地提高了效率。”
除了硬件設(shè)備之外，電動汽車的充電能量管理系統(tǒng)同樣也是倍受關(guān)注的一個熱點領(lǐng)域，它可以集中獲取和顯示有關(guān)電力要求或錯誤信息的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以及監(jiān)控主要的負載情況。汪和勝介紹道：“充電能量管理系統(tǒng)可以使用戶在被充電站識別后，獲取充電過程中的相匹配數(shù)據(jù)，如充電時間或電量消耗量等信息，使得充電過程更為智能化。”借助先進的充電能量管理系統(tǒng)，還可通過Web瀏覽器對充電基礎(chǔ)設(shè)施需要進行監(jiān)測和維護，令充/換電服務(wù)的運營商提高管理效率，也使未來的智能電網(wǎng)在用電環(huán)節(jié)上更加智能化。
