智能電網(wǎng)技術(shù)制高點(diǎn)與產(chǎn)業(yè)方向(江秀

1、1896192019872006智能電網(wǎng)技術(shù)制高點(diǎn)與產(chǎn)業(yè)方向智能電網(wǎng)技術(shù)制高點(diǎn)與產(chǎn)業(yè)方向 國家能源智能電網(wǎng)國家能源智能電網(wǎng)() ()研發(fā)中心研發(fā)中心, ,20102010年年0505月月1818日日1896192019872006目目 錄錄智能電網(wǎng)利益鏈智能電網(wǎng)技術(shù)制高點(diǎn)產(chǎn)業(yè)方向舉例：智能高壓設(shè)備國家能源智能電網(wǎng)(上海)研發(fā)中心1896192019872006一、智能電網(wǎng)利益鏈一、智能電網(wǎng)利益鏈1896192019872006什么是智能電網(wǎng)什么是智能電網(wǎng)這是一個不容易回答的問題，智能電網(wǎng)涵蓋了較多的內(nèi)容，而且隨這是一個不容易回答的問題，智能電網(wǎng)涵蓋了較多的內(nèi)容，而且隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展還在不斷擴(kuò)

2、展其內(nèi)涵和外延。著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展還在不斷擴(kuò)展其內(nèi)涵和外延。智能電網(wǎng)不是一個簡單的電力網(wǎng)絡(luò)，而是一個愿景，一個必須從它智能電網(wǎng)不是一個簡單的電力網(wǎng)絡(luò)，而是一個愿景，一個必須從它的核心價值、主要特征、關(guān)鍵技術(shù)等方面來進(jìn)行描述的人類的共同的核心價值、主要特征、關(guān)鍵技術(shù)等方面來進(jìn)行描述的人類的共同愿景。愿景。未來世界三大網(wǎng)：未來世界三大網(wǎng)： 1 1、信息網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)、信息網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)+ +物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)+ +通訊通訊+ +電視電視+ +無線）；無線）； 2 2、能源網(wǎng)即電網(wǎng)（石油、天然氣管道被電力線路取代；、能源網(wǎng)即電網(wǎng)（石油、天然氣管道被電力線路取代； 3 3、交通網(wǎng)（陸、海、空）。、交通網(wǎng)（陸、海、空）

3、。可以以互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程來看將來智能電網(wǎng)的模式?？梢砸曰ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程來看將來智能電網(wǎng)的模式。它是一個未來的電網(wǎng)，是一個涵蓋從發(fā)電到用戶的智能化的能源網(wǎng)它是一個未來的電網(wǎng)，是一個涵蓋從發(fā)電到用戶的智能化的能源網(wǎng)絡(luò)。絡(luò)。1896192019872006智能智能配電配電智能智能輸變電輸變電智能智能輸變電輸變電智能智能配電配電接入電網(wǎng)的接入電網(wǎng)的可再生能源可再生能源電網(wǎng)儲能電網(wǎng)儲能裝置裝置核電廠核電廠安裝安裝CCSCCS的燃煤的燃煤和燃?xì)怆姀S和燃?xì)怆姀S天然氣傳輸天然氣傳輸CO2 CO2 運(yùn)輸與運(yùn)輸與封存封存潮汐發(fā)電潮汐發(fā)電氫能氫能, ,生物質(zhì)能生物質(zhì)能, , 汽油汽油/ /柴油等配柴油等配網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施

4、網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施H H2 2 production production electrolysiselectrolysisDirect HDirect H2 2 production production Gen IVGen IVH H2 2 production production electrolysiselectrolysisDirect HDirect H2 2 production production Gen IVGen IV生物燃料生物燃料發(fā)電發(fā)電氫能生產(chǎn)氫能生產(chǎn) 電解電解直接氫能發(fā)電直接氫能發(fā)電 Gen IV Gen IV高溫超導(dǎo)高溫超導(dǎo)超級電網(wǎng)超級電網(wǎng)連接相鄰電連接相鄰電網(wǎng)的網(wǎng)的

5、HVDCHVDC嵌入式可再嵌入式可再生能源生能源自動故障隔離自動故障隔離故障定位故障定位傳感器傳感器智能開關(guān)智能開關(guān)微型發(fā)電微型發(fā)電制冷和制冷和HVACHVAC的動態(tài)控制的動態(tài)控制高能效裝置高能效裝置電動車電動車風(fēng)電風(fēng)電風(fēng)電廠風(fēng)電廠發(fā)電發(fā)電輸配電輸配電CHP/ CHP/ 區(qū)域區(qū)域供熱網(wǎng)絡(luò)供熱網(wǎng)絡(luò), , 直流微網(wǎng)直流微網(wǎng)嵌入式嵌入式儲能裝置儲能裝置光伏太陽能光伏太陽能供熱泵供熱泵智能智能傳感器傳感器微網(wǎng)微網(wǎng)智能住宅智能住宅故障定位故障定位售用電售用電高度隔熱的高度隔熱的住宅結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)光電式屋光電式屋頂頂智能電表智能電表需求側(cè)管理需求側(cè)管理分布式發(fā)電分布式發(fā)電智能電網(wǎng)全景圖智能電網(wǎng)全景圖智能智能

6、用戶用戶智能智能家庭家庭智能智能調(diào)度與監(jiān)控中心調(diào)度與監(jiān)控中心微型發(fā)電微型發(fā)電1896192019872006智能電網(wǎng)利益鏈智能電網(wǎng)利益鏈智能電網(wǎng)利益鏈成員及其期望1、國家和社會：能源安全、改善環(huán)境、節(jié)約資源、促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步和就業(yè)2、發(fā)電企業(yè)：新能源接入；提高機(jī)組效率（24小時開機(jī)）。3、電網(wǎng)企業(yè)：更堅強(qiáng)、更經(jīng)濟(jì)高效。建設(shè)投入少、免維護(hù)。4、電力用戶：更低廉的價格、更高可靠性；更多選擇；自主發(fā)電。5、設(shè)備提供商。新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。從上可見，智能電網(wǎng)的建設(shè)和設(shè)計不僅需要滿足電網(wǎng)企業(yè)自身的需要，還需要滿足利益鏈內(nèi)其它成員的需要，這些期望中，有些是重合的，有些是互相矛盾的。智能電網(wǎng)建設(shè)必須符合智能電網(wǎng)對利

7、益鏈成員的期望，由于各國利益鏈成員的期望不同，所以，核心價值觀也不同，建設(shè)的重點(diǎn)也不同。1896192019872006國家和社會國家和社會國家和社會對智能電網(wǎng)的期望反映的是整個國家和整個社會的利益，而不是某一利益集團(tuán)的利益。國家對智能電網(wǎng)的期望：保證基礎(chǔ)設(shè)施安全、減少對化石能源的依賴和減少環(huán)境污染。前一點(diǎn)是電網(wǎng)作為能源基礎(chǔ)設(shè)施所必須達(dá)到的目標(biāo)，后兩點(diǎn)是人類社會可持續(xù)發(fā)展對智能電網(wǎng)的必然要求。所以，我國智能電網(wǎng)的基本建設(shè)必須重點(diǎn)在：、新能源：主要是風(fēng)電、太陽能等可再生能源、新客戶：分布式發(fā)電、微網(wǎng)、電動車、儲能、智能用戶等、新電網(wǎng)：改造原來電網(wǎng)，重新建設(shè)新電網(wǎng)。采用新型智能設(shè)備、新型控制、保護(hù)

8、裝置、新型通訊系統(tǒng)，新型電力網(wǎng)絡(luò)等。1896192019872006二、技術(shù)制高點(diǎn)1896192019872006全面方位創(chuàng)新商務(wù)模式互操作標(biāo)準(zhǔn)調(diào)度中心發(fā)電輸電變電配電用電可再生能源發(fā)電分布式發(fā)電及微網(wǎng)智能用電互動電動交通智能調(diào)度智能通信電力電子儲能1896192019872006之一：可再生能源的接入、預(yù)測和控制還需要關(guān)注一種嶄新的可再生能源發(fā)電技術(shù)太陽能聚光熱電技術(shù)。其原理是利用太陽光把液體加熱轉(zhuǎn)換為蒸汽推動汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。它的熱轉(zhuǎn)換效率比光電轉(zhuǎn)換更高，且避免了太陽能電池板生產(chǎn)過程中的污染和能耗。1896192019872006之二：儲能技術(shù)儲能技術(shù)可以應(yīng)用于智能電網(wǎng)的發(fā)、輸、配、用等多個

9、主要環(huán)節(jié)。起到削峰填谷，去年我國產(chǎn)業(yè)界在儲能電池的投入超過百億元。1896192019872006之三、智能設(shè)備之三、智能設(shè)備與智能電網(wǎng)要求適配的即插即用的各種電力設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)、設(shè)備狀態(tài)評估技術(shù)。1896192019872006之四：電力電子技術(shù)各種配用電控制開關(guān)、轉(zhuǎn)換裝置各種電源接入裝置FACTS裝置電能質(zhì)量1896192019872006之五：分布式發(fā)電及微網(wǎng)配電環(huán)節(jié)的重要方向 1896192019872006電動車充放電、V2G技術(shù)、移動電網(wǎng)之六：電動交通1896192019872006之七：智能用電互動能源用戶電網(wǎng)用戶用電信息采集系統(tǒng)“多網(wǎng)融合”技術(shù)用戶側(cè)智能用電管理1896192

10、019872006之八：智能調(diào)度實(shí)時監(jiān)控與預(yù)警安全校核調(diào)度計劃調(diào)度管理1896192019872006網(wǎng)絡(luò)信任技術(shù)體系、控制體系、下一代網(wǎng)絡(luò)隔離裝置、信息安全核心裝備、物聯(lián)網(wǎng)。之九：信息與網(wǎng)絡(luò)安全1896192019872006三、智能電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)與研究方向 智能電網(wǎng)提供了遍布世界的物理網(wǎng)絡(luò)，可以提供豐富多彩的服務(wù)，甚至可以超過互聯(lián)網(wǎng)。 能源利用技術(shù)、儲能技術(shù)、與客戶相關(guān)的信息技術(shù)為企業(yè)帶來能源利用技術(shù)、儲能技術(shù)、與客戶相關(guān)的信息技術(shù)為企業(yè)帶來服務(wù)模式的重大變革，基于售電量、電價的傳統(tǒng)電網(wǎng)盈利模式將受到服務(wù)模式的重大變革，基于售電量、電價的傳統(tǒng)電網(wǎng)盈利模式將受到限制。限制。 在智能電網(wǎng)搭

11、建的軟硬件和信息平臺下，在擁有更多的用戶信息條件下，提出適應(yīng)市場特點(diǎn)的新型服務(wù)和盈利模式，并為智能電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展提供支撐。之十：增值服務(wù)1896192019872006三、產(chǎn)業(yè)方向舉例：智能高壓設(shè)備1896192019872006國家電網(wǎng)智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備（系統(tǒng)）研制規(guī)劃國家電網(wǎng)智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備（系統(tǒng)）研制規(guī)劃該規(guī)劃已于 2009 年 11 月 30 日經(jīng)公司黨組會議討論通過。智能設(shè)備的成功研發(fā)是智能電網(wǎng)技術(shù)突破的重要標(biāo)志；智能設(shè)備的有效應(yīng)用是智能電網(wǎng)建設(shè)的必要保證。18961920198720061896192019872006智能設(shè)備（系統(tǒng)）研發(fā)思路智能設(shè)備（系統(tǒng)）研發(fā)思路自主研發(fā)：（國網(wǎng)

12、2院，南京產(chǎn)業(yè)基地）聯(lián)合研發(fā)：依靠產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，聯(lián)合國內(nèi)科研單位、高校、制造企業(yè)研發(fā)智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備（如大規(guī)模儲能裝置、電子式互感器、智能組件、地理信息平臺）。積極爭取國家和地方政府宏觀政策和項(xiàng)目資金的支持，扶持新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 引導(dǎo)研發(fā)：依靠系統(tǒng)外科研、制造企業(yè)研發(fā)智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備（如變電站智能化一次設(shè)備、智能電表等）。1896192019872006國家電網(wǎng)公司急件7+21個變電站示范工程1896192019872006智能電力設(shè)備智能電力設(shè)備 智能電力設(shè)備組成、結(jié)構(gòu)1896192019872006高壓設(shè)備高壓設(shè)備- -智能組件智能組件智能組件以測量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化

13、、信息互動化為特征，具備測量、控制、保護(hù)、計量、檢測中全部或部分功能。高壓設(shè)備與相關(guān)智能組件的有機(jī)結(jié)合構(gòu)成了智能設(shè)備。這種有機(jī)結(jié)合可以是獨(dú)立運(yùn)行的高壓設(shè)備加上外置的智能組件；也可以是高壓設(shè)備加上內(nèi)嵌的包含狀態(tài)檢測單元的智能組件，再加上外置的一個或多個智能組件；也可以是高壓設(shè)備加上內(nèi)嵌的智能組件。1896192019872006智能開關(guān)設(shè)備智能開關(guān)設(shè)備1896192019872006智能開關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)方式智能開關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)方式1896192019872006技術(shù)規(guī)定技術(shù)規(guī)定1896192019872006示范工程示范工程- -開關(guān)開關(guān)1896192019872006國網(wǎng)規(guī)劃國網(wǎng)規(guī)劃189619201

14、9872006變壓器變壓器S9電 壓 、 電 流油 中 溶 解 氣 體底 層 油 溫OLTCC有 載 調(diào) 壓冷 卻 系 統(tǒng)智 能組 件注 ：1. S1、 S2頂 層 油 溫 ， S3、 S4底 層 油 溫2. S5、 S6、 S9、 S10電 壓 、 電 流3. S7、 S8局 部 放 電4. S11氣 體 繼 電 器5. S12油 中 溶 解 氣 體S5S66. S13油 中 水 分7. S14鐵 芯 接 地 電 流8. C冷 卻 系 統(tǒng)9. OLTC有 載 調(diào) 壓 系 統(tǒng)S1S2S3S4S7S12S14S8鐵 芯 接 地 電 流局 部 放 電頂 層 油 溫局 部 放 電電 壓 、 電 流系 統(tǒng) 網(wǎng) 絡(luò)S13S11氣 體 繼 電 器油 中 水 分S101896192019872006智能變壓器智能變壓器-技術(shù)要求技術(shù)要求1896192019872006國網(wǎng)計劃國網(wǎng)計劃1896192019872006示范工程示范工程- -變壓器變壓器1896192019872006四、國家能源智能電網(wǎng)(上海)研發(fā)中心1896192019872006國家級基地國家級基地全國唯一的國家級”國家能源智能電網(wǎng)(研發(fā))中心”，上海交通大學(xué)（15）1896192019872006國家級基地國家級基地黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人的座談匯報情況