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[摘 要]随着科技的发展、网络时代的到来,网络已经侵入到各个商业、工业领域,智能电网的出现就是网络化经济在电网领域渗透发展的结果。我国智能电网发展时间不长,因此在现实的应用中依然存在诸多问题,这就需要我们在今后的发展中不断深入探讨,需找有效的应对措施。
[关键词]网络;智能电网;问题;措施
中图分类号:TM73文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0000-00
一、智能电网发展概述
智能电网概念首先由美国电力科学研究院在2001 年首先提出,并在 2003年启动了智能电网的研究和建设。欧洲则在 2005 年成立智能电网欧洲技术论坛,同时还进行了智能电气建筑的研究。2008 年,美国的波尔成为世界上第一个运用智能电网的城市。2009年,欧盟提出要利用智能电网技术实现对新型能源的集成利用。2009 年中美签订智能电网研究和利用合作协议,提出以智能电网实现对现有电网节能百分之三十的目标。日本于 2010 年开始由政府大规模推进智能电网研究,并在孤岛进行大规模的智能电网实验,日本智能电网注重对太阳能的集成利用。我国在 2009 年由国家电网公司提出了坚强智能电网的发展计划,同年即启动了相关的标准编制、研究计划、专项技术研究和试点工作。
由于我国矿产资源分布不均,电力能源分布与电力负荷分布严重不平衡,围绕大容量、距离、低损耗、高性能能源调度的目标,国家电网提出了建设“一特四大”的发展口号,即通过建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网,促进大水电、大煤电、大核电、大型可再生能源发电基地的集约化发展,实现更大范围内能源资源优化配置,并设立了信息化、数字化、自动化、互动化的智能电网目标。该目标将分阶段实施,初期智能电网的建设主要体现在为加快特高压和跨区输电工程建设,用电端采集系统的铺开以及智能化,新能源并网技术的应用,数字化变电站试点的建设等方面。从国家电网公司的建设规划来看,2020年之前特高压和智能电网将是中国电网发展的主要方向,实施重点工程包含了电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节。
二、智能电网发展中出现的问题
2.1 高额的投资和现行监管体系的影响智能。电网建设需要大量的资金和技术,建设面广、周期长,其投资收益更多体现为长期收益和社会效益,同时还存在一定的不确定因素。投资和运营成本中包含了由通信网络产生的大量的固定成本;硬件成本不因规模经济或生产创新而减少,软件的整合也呈现明显的交付和综合风险。而在智能电网的早期运营中,隐性的社会效益很难体现,也可能产生大幅亏损,这将在一定程度上降低投资热情。另一方面,现行的政策和监管激励并不能将消费者的利益与公用事业和供应商结合,智能电網的进一步推广过程中,可能会使电力需求减少,这将影响电力零售利润,使电力投资只能获得非常有限的收益。
2.2 智能电网的数字化特征增加了恶意攻击和隐私泄露的网络安全风险随着电力基础设施从模拟过渡到数字,新技术不断涌现,并逐步广泛应用到电力通信网络的建设中,使得智能电网具有复杂的接入环境、灵活多样的接入方式和数量庞大的智能接入终端等特征,这将加大智能电网的安全风险。例如,目前许多正在部署的、用以支持智能电网项目的技术———智能电表、传感器等,都会加大电网受攻击的风险。2010年9月,一个名为Stuxnet的震网病毒席卷了全球工业界,病毒感染了全球超过45000个网络,给各国的电力部门带来了巨大的威胁和破坏。除此之外,智能电网的运营还有可能造成隐私泄露和个人消费数据的安全。消费者使用(或产生)能源的数据信息可以提供对消费者行为和喜好的深入了解,这些信息对客户、服务提供商以及系统运营和规划人员都有潜在的价值,因此可能会被滥用。
2.3 快速建立法定标准有可能限制创新,而标准不统一又将影响智能电网推广,并产生投资浪费一方面,迅速形成一套标准对于智能电网的实施成本和风险而言,是合乎逻辑且风险最低的解决方案,但是在技术成熟周期中过早建立法定标准也存在潜在风险。因为这将促使行业轻率的采用一套标准,从而使得系统功能不成熟的领域受到限制。另一方面,由于未来的电网系统需要能够监测区域内大型家电的用电并据此应对调整,以省电和提高效率,电器的“通用”性和行业标准也是必须尽快解决。智能电网缺少一致的标准和协议,制约了电网的互操作性(如实现电力供应和需求的自动化实时控制的检测和响应的通信协调能力),这将严重影响智能电网的推广应用,也可能招致极大的投资浪费。
2.4 市场盲目投资可能导致电力设备产能过剩和重复建设。比如,中国电器工业协会统计中报道,国内500KV、220KV、110kV以及以下变压器总产能在30亿kVA左右,而市场年需求量目前不会超过13亿kVA。此外,在智能电网的推进中,新能源发电设备是投资热点之一,但是就国内现状来说,对新能源的需求量并不大,大多还依赖于传统能源,而且新能源技术还不成熟,市场化步调缓慢,目前我国的新能源企业发展速度远大于市场进度,有可能带来产能过剩问题。因此,如何在智能电网的发展过程中合理的引导投资方向,也是政府层面应该考虑的问题。
三、智能电网问题的应对措施
3.1 健全配套法律法规,抓紧制定出台全面协调的激励政策和实施细则。智能电网是一项复杂的系统工程,涵盖环节多、涉及部门多、参与行业多,需要电网企业、发电企业、设备制造企业、科研单位、电力用户等各方的相互配合和协作。因此,有必要从国家战略高度,研究制定推进坚强智能电网建设的各项重大举措,发挥产、学、研各方优势和电网企业主体作用,统筹推进坚强智能电网建设,服务经济发展方式转变和经济社会可持续健康发展。同时,要建立合理的利益引导机制,实现利益相关方的共赢发展,这将成为实现智能电网与新能源开发利用协调发展的关键。
3.2 加强资金部署,建立有效的监管框架和商业模式来助推智能电网的建设。结合国际形势,从各国的发展进展来看,建设智能电网首先需要国家加大财政投入,应当积极研究改进财政投入的方式,提高财政资金的使用效率。第二,需要建立有效的监管框架和商业模式,不仅要提高对电网安全的监管,也要同步开展反垄断的监管,推动智能电网发展应由政府主导并加强监管,通过深化改革落实电网的公共属性,引导电网成为适应乃至推动新能源相关技术进步的公共平台。第三,在向智能电网过渡的初期,示范性城市将起到关键作用,示范过程所形成的影响以及盈利模式,将为推进智能电网的投资和建设提供参考。
3.3 积极开展国际合作,推进智能电网标准的制定,促进产业有序发展鉴于电力行业的复杂性,多界面的接口、资本投资的水平和国家关键基础设施的战略重要性,迅速制定相关标准是及其必要的。2011年10月,美国商务部国家标准与技术研究院和欧盟智能电网协调组联合宣布将合作开展智能电网标准制定工作,着眼于相同的目标和共同关注的领域。可见,我国在智能电网的建设过程中,必须积极开展国际合作,争取在战略研究、标准制定、技术攻关等方面与国外权威机构开展合作,促进世界智能电网共同发展氛围的形成,进一步提高中国智能电网产业的有序发展。
四、总结
智能电网是电网发展的必然趋势,根据我国对智能电网的研究和建设,智能电网前景很是被人看好。智能电网的发展可以提高整个用电系统的安全性,也能对各种网络技术的应用产生积极影响,会使市民的生活更舒适、安全。因此,要积极解决目前智能电网所面临的问题,使智能电网走上科学发展道路,更好的服务于社会、服务于人民。
参考文献
[1] 苏建军.实现智能电网建设新突破[N]. 国家电网报,2013-03-19(006).
[2] 蒲晓瑛.智能电网新型运行模式及发展探讨[J].机电信息,2013,(06): 169+171.
[关键词]网络;智能电网;问题;措施
中图分类号:TM73文献标识码:A文章编号:1009-914X(2013)21-0000-00
一、智能电网发展概述
智能电网概念首先由美国电力科学研究院在2001 年首先提出,并在 2003年启动了智能电网的研究和建设。欧洲则在 2005 年成立智能电网欧洲技术论坛,同时还进行了智能电气建筑的研究。2008 年,美国的波尔成为世界上第一个运用智能电网的城市。2009年,欧盟提出要利用智能电网技术实现对新型能源的集成利用。2009 年中美签订智能电网研究和利用合作协议,提出以智能电网实现对现有电网节能百分之三十的目标。日本于 2010 年开始由政府大规模推进智能电网研究,并在孤岛进行大规模的智能电网实验,日本智能电网注重对太阳能的集成利用。我国在 2009 年由国家电网公司提出了坚强智能电网的发展计划,同年即启动了相关的标准编制、研究计划、专项技术研究和试点工作。
由于我国矿产资源分布不均,电力能源分布与电力负荷分布严重不平衡,围绕大容量、距离、低损耗、高性能能源调度的目标,国家电网提出了建设“一特四大”的发展口号,即通过建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网,促进大水电、大煤电、大核电、大型可再生能源发电基地的集约化发展,实现更大范围内能源资源优化配置,并设立了信息化、数字化、自动化、互动化的智能电网目标。该目标将分阶段实施,初期智能电网的建设主要体现在为加快特高压和跨区输电工程建设,用电端采集系统的铺开以及智能化,新能源并网技术的应用,数字化变电站试点的建设等方面。从国家电网公司的建设规划来看,2020年之前特高压和智能电网将是中国电网发展的主要方向,实施重点工程包含了电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节。
二、智能电网发展中出现的问题
2.1 高额的投资和现行监管体系的影响智能。电网建设需要大量的资金和技术,建设面广、周期长,其投资收益更多体现为长期收益和社会效益,同时还存在一定的不确定因素。投资和运营成本中包含了由通信网络产生的大量的固定成本;硬件成本不因规模经济或生产创新而减少,软件的整合也呈现明显的交付和综合风险。而在智能电网的早期运营中,隐性的社会效益很难体现,也可能产生大幅亏损,这将在一定程度上降低投资热情。另一方面,现行的政策和监管激励并不能将消费者的利益与公用事业和供应商结合,智能电網的进一步推广过程中,可能会使电力需求减少,这将影响电力零售利润,使电力投资只能获得非常有限的收益。
2.2 智能电网的数字化特征增加了恶意攻击和隐私泄露的网络安全风险随着电力基础设施从模拟过渡到数字,新技术不断涌现,并逐步广泛应用到电力通信网络的建设中,使得智能电网具有复杂的接入环境、灵活多样的接入方式和数量庞大的智能接入终端等特征,这将加大智能电网的安全风险。例如,目前许多正在部署的、用以支持智能电网项目的技术———智能电表、传感器等,都会加大电网受攻击的风险。2010年9月,一个名为Stuxnet的震网病毒席卷了全球工业界,病毒感染了全球超过45000个网络,给各国的电力部门带来了巨大的威胁和破坏。除此之外,智能电网的运营还有可能造成隐私泄露和个人消费数据的安全。消费者使用(或产生)能源的数据信息可以提供对消费者行为和喜好的深入了解,这些信息对客户、服务提供商以及系统运营和规划人员都有潜在的价值,因此可能会被滥用。
2.3 快速建立法定标准有可能限制创新,而标准不统一又将影响智能电网推广,并产生投资浪费一方面,迅速形成一套标准对于智能电网的实施成本和风险而言,是合乎逻辑且风险最低的解决方案,但是在技术成熟周期中过早建立法定标准也存在潜在风险。因为这将促使行业轻率的采用一套标准,从而使得系统功能不成熟的领域受到限制。另一方面,由于未来的电网系统需要能够监测区域内大型家电的用电并据此应对调整,以省电和提高效率,电器的“通用”性和行业标准也是必须尽快解决。智能电网缺少一致的标准和协议,制约了电网的互操作性(如实现电力供应和需求的自动化实时控制的检测和响应的通信协调能力),这将严重影响智能电网的推广应用,也可能招致极大的投资浪费。
2.4 市场盲目投资可能导致电力设备产能过剩和重复建设。比如,中国电器工业协会统计中报道,国内500KV、220KV、110kV以及以下变压器总产能在30亿kVA左右,而市场年需求量目前不会超过13亿kVA。此外,在智能电网的推进中,新能源发电设备是投资热点之一,但是就国内现状来说,对新能源的需求量并不大,大多还依赖于传统能源,而且新能源技术还不成熟,市场化步调缓慢,目前我国的新能源企业发展速度远大于市场进度,有可能带来产能过剩问题。因此,如何在智能电网的发展过程中合理的引导投资方向,也是政府层面应该考虑的问题。
三、智能电网问题的应对措施
3.1 健全配套法律法规,抓紧制定出台全面协调的激励政策和实施细则。智能电网是一项复杂的系统工程,涵盖环节多、涉及部门多、参与行业多,需要电网企业、发电企业、设备制造企业、科研单位、电力用户等各方的相互配合和协作。因此,有必要从国家战略高度,研究制定推进坚强智能电网建设的各项重大举措,发挥产、学、研各方优势和电网企业主体作用,统筹推进坚强智能电网建设,服务经济发展方式转变和经济社会可持续健康发展。同时,要建立合理的利益引导机制,实现利益相关方的共赢发展,这将成为实现智能电网与新能源开发利用协调发展的关键。
3.2 加强资金部署,建立有效的监管框架和商业模式来助推智能电网的建设。结合国际形势,从各国的发展进展来看,建设智能电网首先需要国家加大财政投入,应当积极研究改进财政投入的方式,提高财政资金的使用效率。第二,需要建立有效的监管框架和商业模式,不仅要提高对电网安全的监管,也要同步开展反垄断的监管,推动智能电网发展应由政府主导并加强监管,通过深化改革落实电网的公共属性,引导电网成为适应乃至推动新能源相关技术进步的公共平台。第三,在向智能电网过渡的初期,示范性城市将起到关键作用,示范过程所形成的影响以及盈利模式,将为推进智能电网的投资和建设提供参考。
3.3 积极开展国际合作,推进智能电网标准的制定,促进产业有序发展鉴于电力行业的复杂性,多界面的接口、资本投资的水平和国家关键基础设施的战略重要性,迅速制定相关标准是及其必要的。2011年10月,美国商务部国家标准与技术研究院和欧盟智能电网协调组联合宣布将合作开展智能电网标准制定工作,着眼于相同的目标和共同关注的领域。可见,我国在智能电网的建设过程中,必须积极开展国际合作,争取在战略研究、标准制定、技术攻关等方面与国外权威机构开展合作,促进世界智能电网共同发展氛围的形成,进一步提高中国智能电网产业的有序发展。
四、总结
智能电网是电网发展的必然趋势,根据我国对智能电网的研究和建设,智能电网前景很是被人看好。智能电网的发展可以提高整个用电系统的安全性,也能对各种网络技术的应用产生积极影响,会使市民的生活更舒适、安全。因此,要积极解决目前智能电网所面临的问题,使智能电网走上科学发展道路,更好的服务于社会、服务于人民。
参考文献
[1] 苏建军.实现智能电网建设新突破[N]. 国家电网报,2013-03-19(006).
[2] 蒲晓瑛.智能电网新型运行模式及发展探讨[J].机电信息,2013,(06): 169+171.