《坚强智能电网建设计划》-20100110-王益民

制定《欧洲未来电网的远景和策略》、 《战略研究议程（SRA）》、 《欧洲未来电网发展策略》 2006年5月18日
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1.4 国外不同行业对智能电网的实践探索比较
行业1：电网运营商
通过输配电网基础设施的升级，实 现电力企业系统运行能力的优化提升 以及对电网运行管理和企业经营管理 的进一步集成，帮助电力企业不断提 升运营绩效。
Βιβλιοθήκη Baidu故障定位
智能建筑
嵌入式 储能装置 智能 传感器 智能住宅
光伏太阳能
供热泵 插入式 混合燃料汽 车
需求侧管理
高能效装置
制冷和HVAC 的动态控制
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1.5 国外智能电网发展总结 ---各领域效益分析
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2.3 清洁能源迅猛发展给电网带来了新挑战
单位：万千瓦
风电装机容量由2005年126万 千瓦快速增加到2008年的1221万 千瓦，平均每年翻了一番多，远高 于世界风电的平均发展速度。 2008年新增风电装机容量630 万千 瓦 ， 占 全 球 新 增 装 机 容 量 的 22%。
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提纲
1. 国外智能电网发展情况
2. 坚强智能电网发展基础 3. 坚强智能电网战略部署
4. 坚强智能电网建设情况
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智能售电/用电 •加强电力公司、用户、电网、 电力市场之间的协调和互动 •减少能源消耗，提高能源使用 效率
对于电力系统发输配售各个领域均可从智能电网中获益
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1.5 国外智能电网发展总结

1400 1200 1000 800 600 400 200 0 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
未来中国陆地风能、太阳能 以大规模集约化开发为主，规划 在西部、北部等偏远地区建设千 万千瓦级风电场，对电网的接入 消纳能力和资源优化配置能力提 出了很高要求。
智能电网 的特性
作为咨询商，埃森哲对国外智能电网有着较为客观的看法，认为：智能电 网应该涵盖电网各个环节，不仅侧重于可再生能源接入、配电和用电领域。
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1.4 国外不同行业对智能电网的实践探索比较
智能发电 •推动可再生能源的利用，减 少对化石燃料的依赖 •减少发电环节的碳排放，降 低对气候变化的影响 •提高发电利用效率 智能输配电 •提高系统的安全性，加强对 电网的实时监测和控制 •提高系统可靠性，降低故障 频率 •提高输配电资产的利用效率 智能城市 •可持续的生活 •可持续的工作 •可持续的市政 •可持续的交通
行业2： 城市运营者
通过智能电网建设，带动包括智 能楼宇、智能家庭、智能交通等一 系列建设内容，实现绿色城市、节 能城市的建设目标。
行业3：表计生产商
利用先进传感器、表计和自动化装 置，实现供电企业与电力用户之间的 双向信息交互，提高能源效率，提升 用户体验，提高运行监控能力。
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安装CCS的燃煤 和燃气电厂 智能 输电变电站 嵌入式可再 生能源 智能 配电变电站 智能 输电变电站
Direct H2 – 直接氢能发电– production Gen IV Gen IV
超级电网
输配电
自动故障隔离
高温超导 连接相邻电 网的HVDC 分布式发电
传感器 智能开关
售用电
CHP/ 区域 供热网络, 直流微网
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1.3 国外不同地域智能电网比较分析
2009 2005 奥巴马将“智能电网” DOE与NETL 提升为美国国家战略 发起“现代电网” （MGI）
---发展历程对比图
美 国
1998 EPRI提出 “复杂交互式网络 /系统”（CIN/SI） 1998
坚强智能电网建设计划
国家电网公司智能电网部 2010年1月10日
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提纲
1. 国外智能电网发展情况
2. 坚强智能电网发展基础 3. 坚强智能电网战略部署
4. 坚强智能电网建设情况
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目前一些国家的政府部门、企业、研究和咨询机构 正在积极开展智能电网方面的工作。 在发展目的方面，保障国家能源安全，积极应对气 候变化，促进可再生能源发展，提高资源利用效率，增 加劳动就业，完善用户的增值服务； 在发展重点方面，重点研发可再生能源和分布式电 源并网技术，电动汽车与电网协调运行技术以及电网与 用户的双向互动技术； 在工作进展方面，主要处于研究和实践的起始阶段 ，概念和内涵还不统一，技术路线也不相同。 总的来看，不同国家的国情不同、电网发展阶段、资 源分布不同，因此，发展智能电网的方向和重点也不同。
能源：
新能源、可再生能源 国家能源安全、可持续发展 造福子孙后代… 需要智能电网帮助电力行
安全：
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业推动技术创新，实现技
术转型…确保电力可靠供应
保障电网运行安全
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1.2 建设智能电网成为积极应对未来挑战的共同选择
清洁：能够大规模利用可再生能源减少对环境的潜在影响 坚强：有能力抵御恶劣天气和外部攻击并确保信息安全 自愈：有能力实现电网的自我诊断，自我调整，自动隔离故障和自动快 速恢复 优化：能够优化资源，提高设备资产的利用率和电网的运行效率 交互：能够与电力市场和用户进行交互和实时响应，提升服务水平 经济：能够以最优成本向社会提供优质电力
1999 2000 2001 2002 此间，不少 项目开始实 施，并达到 预期效果。
2003 2004
欧 洲
1998 欧盟第5次 框架计划 （FP5） 1998年1月1日
成立“智能电网 （SmartGrid） 欧洲技术论坛” 2005年1月17日
The SDD Strategic Deployment Document
华 东
西南
南方
广东 台 湾
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2.2 中国电力需求持续高速增长
中国电力工业快速发展，30年来
装机年均增长率超过10％； 电力需求预测（亿千瓦时） 从2006年开始连续3年每年新增装 3.1% 76700 机1亿千瓦左右； 5.1% 59700 2008年发电装机容量达到7.92亿 8.5% 48100 千瓦； 9.9% 39700 随着中国工业化、城镇化进程的 不断深入，未来电力需求增长的 24811 空间很大； 到2020年，发电装机将在目前基 础上翻一番，能源发展方式将发 2005年 2010年 2012年 2015年 2020年 生重大变化，传统方式难以为继。
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1.1 面临的形势
全球气候变化、
自然灾害频发…
环境：
污染严重、沙漠化 城市面临挑战…
“高碳”经济、温室效应、
冰川融化…
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1.1 面临的形势
金融危机，拉动内需,促进就业
经济：
各国政府纷纷出台 智能电网相关政策… 传统能源的日益短缺
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1.2 建设智能电网成为积极应对未来挑战的共同选择
低碳经济将引导“第四次工业革命”
第一次工业革命是蒸汽机，替代了手工劳动。
第二次工业革命是电力，电力传输使能源生产规模化。 第三次工业革命是计算机和互联网。
第四次工业革命则是以智能电网为核心的新能源革命， 需要防止能源枯竭，防止气候变暖，打造低碳经济。
智能电网融合了信息、控制、电力电子等技术，是“效率”的 进一步提高，是实施低碳经济的基础。
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1.3 国外不同地域智能电网比较分析
动因：美国在全国范围内存在多个交流输电网， 人员年龄老化，投入不足，技术陈旧，事故较为 频繁，需要防止大停电。 改造基础电网设施，提升电网智能化水平，提 高电网运行的安全可靠性、降低电网损耗是建设 智能电网的最初动因。 关注：在智能电网建设中更加关注电力网络基础 架构的升级更新，以提高电网运行水平和供电可 靠性，有效接入可再生能源，同时最大限度地利 用信息技术，实现系统智能对人工的替代。
---最初发展动因比较
美 国
欧 洲
动因：欧洲各国电网运行模式不同，电力需求趋 于饱和，其能源政策强调对环境的保护和可再生 能源发电的发展。低碳经济是欧洲智能电网的主 要发展动因。 关注：在迅速增长的能源成本压力下，欧洲智能 电网建设更加关注可再生能源和分布式电源的接 入，并带动整个行业发展模式的转变。
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2.1 中国能源资源分布情况
我 国 未 来 电 力 流 向 示 意 图
哈萨克斯 坦北部 伊犁
俄罗斯东 西伯利亚 蒙古 中东部 准东 哈密
西北 蒙西 宁夏 陕西
俄罗斯 远东 呼盟
东北
宝清
锡盟
辽宁
京津 冀鲁
图例 国内能源基地 国际能源基地 国内受端 国内能源流向 国际能源流向
上海
西藏 川渝
华中 东四省
国外智能电网全景图
发电
接入电网的 可再生能源 电网储能 装置 风电厂 核电厂 天然气传输 CO2 运输与 封存 氢能生产 – H2 production – electrolysis 电解 氢能,生物质能, 汽油/柴油等配 网基础设施 生物燃料 发电 智能 配电变电站 潮汐发电 风电 故障定位 高度隔热的 住宅结构 关于使用 和成本的 室内数据 光电式屋 顶 微型发电
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2.1 中国能源资源分布情况
2/3 的 煤 炭 资 源 、 风能、太阳能分布 在北部和西北部
4/5 的 水 能 资 源 分 布在西南部 2/3以上的能源需求 集中在东中部 形成大范围、远距离、 大容量输电格局。
东北 华北 西北 西藏
华中
华东
南方
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1.4 国外不同行业对智能电网的实践探索比较
埃森哲观点
智能电网利用传感、嵌入式处理、数字化通信和IT技术，将电网信息集成到电力公 司的流程和系统，使电网可观测（能够监测电网所有元件的状态），可控制（能够 控制电网所有元件的状态）和自动化（可自适应并实现自愈），从而打造更加清洁 、高效、安全、可靠的电力系统。
2002 EPRI推动“IECSA” 及后续“智能电网” （IntelliGrid）
2003 DOE发布 Grid2030
2004 DOE启动 GridWise
此后，研究机构、 制造商、IT服务商 等，纷纷与电力运 营商合作，推出自 己的智能电网解决 方案并开始试点。 2005 2006 2007 2008 2009 2010
随着经济的发展、社会的进步、科技和信息化水平的提 高以及全球资源和环境问题的日益突出，电网发展面临新课 题和新挑战。依靠现代信息、通信和控制技术，积极发展智 能电网，适应未来可持续发展的要求，已成为国际电力工业 积极应对未来挑战的共同选择。
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