我国智能电网行业发展状况分析

我国智能电网行业发展状况分析

我国智能电网技术研发进展

2015年2月5日，由中国电机工程学会组织的973计划课题“智能电网构架下计量关键技术的研究”（原“智能电网的能效管理及计量基础问题研究”）成果鉴定会召开。

该项目来源于973计划项目《先进发电技术与高效电网中的若干基础科学问题研究》子课题。项目于2012年1月立项启动，以国资委为依托单位，中国电科院为牵头单位，包含8个课题，分别由8个国家重点实验室承担。

8个课题涉及火力发电、水力发电、风力发电、光伏发电、燃料电池发电、高效电网六个领域的应用基础研究。

在火电发电领域，在国内率先对先进超超临界发电机组候选高温合金在高温蒸汽环境下的氧化行为进行研究。在水力发电领域，构建了大型水轮发电机综合实验模拟系统，建立了不对称运行工况下阻尼绕组电流仿真计算的长路耦合模型和大型同步发电机机——场——路——网耦合时步有限元仿真模型。

在风力发电领域，建立了发电机各物理场单独的动态计算模型及相互之间的接口模型，提出了基于ADALINE自适应辨识的风电机组系统辨识方法和基于神经网络和L1的自适应风电机组控制器。在光伏发电领域，改进了多种类单晶的铸锭炉结构，实现了类单晶硅锭的规模化量产，提出了正表面加入选择性发射技术和先进的被表面钝化技术。

在燃料电池发电领域，采用冲压与激光焊接组合工艺研制出燃料电池组合双极板，制备出的偏铝酸锂隔膜的各项参数指标均达到MCFC要求。在高效电网领域，提出了智能电网框架下用能系统效率测评理论和方法，提出了热泵、双蓄空调的能效仿真模型和数字化电能表及直流电能表计量特性的评估方法，解决了数字化电能、直流电能溯源问题；提出了终端可信接入方法，为智能电网架构下能效管理及计量信息的安全防护提供了技术手段。

其中，由中国计量科学研究院联合云南省计量测试技术研究院完成的“国家直流大电流计量标准研究建立与应用”课题主要研究的“直流大电流”，在金属冶炼、智能电网建设、高铁、电动汽车、航天、国防军工以及核物理和高能物理等科学研究等领域有着广泛的应用和计量需求。受大电流磁场干扰和校准技术限制，国际上直流大电流计量标准一直难以突破10-6的水平；同时由于缺乏高准确度的直流大电流国家计量标准，我国国防军工、电力、铁路等行业最高计量机构使用的高准确度直流大电流测量仪器无法可靠溯源；受安装和使用现场强电流产生的磁场干扰等限制，金属电解企业使用的直流大电流传感器也无法校准。

中国计量院电磁所课题组深入研究了直流电流比较仪（DCC）的磁屏蔽、母线结构、自校准方法等关键技术，研制了一套直流大电流比例自校准装置，建立了量程为1A-6kA直流大电流国家计量标准装置，测量不确定度为1×10-8-2.6×10-7，k=2形成的校准和测量能力（CMC）通过了由加拿大计量院（NRC）和

美国计量院（NIST）专家的同行评审，并获得高度评价。不仅解决了高准确度DCC在额定磁势和实际工作条件下的自校准难题，其技术指标还达到国际领先水平。

在此基础上还研制了2kA-60kA（0.01-0.05级）系列工业现场直流大电流标准传感器，开发了在线整流机组效率测量系统和交直流分时电量测量管理系统，成功应用于多家金属电解企业，为企业优化工艺提供了在线测量支持，帮助企业提高整流运行效率，降低直流电单耗，节约电能约1000万度/年，经济和社会效益显著；为国防、核动力、高铁、电机、电动汽车等行业大电流测量标准和传感器制造企业的研究、设计和检测提供了量值溯源和技术支持，为高准确度仪器仪表制造企业提供了技术咨询。

截止2015年2月底，项目组已建首套直流大电流电能计量标准装置、首套数字量向模拟量溯源的数字化电能计量标准装置和数字化电能整体计量标准装置；开发了“多层密钥、逐级加密、分散保护”的密钥管理系统，构建了全程可控的立体安全防御体系；形成了拥有多项自主知识产权的创新性成果，申请专利6项（发明5项），发表论文6篇，出版专著1部，编制标准4项。

智能电网国际化进程加快

“大电网运行与清洁能源消纳”主题开展学术研讨会2016年9月在南京举行，中、美、德、英、韩等国电力领域专家就智能电网、清洁能源等问题展开学术讨论。近年来，我国智能电网技术在国际上已经实现由“跟随者”向“引领者”的转变，智能电网产业“走出去”的步伐正在加快。

我国能源资源与需求呈逆向分布，80%以上能源资源分布在西部地区，而75%的能源需求在东部发达地区，客观上决定了跨区输电的格局。为了实现远距离输电，近年来电网投资力度持续加大，为电工装备企业提供了难得的发展机遇。南瑞、许继、平高等一批国内企业获得了快速成长，高端产品和关键设备研制能力大幅提升。

中投顾问发布的《“十三五”数据中国建设下智能电网产业投资分析及前景预测报告》显示，到2020年，初步建成安全可靠、开放兼容、双向互动、高效经济、清洁环保的智能电网体系。持续的政策环境助推了智能电网装备制造企业的蓬勃发展。

经过近几年的技术攻关和工程实践，我国企业已经全面突破从发电到用电各技术领域的智能电网核心技术。张北风光储输示范工程等智能电网示范项目，无论是规模还是技术亮点，在世界范围都是绝无仅有的。“国家电网智能电网创新工程”项目更是获得国家科学技术进步一等奖。

智能电网的投资机会存在于电网各环节，包括智能调度、新能源接入、电动汽车产业等。不仅如此，随着世界范围内大数据、云计算、物联网和人工智能技术的应用发展，电网将真正实现与互联网的深度融合。一方面，国内的投资机会在加大。国家电网计划2016年全年新装智能电表6058万只，2017年底完成6.6万个小城镇（中心村）电网改造升级。另一方面，国内智能电网企业纷纷实施国际化战略，正在加快“走出去”的步伐。

借助“一带一路”建设，加快企业“走出去”，不能靠简单的产能转移，而应靠先进的技术和产品取胜。南瑞集团是我国智能电网龙头企业，在电网安全稳定、清洁能源消纳技术方面国际领先，形成了完整的智

能电网装备体系和整体解决方案，核心产品已累计出口85个国家和地区，国际化版图从东南亚、非洲拓展到澳大利亚、欧洲等发达国家和地区。

中美两国推进智能电网合作

1、加强中美交流合作共谋智能电网发展

2016年11月2日至4日，中国国家能源局和美国能源部、贸易发展署在深圳联合召开第六届中美气候变化工作组智能电网研讨会。会前举行了中美政府间闭门会谈，总结了智能电网方面合作取得的主要成果。

近年来，南方电网公司与中美有关各方深入探讨智能电网技术及标准的发展趋势，积极参与智能电网项目的成本效益评估，进一步了解了电力同行在智能电网方面的研究进展，初步取得了实验室互认证、合作开展相关标准研究、达成智能电网建设合作意向等成果。

根据中美两国2013年4月发表的《气候变化联合声明》，中国国家发改委与美国国务院共同牵头建立了中美气候变化工作组，主要在低碳城市、智能电网等8个方面开展合作，中国国家能源局和美国能源部分别为智能电网领域交流合作的中美双方牵头单位。双方于2013年底签订了《中美智能电网合作的工作计划》，结合两国发展情况，各选取2个（共4个）具有代表性的智能电网项目，共同分析研究，定期开展交流活动，每年在中美各举行一次技术研讨会。

研讨会是中美智能电网交流活动的最后一次会议，是系列交流活动的阶段性总结。会上，中美双方与会代表围绕智能电网的商业模式、电动汽车充电商业模式、需求响应商业模式、智能用电商业模式等主题进行了深入研讨和广泛交流。按照惯例，中美双方对4个智能电网示范项目的建设和应用情况进行了总结。截至目前，4个示范项目已全部按期完成。

2、中国美国4个智能电网示范项目全部按期完成

2016年11月召开的第六届中美气候变化工作组智能电网研讨会（简称：中美智能电网研讨会）透露，双方4个智能电站示范项目目前已全部按期完成。

这4个电站中，美方的两个示范项目为尔湾智能电网示范项目和微网示范项目，中方的为天津滨海新区中新生态城智能电网项目和深圳前海智能电网技术试点项目。

深圳湾科技生态园项目作为前海智能电网技术试点项目之一，被选为此次示范工程参观的重点。该生态园地处深圳高新技术产业园区南区，毗邻前海、靠近香港，占地20.31万平方米，是一座汇集了多种科技元素的国际科技产业园区，园区内不仅装配了各类智能配用电设备，能够实现配电网智能运行及故障自愈、分布式能源的智能化协调和调度等，还建设了附建式变电站、光伏电源，以及冰蓄冷等分布式储能系统。

中美智能电网研讨会以节能减排、绿色环保为目标，是智能电网领域的国际知名交流活动，在国际上具有较强影响力。

根据中国国家能源局与美国能源部于2013年底签订的相关计划书，中美双方各选取2个具有代表性的智能电网项目开展分析研究，并在2014至2016年举行6次研讨会，探讨智能电网技术发展趋势。