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智能电网将如何治电投资超万亿

4月以来,南方几省频频传出缺电消息,除旱情严重的云南与贵州外,广东、广西、浙江、湖北等多个省区也拉响了缺电警报。按照广东省发改委去年底所发布的权威信息称,该省2009年电力投资达900多亿元,新增装机容量653万千瓦,但是华南的干旱一下子就造成了缺电355万千瓦。短短几个月,电力供应就由正转负。

  目前,我国电力一年新增容量超过8000万千瓦,比英国全国的总容量还要大;而总装机容量则超过美国80%以上,比日本要高出两到三倍。如此持续性的高额投入却换来的巨大缺口,让电荒成为中国电网一个挥之不去的魔咒。

  而在魔咒的背后,是对智能电网的迫切渴求。“国家电网公司要建设成国际先进水平的智能电网,总投资将不低于1万亿元。预计在2020年全面建成坚强的智能电网。” 国家电网公司党组书记、总经理刘振亚说。

  但是,中国对电力的这条治理之路显然并不会如此简单。
殊途同归
  根据维基百科的解释,智能电网使用数字化技术从电力供应商传送电能给消费者,以此节省能源,降低成本,提高系统可靠性和透明度。但由于目前全球各国的电力发展水平不一,在实际推行中,智能电网又被赋予了不同的特性。

  美国智能电网重点在配电和用电环节,注重“推动可再生能源发展,以及商业模式的创新和用户服务的提升”。但国家电网公司此前提出的智能电网,则包含了电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度六个环节,更强调为“一种以长距离、大容量输电为主要特征的统一坚强智能电网”。

  而与此同时,一项由国家发改委能源研究所参与的中美智能电网研究项目也在推进之中。与国家电网的坚强智能电网更加关注特高压传输不同,该项目关注的是以清洁、高效、分布式为核心的“需求侧智能电网建设”。

  正源于此,有能源专家指出,以特高压为核心,还是以清洁、高效、分布式为核心,目前将成为中国智能电网发展方向的最大悬念。国家发改委副主任、国家能源局局长张国宝此前就曾公开表示,“能源局正在对智能电网的问题进行研究,但存在不同的意见。对于智能电网的规划,应该说还在研究中,尚无统一规划。”

  值得注意的是,虽然统一的标准尚未出台,但坚强智能电网在各地推开试点将是2010年智能电网工作的重头戏。

  2009年8月,国家电网公司确定了坚强智能电网第一批试点项目,坚强智能电网试点全面启动。继第一批9个试点项目出炉后,国家电网公司于2010年初提出了第二批12个试点项目,较前者呈现三大变化:一是试点范围由园区级向城市区域级进行了扩大;二是试点更加注重于提高电网技术和生产力水平;三是从加强集团化运作出发,研究提出了能够满足企业管理改革需要的跨环节试点项目。

  “2010年的试点至关重要,是为坚强智能电网第二阶段的建设做充分准备。”国家电网公司对外联络部新闻处副处长刘心放表示,稳中求进的意图更为明显。

  刘心放介绍,以国家电网旗下各省网公司为例,今年建设坚强智能电网的工作主要分成以下几个内容:实现特高压电网和省级骨干电网有机衔接;解决高危用户、电气化铁路等重要用户供电问题;初步探索风能、光伏等各种新能源的接入,并解决其对电网的波动影响;建设电动汽车充电站;梳理各级电网投资规模,为第二阶段摸底等。

  鉴于各个省区经济发展及电网铺设、应用需求等诸多方面存在的差异,第二批试点项目在内容及覆盖范围虽有所扩大,但在侧重点上各省却各有针对。而各省试点的共同之处是,充电站及充电桩的建设,均为各省区市规划主打牌之一,凸显国家电网重点布局该领域的战略意愿。此前,国家电网宣布今年将在27个城市建立充电站,而在整个2009年,国家电网仅在北京、天津、上海、西安等少数城市建设了75座充电站。

   “其实目前最需要解决的问题是如何将可再生能源并入网络。”国电动力经济研究中心副主任胡兆光表示,现在距离实现智能电网还有很长的时间,所以多种技术研究都是可以的。

  还有分析人士认为,在智能电网具体规划和标准体系出台之前,先启动试点工作,能够体现发展智能电网的稳妥思路,在试点实践中摸索,并不断调整改进。

  IBM全球企业咨询服务部电力行业负责人陈荣祥建议,在考虑智能电网建设与改造时,首先要对电网企业的业务流程进行梳理,进行业务变革和管理变革,从条件比较成熟的地域和业务着手。对于输电网的智能化,应有条件地选择性试点,并与新建和改造紧密结合。“智能电网不是一个固定的、一成不变的方案,电网企业应根据自己的业务目标和需要解决的关键问题,对智能电网进行调整,以适合自己的情况。”
标准之争
  在中国,智能电网显然被赋予了很多国内特色。但放眼全球,除了智能电网的发展路径外,由于技术的多种多样,与之相关的标准问题也成为了悬而未决的一个争议。

  在这一点上,IBM、思科等老牌IT厂商主张以IP协议为基础确立智能电网技术标准,而传统的电气设备制造商可不这么看,究竟智能电网应该姓“电”,还是应该姓“网”,不同阵营之间的争论始终没有停止。

  作为最早提出智能电网概念的公司之一,IBM认为智能电网的电力监视控制与数据采集系统(SCADA)应该建立在IP协议的基础上,或者说是基于TCP/IP标准的数据网络通讯系统。在《IBM智能电网白皮书》中,这一点被特别强调,在他们看来,基于IP协议的SCADA由于采用了标准的互联网通信协议,从而摆脱了对不同设备制造商提供的私有通信协议的依赖。

  但电气设备制造商对于这样的提法显然无法表示赞同,因为这将关系到企业的核心竞争力与根本利益。如果自己的专用标准被抛弃,那么未来的市场收益不仅会严重下降,而且主导权也会旁落他人。

  自从国家电网公司收购了设备商平高电气和许继电气之后,业内人士就预期他们将连同国家电网旗下的国电南瑞在智能电网所引发的电力设备革命中成为第一梯队。

  国电南瑞相关负责人表示,目前公司的技术人员多次参与了智能电网标准体系的制定研讨会,同时他们也为2010年的智能电网试点工作做好了充分准备。国电南瑞更是在近半年多来投资设立了多个部门进行科研攻关与产品研发,公司承建的广西桂林站500KV数字化变电站也将成为我国首个500KV全数字化变电站。
 尽管设备商已经在行业共识中的关键技术领域开始“抢占版图”,但专家称在标准体系未出台之前,设备商的投资还是比较谨慎,一切都只是尽量向正确的技术方向所贴近。 

  作为IBM的全球顶级业务合作伙伴,思科当然也是IT技术流的积极拥护者之一。但与之不同的是,思科显然利用了自身在网络设备方面的技术优势,将智能电网的理念上升到更高的一个层面。

  思科中国资深副总裁张思华表示,思科之前的成功源自抓住了上世纪九十年代末互联网与电信融合这个机遇。而今天智能电网与互联网的融合,将带来更为深远的影响,钱伯斯曾提出过Power 2.0的概念,就是希望能结合互联网和电力网的特性,把互联网和电力网的优势结合在一起,从而抓住这次的发展机遇。

  具体而言,思科要为电力企业提供一个端到端的智能电网解决方案。第一步是实现IP化,并在此基础上,实现基于标准的互操作性。而后在网络层面集成有线网、无线网的传输技术,实现宽带化。

  思科中国企业与商业事业部电力行业总经理海广跃强调,在智能电网中,非常重要的一环就是云计算、云存储,海广跃表示:“中国在未来3~5年内将部署1.7个智能电表,而智能电网每天都要采集多组数据,如此海量的数据存储,分析和处理都需要利用云计算的技术,才能让电网企业及时分析,及时做出相应部署。”

  另外,思科新近还收购了美国智能电网公司Grid Net的股份,Grid Net是实时智能电网(Smart Grid)与智能家用软件平台提供商,Grid Net平台用于集成变电站自动化、配电网自动化、智能抄表、需求响应、负荷管理和家用自动化功能,以提高电网的可靠性、能效、新能源使用率,而思科则认为,基于互联网代理协议的通讯架构将形成智能电网的基础,可以用数字通讯帮助电力流动最优化,而WiMAX和LTE通信技术将来都可以参与其中。

  除了国家电网、IT公司、主要的电气设备制造商以及电力投资公司之外,希望在标准化上抢占制高点的还有一些行业中介机构,比如中国机械工业联合会领导下的许昌开普电器检测研究院就在积极主导建立中国自己的智能电网标准化组织。

  全球方面,国际电气与电子工程师协会(IEEE)也一直致力推动智能电网的发展,并成了了一个专门的网站。该网站列出了IEEE现有上百项标准中与智能电网相关的项目,包含自去年成立的IEEE 2030(智能电网国际标准)小组动向,不仅帮助全球各地的公众认识和了解智能电网的优点,更为各方提供合作和交流的平台。

  在推动智能电网发展和实施的进程中,IEEE的会员做出了多方面的努力,包括制定互操作性标准,确保智能电网的环保节能性以及制定法律草案以维护电网的安全性。

  在这样的大背景下,似乎谁都希望能在智能电网领域说了算,但对于技术标准之争,似乎还需要一定的时间来选择。
IPv6的机会
目前,美国政府已经批准将34亿美元的刺激经济资金投入到电业公司以支持100个现代化项目。智能电网的拨款与美国私营企业的投资相当,在未来三年里将一共投资80多亿美元。而目前争论的焦点是,智能电网是应该支持当前的互联网协议IPv4,还是将推动下一代互联网标准IPv6在企业和家庭中的应用。

尽管IPv6的出现已经很久了,但其应用一直比较缓慢,这其中最大的原因就是一直没有具体的商业推动因素促使企业花钱升级自己的路由器、服务器和应用程序以支持IPv6。但随着2010年的到来,一切问题的答案都更具明朗化了,美国联邦政府官员表示,智能电网将支持互联网标准,采用IPv6是非常重要的。

日前,IPv6论坛和国际电工技术委员会的Grid COMForum在美国加利福尼亚州圣克拉拉举办的Grid COMForum论坛中也共同探讨了智能电网解决方案。IPv6论坛主席Latif Ladid表示:“IPv6论坛和国际电工技术委员会已经在IPv6的相关部署与通信技术领域合作了十年,现在将通过Grid COMForum的会议关注节约能源和管理方面的挑战。” 而国际电工技术委员会主席John R. Janowiak说:“此次Grid COMForum会议将探讨通过通信技术与地理能源架构结合实现智能电网。”

向互联网服务提供商分配IPv4和IPv6地址的美洲互联网号码注册管理机构总裁兼首席执行官John Curran说:“如果智能电网的部署取得成功,它将支持数千万台设备或者数亿台设备。我们为这个项目没有留下太多的IPv4地址空间,但相反IPv6有充裕的可公开看到的地址空间。

作为最大的发展中国家,中国政府也高度重视电网智能化的发展。中国南方电网有限责任公司CNGI驻地网在广州顺利通过工程验收,从而带动了IPv6在南方电网公司的应用。通过CNGI驻地网进行IPv6技术的试验,对整个南方电网公司的信息技术运用以及应用系统建设都具有重要意义。这些研究工作对于IPv6商用化进程的过渡工作起了一定的推动作用,但是这并不能从根本上解决实际商用化中会遇到的更多更复杂化的问题,如端对端网络、应用系统及终端等。由此可见,尽快将IPv6从教育网向公众商用网过渡,实现真正意义上的商用将具有极其重要的价值。

记者观察:
能电网谁做主?
在《2009中国国际智能电网产业论坛》上,国家电网公司能源研究院的葛旭波指出,在中国建设智能电网应该坚持一些原则,其中包括两个重要的方面:坚持统一规划,建立以电网企业为主体,相关行业共同参与,协调发展的合作模式;坚持统一标准,积极跟踪并参与国际上智能电网标准体系的制定工作。

而智能电网国际组织GRIDWISEALLANCE成员之一的EnergySolve公司首席执行官Mr.S.LynnSutcliffe则告诉人们,智能电网需要有关各界的共同参与,其中不仅包括了电网公司,为数更多的还有学术界、专业组织、咨询机构、自动化技术公司、软件公司和电信企业等组织。

显而易见,国家电网的“大一统”思想与国际通行的“联盟”思想有着很大的差异,中国电工技术协会有关人士表示智能电网是全国性的庞大工程,仅靠国家电网一家公司恐怕很难实现。

作为一个新兴的产业,智能电网引发各方关注和激烈的利益博弈完全合理,但智能电网究竟是产业发展的终极目标,还是作为用户使用到更清洁、更高效、更智能的能源的手段,则决定了未来产业发展的大方向。

 
 
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