探訪中國(guó)首個(gè)城市級(jí)智能電網(wǎng)示范工程

　　有沒(méi)有想過(guò)，不久的將來(lái)你將住在綠色建筑里，一根線纜通往你家，這根線就可以讓你用電、上網(wǎng)、看電視、打電話(huà)。一切已經(jīng)近在咫尺了，作為智能電網(wǎng)示范工程的天津中新生態(tài)城已經(jīng)在建，并將在2011年全面建成并投運(yùn)。

　　2009年5月21日，國(guó)家電網(wǎng)首次對(duì)外公布了“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”計(jì)劃，一場(chǎng)引發(fā)電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行、經(jīng)營(yíng)管理、客戶(hù)服務(wù)以及社會(huì)能源利用模式的重大變革，就此拉開(kāi)序幕。

　　2010年初，繼首批9項(xiàng)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目完成之后，國(guó)家電網(wǎng)宣布啟動(dòng)第二批12項(xiàng)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)試點(diǎn)工程。作為第二批試點(diǎn)工程中唯一一個(gè)綜合示范項(xiàng)目——中新天津生態(tài)城智能電網(wǎng)綜合示范工程（以下簡(jiǎn)稱(chēng)中新天津生態(tài)城）的開(kāi)工建設(shè)，無(wú)疑肩負(fù)多重使命，具有重要的探索價(jià)值。“我們的目標(biāo)是用10年時(shí)間完成全面建設(shè)，屆時(shí)區(qū)內(nèi)人口將達(dá)到35萬(wàn)人，全部住上綠色建筑。”中新生態(tài)城管委會(huì)副主任崔廣志介紹說(shuō)。

　　緣何選址生態(tài)城？

　　2010年4月7日，中新天津生態(tài)城工程正式開(kāi)工建設(shè)。據(jù)國(guó)家電網(wǎng)天津市電力公司總經(jīng)理張寧介紹，該工程覆蓋范圍達(dá)30平方公里，無(wú)論從規(guī)模上還是從示范效應(yīng)上來(lái)看，都將達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

　　為何這個(gè)重點(diǎn)工程會(huì)落戶(hù)生態(tài)城？張寧表示，這是天津市電力公司和中新天津生態(tài)城共同努力和促進(jìn)的結(jié)果。建設(shè)之初，中新天津生態(tài)城就將生態(tài)、環(huán)保和綠色作為重要的發(fā)展方向，而智能電網(wǎng)則是綠色能源的配置平臺(tái)，可通過(guò)清潔能源分布式接入、提升能源利用率等方式，降低碳排放量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，共同的發(fā)展目標(biāo)使二者走到一起。

　　此外，中新天津生態(tài)城市是按照可復(fù)制的模式建設(shè)的，而國(guó)家電網(wǎng)進(jìn)行智能電網(wǎng)試點(diǎn)的目的，就是建立一批“可復(fù)制、可推廣”的項(xiàng)目，能對(duì)其他城市和地區(qū)的智能電網(wǎng)建設(shè)起到綜合示范作用。

　　“在這里做試點(diǎn)，對(duì)今后在其他城市的整體復(fù)制推廣很有借鑒意義。”張寧說(shuō)。

　　上網(wǎng)、通信、通電只要一根線

　　張寧介紹，該示范工程涉及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度6個(gè)環(huán)節(jié)，包括分布式電源接入、儲(chǔ)能系統(tǒng)、智能電網(wǎng)設(shè)備綜合狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、智能變電站、配電自動(dòng)化、電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和控制、用電信息采集系統(tǒng)、智能用電小區(qū)/樓宇、電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)施、通信信息網(wǎng)絡(luò)、電網(wǎng)智能運(yùn)行可視化平臺(tái)以及智能電力營(yíng)業(yè)廳等12項(xiàng)示范工程，建成后將集中展示智能電網(wǎng)信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化的先進(jìn)特性。

　　“該工程能夠滿(mǎn)足向新能源發(fā)展的需要，有利于資源的有效利用，滿(mǎn)足多元化的發(fā)電和用電需求。”張寧說(shuō)。

　　在具體的建設(shè)過(guò)程中，這些工程會(huì)根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度交叉進(jìn)行。據(jù)天津電力發(fā)展策劃部主任劉明志介紹，目前智能化變電站已經(jīng)開(kāi)工，配電自動(dòng)化會(huì)隨著公建、住宅等的竣工陸續(xù)實(shí)施，電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)也會(huì)隨著進(jìn)度同步實(shí)施。

　　從整體規(guī)劃的角度來(lái)看，這些工程所承擔(dān)的任務(wù)雖各不相同，卻又緊密聯(lián)系。

　　“配電自動(dòng)化是整個(gè)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，配電自動(dòng)化除了滿(mǎn)足電能的需求之外，還是光纖通信網(wǎng)等其他設(shè)施的載體。通信網(wǎng)絡(luò)是平臺(tái)，工程建成后，通信網(wǎng)絡(luò)從發(fā)電站到用戶(hù)終端各環(huán)節(jié)都將實(shí)現(xiàn)光纖覆蓋，智能電網(wǎng)的自動(dòng)控制和相關(guān)的業(yè)務(wù)流程管理都將基于該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，用戶(hù)對(duì)汽車(chē)充電站的控制和交互也將通過(guò)這個(gè)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。智能用電小區(qū)、智能電力營(yíng)業(yè)廳等用戶(hù)端的交互環(huán)節(jié)，是智能電網(wǎng)的最終目標(biāo)。”劉明志解釋說(shuō)。

　　項(xiàng)目完成以后，可以實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)、電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、電視網(wǎng)的多網(wǎng)融合，這四種信號(hào)通過(guò)同一條光纖復(fù)合低壓電纜（OPLC）傳輸。這在國(guó)內(nèi)外都是一項(xiàng)前沿的應(yīng)用。光纖復(fù)合低壓電纜是從電力主干網(wǎng)到用戶(hù)端的一條線纜。該方案由國(guó)網(wǎng)信通深圳市國(guó)電科技通信有限公司提供，它采用光纖復(fù)合技術(shù)實(shí)現(xiàn)光纖到戶(hù)，從物理層面真正實(shí)現(xiàn)“三網(wǎng)整合”，實(shí)現(xiàn)一纜多用，避免各種線纜重復(fù)鋪設(shè)，提高資源利用率，降低建設(shè)成本，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。電力用戶(hù)在享受智能化電力供應(yīng)的同時(shí)，不僅可以隨時(shí)與電網(wǎng)等企業(yè)進(jìn)行全面的信息互動(dòng)，還能體驗(yàn)光纖上網(wǎng)、高清數(shù)字電視、IP電話(huà)以及遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程辦公、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能化家居等調(diào)整信息服務(wù)。

　　隨著2010年上海世博會(huì)的召開(kāi)，作為第一批智能電網(wǎng)試點(diǎn)工程的上海世博園智能電網(wǎng)綜合示范區(qū)正式與世人見(jiàn)面。“在世博園區(qū)建設(shè)智能電網(wǎng)示范區(qū)，其意義在于普及節(jié)能理念、推動(dòng)相關(guān)高新技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嵱谩?rdquo; 國(guó)家電網(wǎng)館常務(wù)副館長(zhǎng)蔣曉云說(shuō)。目前國(guó)網(wǎng)信息通信有限公司計(jì)劃在北京、山西、重慶、青海、遼寧、吉林、江蘇等14個(gè)省市做試點(diǎn)工程，進(jìn)一步擴(kuò)大試點(diǎn)工程的應(yīng)用。

　　環(huán)境復(fù)雜 探索價(jià)值更大

　　而中新天津生態(tài)園的智能電網(wǎng)工程無(wú)論在深度還是在廣度方面，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了世博園的試點(diǎn)工程。

　　據(jù)張寧介紹，發(fā)電側(cè)將對(duì)風(fēng)電、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能等清潔能源進(jìn)行分布式就地接入上網(wǎng)；在用電側(cè)，電網(wǎng)將向用戶(hù)側(cè)延伸，實(shí)現(xiàn)光纖到戶(hù)，并通過(guò)智能供電小區(qū)和智能家電的使用，使用戶(hù)側(cè)和電網(wǎng)側(cè)實(shí)現(xiàn)智能的信息交互，從而使電網(wǎng)由過(guò)去的單向供電拓展成為雙向互動(dòng)交流。

　　“從規(guī)劃方面看，中新天津生態(tài)城面積為30平方公里，其智能電網(wǎng)工程將滿(mǎn)足未來(lái)數(shù)十年的實(shí)際應(yīng)用需要。與面積為5.28平方公里、應(yīng)用時(shí)間為幾個(gè)月的上海世博園相比，中新天津生態(tài)城面對(duì)的環(huán)境更復(fù)雜，探索的價(jià)值也更大。”張寧說(shuō)。

　　多重挑戰(zhàn)與變革

　　與美國(guó)智能電網(wǎng)偏重于配電側(cè)和用戶(hù)側(cè)不同，中國(guó)智能電網(wǎng)涵蓋六大環(huán)節(jié)，涉及范圍更廣，又缺乏可借鑒的經(jīng)驗(yàn)，中新生態(tài)城項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中面臨多方面挑戰(zhàn)。

　　據(jù)劉明志介紹，智能電網(wǎng)所涉及的一些技術(shù)如微網(wǎng)、儲(chǔ)能等，目前在國(guó)際上尚無(wú)大規(guī)模的應(yīng)用先例。因此，天津電力立足于自主創(chuàng)新，依靠國(guó)內(nèi)科研院所，如中國(guó)電科院、國(guó)網(wǎng)電科院、天津大學(xué)等，并抽出天津電力公司內(nèi)部技術(shù)骨干，共同研究，以攻克這些技術(shù)難題。

　　在管理模式上，智能電網(wǎng)也給電網(wǎng)公司帶來(lái)了全新的挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)方式下，電網(wǎng)公司只是單向地向用戶(hù)賣(mài)電。而智能電網(wǎng)建成后，由于分布式能源接入及分時(shí)計(jì)價(jià)的引入，將出現(xiàn)用戶(hù)在用電低谷期存儲(chǔ)電量，在用電高峰期向電網(wǎng)公司售電的情況。這就需要電網(wǎng)公司引入全新的運(yùn)營(yíng)和管理模式。

　　此外，智能電網(wǎng)的電能質(zhì)量檢測(cè)和控制系統(tǒng)建成后將同時(shí)供生產(chǎn)部門(mén)、銷(xiāo)售部門(mén)和調(diào)度部門(mén)使用。這都需要電網(wǎng)公司調(diào)整管理模式，以適應(yīng)新技術(shù)的應(yīng)用。

　　“我們?cè)趯?shí)施過(guò)程中，已經(jīng)陸續(xù)遇到了管理方面的問(wèn)題，這也是我們下一步的研究重點(diǎn)。我們要找出一些適合推廣的經(jīng)驗(yàn)，不僅在技術(shù)方面，在管理上也要起到示范作用。”劉明志表示。

　　除了管理方面的挑戰(zhàn)，配套政策的成熟度，也將左右智能電網(wǎng)建設(shè)的成敗。比如智能電網(wǎng)建設(shè)需要政府在進(jìn)行土地規(guī)劃時(shí)，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)充電站、線路走廊等提前考慮，預(yù)留土地，這無(wú)疑需要政策上的支持。“以生態(tài)城為例，要想實(shí)現(xiàn)所有用戶(hù)的信息交互，以及電能的削峰填谷等功能，電網(wǎng)公司需要采集生態(tài)城內(nèi)所有用戶(hù)的用電信息，以實(shí)現(xiàn)用電的總體平衡，這是一個(gè)系統(tǒng)工程。如果某幾個(gè)小區(qū)或幾棟樓不配合，總體的平衡就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。”張寧說(shuō)。