建設智能電網是推動低碳經濟發展的重要載體和有效途徑。可再生能源的規模化利用要求發電、輸送、用電方式的重大變革，智能電網正是使風電、太陽能光伏等可再生能源發電并網的一個重要選擇。 

　　溫家寶總理在今年的政府工作報告中多次提到電力問題，并強調，“要大力開發低碳技術，推廣高效節能技術，積極發展新能源和可再生能源，加強智能電網建設”。而此前國家電網公司已著手布局建設堅強智能電網。智能電網建設是否有具體的時間表，目前還存在哪些難點，未來會對環境與氣候帶來怎樣的影響？記者就此進行了深入采訪。

　　多城市攜手試點

   全國“兩會”期間，位于北京市順義區的我國首個智能電網住宅示范區迎來了多位全國人大代表和政協委員。示范區住宅的屋頂安裝了太陽能電池，電視、電話和網絡只需要一根線路，連玻璃窗都能發電，十幾項智能化設備使住宅節能１／３以上。智能電網的信息化、自動化、互動化讓前來參觀的人大代表和政協委員們連連點頭。

　　“如果沒有智能電網，新能源將無法接入電網。”華北電網有限公司董事長馬宗林表示，建設堅強智能電網是推動低碳經濟發展的重要載體和有效途徑。智能電網集成通信、ＩＴ、新能源、新材料等產業領域的先進技術，濃縮世界技術革命的精華于一身，直接為社會服務，開辟電力行業管理的新時代，推動電力基礎設施的革命性升級。在電源側，智能電網可以支持多樣化的電源，方便各類電網并入，實現可靠消納。在電網側，電網運行將實現可視化、數字化、智能化，電網企業的綜合業務水平大幅提升，并實現有效集成，形成智能網絡。在用戶側，用戶能夠與電網進行雙向通信，根據電網運行信息和用戶需求實時調整，提供高效優質的服務。智能電網的主要特點是信息化、數字化、自動化、互動化，能夠使電網更高效、更清潔。馬宗林介紹，華北電網公司今年將進行智能電網試點，明年有望全面鋪開。

　　北京電力公司智能電網辦公室副主任陳秀海介紹，北京智能電網引入社區試點也將在今年啟動。北京市發改委和國家電網公司將選取部分小區，對其電網和電表進行改造，安裝智能電表。這種電表可以將用戶的用電情況及時反饋到電網公司，再由電網公司根據居民的用電量，隨時調整輸電量和配電量。“智能小區”的試點家庭可以在電價較高的時段自動關閉某些用不著的耗電電器，而在電價較低的時段自動開啟耗電電器，以達到省電的目的。

　　據了解，按照國家電網公司規劃，到２０２０年，我國將基本建成堅強智能電網，形成以華北、華東、華中特高壓同步電網為接受端，東北、西北電網為輸送端，連接全國各大煤電、水電、核電和可再生能源發電基地的堅強電網結構。從今年起，智能輸電網、智能變電站、智能配電、智能小區、電動汽車充電站等都將開始進行試點。目前全國已經安排了８０多個智能電網小區試點、４５０多個電動汽車充電站試點、７０多個智能變電站試點，經過今年的試點，明年將全面推開。除北京外，江蘇、上海、湖南、福建、河南等省市以加強電網建設改造、支持新能源產業、服務地方經濟發展、提升科技創新水平為出發點，明確提出建設智能電網，或者為智能電網提供產業配套。

　　政策規劃待制定

　　“節約、綠色、安全”是智能電網的主要功效。雖然智能電網有很多優勢，但中國工程院副院長鄔賀銓提出，當前仍有必要找準制約堅強智能電網發展的關鍵因素。鄔賀銓認為，對于電力企業而言，發展智能電網長遠來說能提高效率和效益，但是短期內需要大量投入。如何使企業更加積極地推進，需要政府協調，包括制定一些政策、法規來促進，并且有必要上升到國家戰略層面。此外，快速推廣智能電網涉及千家萬戶，如果沒有一定的補貼措施，用戶未必能夠配合這個產業快速形成。

　　“目前要關注的是電力系統的碳排放問題，智能電網產業還有一些關鍵技術需要突破。”中國電力投資集團公司總經理陸啟洲認為，電力系統一直是國內碳排放量大戶，大約占到４０％以上。我國提出２０２０年前后，低碳可再生清潔能源要占到一半以上，但目前火電依然占據７０％以上。可再生能源的規模化利用要求發電、輸送、用電方式的重大變革，而智能電網正是風電、太陽能光伏等可再生能源發電并網的一個重要選擇。此外，制約當前智能電網發展的一個主要因素是，國家尚未出臺智能電網發展的相關規劃，智能電網建設還沒有上升為國家能源發展戰略。陸啟洲認為，發展智能電網，先要把技術標準確定下來，用標準技術來發展相關產業，規范地推動智能電網的建設，以提高電能的利用效率。在建設智能電網時，可以先讓用戶感受到它的好處，例如推行分時電度表，然后再深入推廣。

　　“堅強智能電網的發展目標是整個電力系統的共同進步。”中國工程院院士黃其勵說，當前國內智能電力系統的技術研究沒有統一規劃和引導，電力企業之間協作不夠，行業發展也不均衡。”基于這樣的現實，智能電網的戰略定位就顯得愈發重要。黃其勵建議，將建設堅強智能電網提升到建設智能電力系統的高度，并將其納入國家能源戰略規劃、“十二五”規劃和國家重大科技計劃。

　　協同推進促融合

　　堅強智能電網并不是少數企業可以“獨臂撐天”的，而是一項涉及多領域、跨行業乃至社會理念轉變的龐大系統工程，應消除行業和專業間的壁壘，共同研發建設。日前，中關村管委會聯合中國科學院北京分院、中國技術交易所等單位成立了中關村智能電網產業技術創新戰略聯盟。該聯盟理事長、中國電力科學院智能電網辦公室常務副主任王海寧認為，智能電網將促進經濟發展，帶動產業升級，涉及的行業和產業眾多。當前，我國智能電網建設剛剛起步，尚處于研究和探索階段，缺乏成熟的研究模式。希望通過智能電網聯盟營造良好的產業發展環境，凝聚產業鏈上下游資源，推動智能電網領域關鍵技術和核心設備的研發和產業化，以技術為核心，以應用為導向，打造中國智能電網產業中心。

　　“從現狀來看，現有電力設備的智能程度已取得長足進步，但通信系統依然是其發展瓶頸。”據北京信威通信技術股份有限公司智能電網項目總經理張晉介紹，信威從１９９５年至今一直致力于新一代無線接入技術的開發，已自主研發出擁有完全自主知識產權的同步碼分多址無線通信平臺，擁有ＳＣＤＭＡ無線通信技術完整的自主知識產權，是國際領先的無線寬帶接入系統，能夠有效滿足智能電網對無線通信系統各方面的要求。

　　并網問題是智能電網中非常重要的課題之一，儲能問題是一個重大技術環節。北京普能世紀科技有限公司成立之初就把全釩電池作為核心技術定位，該公司總裁俞振華表示，該公司目前正在積極配合國家電網儲能部門委托的電能源電工所項目，有望徹底解決因風電等新能源不穩定而對電網接入造成的諸多困擾。

　　北京科銳配電自動化股份有限公司董事長張新育表示，該公司剛剛完成一次資金募集，準備重點加強產品研發，爭取兩三年內拿出一些對智能電網建設有價值的產品和技術，支持智能電網全面發展階段和提升階段的大規模發展。

　　北極光創投總裁鄧鋒十分看好智能電網行業。他認為，智能電網確實存在很多創新點，市場規模較大。因此，鄧鋒找準了智能電網目前并網存在穩定性差的問題，投資北京普能世紀科技有限公司。鄧鋒認定此舉將為這個不得不解決的難題帶來益處，也為自身帶來未來的潛在收益。

　　低碳經濟就是要清潔、高效，如果沒有智能電網，這可能是一句空話。在去年的哥本哈根聯合國氣候大會上，我國政府作出承諾：２０２０年非化石能源將占一次能源消費的１５％左右，２０２０年單位國內生產總值二氧化碳排放比２００５年下降４０％－４５％。屆時，新能源接入比例將大幅提高，這對電網智能化提出更高更迫切的要求。一場以能源變革為核心的全球產業競爭大幕已經拉開，智能電網正成為這場戰役的制勝籌碼。

　　智能電網：一塊被爭奪的經濟“蛋糕”

　　    四十年前互聯網的發明，曾掀起信息產業的革命，四十年后智能電網的發明，正在掀起能源產業的革命。

　　    美國阿肯色州斯普林的食品制造商Cargill正對其電費賬單進行一次“改革”。Cargill每天加工5萬只火雞，原來每年電費超過200萬美元，但現在Cargill在酷暑和寒冬時節等用電高峰，使用自己的發電機來保持36萬平方英尺工作場地的溫度，而不必向電力公司購買電力，這樣Cargill每年可以節省68萬美元電費。

　　這項成本節約計劃的奧秘就在于被稱作“聰明”的電網的“智能電網”(smartgrid)——一項能從總體上改變家用能源、企業能源的分配系統。

　　美國知名風險投資公司Zpryme預測，2014年全球智能電網市場將達1714億美元。如此巨大的經濟“蛋糕”，自然受到各國關注，目前已有多個國家著手智能電網的研發和推廣。

　　四十年前互聯網的發明，曾掀起信息產業的革命，四十年后智能電網的發明，正在掀起能源產業的革命。

　　概念

　　我們的辦公大樓里總有各種各樣的耗電設備，有什么辦法可以減少整體耗電量?

　　隨手關燈，調低空調的溫度……也許你會提出各種各樣的節能辦法。

　　加拿大人馬克•坎貝爾(MarkKerbel)想出了一個與眾不同的辦法：讓大樓里的電器互相協調，減少大樓在用電高峰期的用電量。因為通常，在用電高峰期，電的價格會格外地高。

　　坎貝爾的構想利用了群體行為原理。這一原理最早的靈感來自螞蟻——一群螞蟻，可能有幾十萬只，他們并沒有一個指揮官，卻可以非常有序高效地合作共事。螞蟻能夠協同作戰的秘密在于，它們之間會不斷溝通，每只螞蟻可以隨時根據周圍的信息調整自己的行為。

　　利用這個小小的構想，在2005年，坎貝爾發明了一種無線控制器——與大樓的各個電器相連，并實現有效控制。每一個無線控制器相當于一只“螞蟻”，它們之間以特殊的語言相互交流，然后調整自己的行為，發揮集體作戰的力量。比如，一臺空調運轉15分鐘，可以把室內溫度維持在24℃;而另外兩臺空調可能會在保證室內溫度的前提下，停運15分鐘。這樣，在不犧牲每個個體的前提下，整個大樓的節能目標便可以實現。因為每個電器的調整都是自動完成的，不需要一個集中發布命令的司令部，所以坎貝爾的設備非常簡單，不需要人管，也無需培訓，花幾個小時裝好后就可以投入使用。實踐證明，在使用了坎貝爾的無線控制器后，醫院、酒店、大賣場、工廠和其他大型場所可以節省多達30%的峰值電能。其實，坎貝爾的技術就是目前熱門的“智能電網”的一部分。

　　那么，“智能電網”到底是什么?“對這個風靡全球的名詞，正如互聯網誕生后的很長一段時期一樣，不同的研究應用主體都有著各自的理解。”《商業周刊》說。

　　通用電氣認為，智能電網是電力和通信架構的集合，并將自動化和信息技術結構結合到我們現有的電力網絡。“智能電網本質上是為21世紀的社會改進20世紀的電力網絡，使之更加現代化。”

　　“智能電網是一種智能化的未來電力系統，通過智能通信系統來連接所有電力供應、電力網絡和電力需求等組成要素，同時為電力供應單位和電力消費者帶來巨大的效益。”思科這樣定義智能電網。

　　IBM把智能電網稱為“電網2.0”，認為“與傳統的電網相比，智能電網看起來更像因特網，可以接入大量的分布式的清潔能源，比如風能、太陽能，并整合利用電網的各種信息，進行深入分析和優化，對電網更完整和深入的洞察，實現整個智能電網‘生態系統’更好的實時決策：對于電力用戶，可以自己選擇和決定更有效的用電方式;對于電力公司，可以決定如何更好地管理電力和均衡負載;對于政府和社會，可以決定如何保護我們的環境。最終，提高整個電網系統的效率、可靠性、靈活性，達到更高的智能化程度。”

　　復雜的專業名詞，實在讓人難以理解。中國電力科學研究院副總工程師胡學浩表示，關于智能電網定義的爭論很多，到目前為止全球還沒有一個比較認可的統一定義。

　　“但萬變不離其宗，有些共同的標準，各國還是都接受的。比如，智能電網首先要有測量傳感系統，通過通訊、信息系統，把這個信息傳遞到調度控制部門，然后用一些先進的計算機技術和控制技術，對電網進行控制，所以智能電網是智能技術和物理電網的集成。”胡學浩說，“其實，說得通俗一點，智能電網就是智能加電網。”

　　美國能源部聯邦智能電網特別工作組組長埃瑞克•奈特那概括了智能電網的七個不同功能。“包括鼓勵消費者在知情情況下的參與;適應所有的電源種類和電能儲存方式;鼓勵新產品、新服務和新市場的開發;提供適應21世紀需求的電能質量;優化電力資源的調配，提高運作效率;通過自動檢測、控制和修復來預防系統事故故障;在自然事故和人為事故下保持平穩運行。

　　    “錢”景

　　業內專家認為，智能電網的建設將帶動多個產業的發展，如電力制造、裝備制造業、IT、新材料等。美國知名風險投資公司Zpryme預測，2014年智能電網市場將達1714億美元。思科估計，構建智能電網的前5年需要大規模升級通信設備，僅此項工程就擁有每年200億美元的市場。

　　在智能電網產業投資建設方面，很多國家已經先人一步。

　　美國從去年6月起對智能電網投入資金累積接近90億美元，主要是用于項目的啟動，以及知識普及、相關科研的研發。美國能源部部長朱棣文說，目前投入的資金，結果如何，還需要等待市場的反應，最終美國電網行業將獲得數百乃至上千億美元的投資用于全面升級;

　　中國計劃，到2020年全面建成統一的堅強智能電網，使電網的資源配置能力、安全穩定水平，以及電網與電源和用戶之間的互動性得到顯著提高。據推測，前期標準制定與試驗網搭建中，用于核心控制系統研制的經費或將超過400億元人民幣，完成全部前期工作或將投入600億-800億元人民幣，而完成全網智能化，其投入總額或將超萬億元人民幣;

　　德國制定了“E—Energy”計劃，將在2012年底前在德國6個地點進行智能電網實證實驗，總投資達1.4億歐元;

　　韓國組織了全國168家企業參與到智能電網實證實驗中，總投資2395億韓元;

　　日本東京電力等電力公司開始投資構建第二代智能電網，目標除在所有家庭安裝智能電表外，還計劃加強送變電設施及蓄電裝置建設，預計2020年前相關電力設施投資超過1萬億日元;

　　俄羅斯計劃把全國60%的老化電網線路和設備全部更換，涉及的金額將高達1000億美元。

　　Zpryme評估出今年各國對智能電網投資的情況，認為中國投資額將為73億美元，排全球第一，美國將投資近71億美元，第三位為日本8.49億美元，第四是韓國8.24億美元，第五是西班牙8.07億美元。

　　爭奪

　　智能電網巨大的產業潛力正激發著企業的參與熱情，通用電氣、西門子、思科、IBM、谷歌等眾多知名企業在爭奪著“智能電網”這塊大蛋糕。

　　在輸配電設備方面占據行業優勢的通用電氣，全面擁有智能電網的產品與解決方案。在美國印第安納州的南本德(SouthBend)，通用電氣正在與美國電力公司(AEP)進行智能電網的城市示范項目，項目實現了電力數據采集與監視控制(SCADA)/配電管理系統(DMS)/停電管理系統(OMS)/高級電表架構(AMI)的集成，可以有效地通過智能電表進行電網故障的管理，提高系統可靠性和能源效率。同時，通用電氣發布了新一代的智能家居管理系統，通過智能電表與智能電器的雙向交互，使用戶可以有效的監視和管理家用電器，從而提高用電效率。通用電氣在智能電網的其他領域，例如智能充電站、電池能量存儲系統等方面也在進行積極的研究。在中國，通用電氣開始和揚州市政府合作，積極開展智能電網的示范項目，第一期的項目將包括配電管理系統、停電管理系統、智能家居管理系統以及智能電表等智能電網關鍵組件的展示。

　　思科開發了“智能電網”解決方案，試圖把互聯網和電力網的優勢相結合，以成功實現電網與IP網的完美融合——電力公司可以通過傳感器等設備，把電網的數據實時傳回來，細化用電管理。此外，為更好地支持智能電網，思科還推出了電網安全服務和解決方案，以統一的方式確保電力系統的物理安全性、數字安全性和可靠性。

　　谷歌正在公司內部測試智能電表軟件，該軟件可以對用戶家中電器和照明設備的用電情況進行智能分析，然后把結果傳到用戶的電腦中，用戶可以隨時看到自家的用電數據構成。

　　不僅圍繞現有的智能電網相關產業做文章，有人設想不久的將來，家電和電動汽車等也將配備智能電表和通訊功能。果真如此，將對各國重型電機及電器企業、互聯網產業帶來深遠影響。

　　不過，由于國情不同、技術不同、情況不同，現在各國對智能電網建設的側重點還不盡相同。美國強調智能電網的穩定性，美國能源部數據顯示，雖然目前美國電網的可靠率高達99.97%，但美國仍需每年花費1500億美元彌補0.03%故障率帶來的損失。因此，奧巴馬提出，將現有電網升級成“穩定的智能電網”，把剩余0.03%故障率排除在外。歐洲各國的智能電網建設側重將可再生能源發電并入電網，歐盟提出了發展跨越歐盟、北非、中東等國家和地區的“超級智能電網”。中國的大量電力集中在西部，需要通過超高壓的線路遠距離輸送到東部沿海地區，所以國家電網提出全面建設以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強電網為基礎，以信息化、數字化、自動化、互動化為特征的自主創新、國際領先的“堅強的智能電網”。

　　奈特那認為，現在智能電網產業的發展還都處于初期階段，中后期的發展還需要各個行業內的企業探索商業模式。因此，未來行業內的競爭會非常激烈，能夠立足的企業，必須確保產品的獨特性。