美國智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀淺析

2013-10-17 15:51:36 工控網(wǎng)　點擊量：評論 (0)

美國的智能電網(wǎng)計劃致力于在基礎設施老化背景下，建設安全、可靠的現(xiàn)代化電網(wǎng)，并提高用電側(cè)效率、降低用電成本；歐盟的超級智能電網(wǎng)計劃以分布式電源和可再生能源的大規(guī)模利用為主要目標，同時注重能源效率

美國的智能電網(wǎng)計劃致力于在基礎設施老化背景下，建設安全、可靠的現(xiàn)代化電網(wǎng)，并提高用電側(cè)效率、降低用電成本；歐盟的超級智能電網(wǎng)計劃以分布式電源和可再生能源的大規(guī)模利用為主要目標，同時注重能源效率的改善和提高。

根據(jù)美國能源部數(shù)據(jù)顯示，雖然目前美國電網(wǎng)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。因此美國有人提出，即使投資上萬億美元，將現(xiàn)有電網(wǎng)升級成智能電網(wǎng)，把剩余0.03%故障率排除在外，美國也能在10年以內(nèi)收回成本。

2009年2月，美國總統(tǒng)奧巴馬發(fā)布的《經(jīng)濟復蘇計劃》中提出投資110億美元，建設可安裝各種控制設備的新一代智能電網(wǎng)。美國商務部和能源部已經(jīng)共同發(fā)布了第一批智能電網(wǎng)的行業(yè)標準，美國智能電網(wǎng)項目正式啟動。新一屆美國政府將智能電網(wǎng)項目作為其綠色經(jīng)濟振興計劃的關(guān)鍵性支柱之一。奧巴馬總統(tǒng)將智能電網(wǎng)視作降低用戶能源開支，實現(xiàn)能源獨立性和減少溫室氣體排放的關(guān)鍵措施。隨著配電系統(tǒng)進入計算機時代，現(xiàn)代化的數(shù)字電網(wǎng)將使美國能耗降低10%，溫室氣體排放量減少25%，并節(jié)省800億美元新建電廠的費用。據(jù)美國能源部西北太平洋國家實驗室的研究結(jié)果表明，僅使用數(shù)字電表設定家庭溫度及融入價格信息，每年可減少15%的能耗。

美國政府圍繞智能電網(wǎng)建設，重點推進了核心技術(shù)研發(fā)，著手制定發(fā)展規(guī)劃。美國政府為了吸引各方力量共同推動智能電網(wǎng)的建設，積極制定了《2010―2014年智能電網(wǎng)研發(fā)跨年度項目規(guī)劃》，旨在全面設置智能電網(wǎng)研發(fā)項目，以進一步促進該領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展和應用。(1)技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)項目。主要集中在傳感技術(shù)、電網(wǎng)通信整合和安全技術(shù)、先進零部件和附屬系統(tǒng)、先進控制方法和先進系統(tǒng)布局技術(shù)、決策和運行支持等方面，包括建立“家用配送水平”、“低耗”、“安全通信”的概念，發(fā)展配送系統(tǒng)和客戶端傳感系統(tǒng)技術(shù)，發(fā)展電網(wǎng)與汽車的互聯(lián)技術(shù)，在創(chuàng)造高滲透性能源配送和充電網(wǎng)絡條件的過程中發(fā)展安全、高效和可靠性強的保護和控制性技術(shù)，發(fā)展運作支持工具技術(shù)等。(2)建模領(lǐng)域研發(fā)項目。主要集中在準確建立電網(wǎng)、從發(fā)電到運輸、再從運輸?shù)脚渌偷恼麄€過程中，其運作情況、配送成本、智能電網(wǎng)資產(chǎn)以及電網(wǎng)運行所產(chǎn)生的各種影響的模型構(gòu)建等方面，包括建立電力配送工程方面的智能電網(wǎng)元件和運行模型，建立智能電網(wǎng)電力運輸和發(fā)電系統(tǒng)的準恒定和動態(tài)反應的降維模型，發(fā)展和示范整合通訊網(wǎng)絡的模型、批發(fā)市場模型和可再生能源模型等。

為推進智能電網(wǎng)的建設，美國積極探索組建相關(guān)的機構(gòu)。從功能上而言，大致包括以下幾類：(1)政策制定和咨詢。按照美國政府的要求，能源部建立了一個專門致力于智能電網(wǎng)領(lǐng)域研究的咨詢委員會(SmartGrid-AdvisoryCommittee)，用于為政策制定提供咨詢建議。該委員會的責任是：向有關(guān)官員就智能電網(wǎng)的發(fā)展、智能電網(wǎng)技術(shù)的應用和服務、智能電網(wǎng)技術(shù)和使用標準及協(xié)議的制定與改革(以支持智能電網(wǎng)設備間的互聯(lián))，以及聯(lián)邦政府使用何種激勵手段來促進這些領(lǐng)域的發(fā)展等方面提供咨詢意見。在實際操作中，這項任務由電力咨詢委員會(ElectricityAdvi-soryCommittee)執(zhí)行。(2)協(xié)調(diào)、組織和運行。能源部還建立了一個智能電網(wǎng)特別行動小組(SmartGridTaskForce)。該小組由能源部下屬的電力提供和能源可靠性辦公室(OE)領(lǐng)導，其中的專家成員分別來自美國能源部(DOE)、商務部(DOC)、國防部(DOD)、國土安全部(DHS)、環(huán)境保護局(EPA)、聯(lián)邦通信委員會(FCC)、聯(lián)邦能源管制委員會(FERC)和農(nóng)業(yè)部(USDA)等七個聯(lián)邦機構(gòu)。其主要任務是：確保、協(xié)調(diào)和整合聯(lián)邦政府內(nèi)各機構(gòu)在智能電網(wǎng)技術(shù)、實踐和服務方面的各項活動。其具體職能包括：智能電網(wǎng)的研發(fā)；智能電網(wǎng)標準和協(xié)議的推廣；智能電網(wǎng)技術(shù)實踐與電子公共事業(yè)規(guī)范之間，與基礎設施發(fā)展、系統(tǒng)可靠性和安全性之間，與電力供應、電力需求、電力傳輸、電力配送和電力方面政策等之間關(guān)系的協(xié)調(diào)。該小組在2008—2020年間通過政府的資金資助維持有效運轉(zhuǎn)。

同時，到2012年年底為止，美國僅用于智能電網(wǎng)的總開支就占到48%，凸顯其開支背后的增長勢頭。在這一年里，在輸電和配電領(lǐng)域的投資已超過了智能電網(wǎng)的投資，越來越多的公用事業(yè)單位，提高自身的核心網(wǎng)絡