能源發(fā)展面臨的第一挑戰(zhàn)，是以可再生能源逐步替代化石能源，建造能源使用的創(chuàng)新體系，以信息技術(shù)改造現(xiàn)有的能源利用體系，最大限度地開發(fā)電網(wǎng)體系的能源效率。

1 能源、新能源、綠色能源

能源是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，是現(xiàn)代經(jīng)濟社會發(fā)展的重要保障。專家認為，在能源領(lǐng)域，新的科技革命的焦點，一是新能源的利用，二是將信息技術(shù)用于能源產(chǎn)業(yè)。美國總統(tǒng)奧巴馬就職后，打出振興經(jīng)濟的王牌，就是新能源計劃，用信息技術(shù)對電網(wǎng)進行徹底改造，優(yōu)化電網(wǎng)的運行和管理。

能源發(fā)展面臨的第一挑戰(zhàn)，是以可再生能源逐步替代化石能源，建造能源使用的創(chuàng)新體系，以信息技術(shù)改造現(xiàn)有的能源利用體系，最大限度地開發(fā)電網(wǎng)體系的能源效率。

當(dāng)前，節(jié)能減排、綠色能源、可持續(xù)發(fā)展成為各國關(guān)注的焦點。報載：全球協(xié)力向綠色能源領(lǐng)域進發(fā)。諸如：美國加利福尼亞州洪堡灣即將興建全美首個大型海浪發(fā)電站;蘇格蘭計劃開發(fā)潮汐發(fā)電為數(shù)據(jù)中心供電;以色列開發(fā)高效低價碟式太陽能系統(tǒng);韓國建設(shè)最大生物氣體發(fā)電設(shè)施;而英國宣布新建燃煤電廠須“填埋二氧化碳”。基于全球能源短缺及人類對環(huán)保的渴望，各國政府對綠色電力的開發(fā)給予大規(guī)模的投資支持，科學(xué)家們更是絞盡腦汁，設(shè)想了許多非同尋常的發(fā)電招數(shù)。一方面想方設(shè)法降低傳統(tǒng)發(fā)電方式的污染，一方面加快對那些過去在人們視線中非主流發(fā)電領(lǐng)域的研發(fā)，包括提高發(fā)電效率并同時降低成本，最終將其送入商業(yè)化運營的軌道。同時，道路發(fā)電、綠葉發(fā)電、體溫發(fā)電……，這些少有所聞的發(fā)電方式，如今也一步一步地悄悄走向人們的生活。

中國是世界能源消費的第二大國，但能源利用效率比世界水平低10個百分點。資料顯示，2008年我國全社會用電總量近35000億千瓦時，輸電、配電和用戶端損耗約9%，每年線路損耗約3000億千瓦時，折合1.5億噸原煤，相當(dāng)7000萬千瓦裝機容量、3000億元的電源投資和3000億元的電網(wǎng)投資。實現(xiàn)電網(wǎng)信息化之后，每年在輸、配、用電等環(huán)節(jié)即可節(jié)約5%-10%的電力資源，節(jié)省價值近2000億元。在可再生能源發(fā)電方面，我國也啟動了多項863高技術(shù)研究發(fā)展計劃項目，如：以煤氣化為基礎(chǔ)的多聯(lián)產(chǎn)示范工程，兆瓦級并網(wǎng)光伏電站系統(tǒng)，太陽能熱發(fā)電技術(shù)及系統(tǒng)示范等項目。

新一輪能源產(chǎn)業(yè)革命的號角業(yè)已吹響，可持續(xù)能源已經(jīng)進入產(chǎn)業(yè)化競爭階段。其中，智能電網(wǎng)是新能源發(fā)展的重要技術(shù)支點。

2 智能電網(wǎng)，蓄勢待發(fā)

電網(wǎng)是國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展以及信息、通信等技術(shù)的進步和廣泛應(yīng)用，智能化已成為世界電網(wǎng)發(fā)展的一個新趨勢。智能電網(wǎng)的核心技術(shù)是數(shù)字化電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)、信息化家電和儲能式混合動力交通工具。無疑，美國在這方面進行了大量技術(shù)準(zhǔn)備。

2.1 美國的研究及實踐

鑒于發(fā)展智能電網(wǎng)對保障能源安全、提高能源效率、改善能源結(jié)構(gòu)、提升服務(wù)水平都具有重要作用，有些國家已將其納入國家能源戰(zhàn)略，有的將其作為應(yīng)對當(dāng)前國際金融危機的重要舉措。在美國總統(tǒng)奧巴馬簽署的高達7870億美元的經(jīng)濟刺激計劃中，就安排了1200億美元用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，包括大規(guī)模建設(shè)智能電網(wǎng)。

歐美各國對智能電網(wǎng)的研究開展較早，且已形成強大的研究群體。美國主要關(guān)注電力網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)的升級更新，同時最大限度地利用信息技術(shù)，實現(xiàn)系統(tǒng)智能對人工的替代。奧巴馬總統(tǒng)復(fù)蘇經(jīng)濟的計劃有6方面重點,綠色能源中的智能電網(wǎng)和智能建筑、以電子健康檔案為中心的現(xiàn)代醫(yī)療保健體系、21世紀(jì)教室試驗室和下一代寬帶網(wǎng)等,都貫穿一條思路：以信息化投入帶動當(dāng)前緊迫問題的解決,促進經(jīng)濟復(fù)蘇，同時又著眼于長遠國家競爭力的提升。

僅就能源利用而言，智能電網(wǎng)和智能建筑是開源節(jié)流的兩方面。據(jù)估計，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。《紐約時報》刊文稱，有研究結(jié)果表明：僅使用數(shù)字工具設(shè)定居家溫度及融入價格信息，能源消耗每年可縮減15%。根據(jù)建筑節(jié)能原理測算，只需要1/4的能量，就能達到現(xiàn)在的舒適程度，而且自然環(huán)境會變得更好。可以說，“能源效率和能源節(jié)約是未來能源發(fā)展的關(guān)鍵，智能電網(wǎng)技術(shù)將更好地管理、節(jié)約和監(jiān)控能源使用。”

2.2 中國的步伐舉足輕重

隨著我國特高壓電網(wǎng)的建設(shè)和電力體制改革的不斷深化，智能電網(wǎng)也將成為我國電網(wǎng)發(fā)展的一個新方向。

我國智能電網(wǎng)由IT和特高壓輸電“雙劍合壁”而成。以堅強網(wǎng)架為基礎(chǔ)，以信息通信平臺為支撐，以智能控制為手段，實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合。智能的基本特征是能夠?qū)崿F(xiàn)信息化、數(shù)字化、自動化、互動化，主要依靠信息平臺的建設(shè)和信息通信技術(shù)實現(xiàn)。目前，我國大電網(wǎng)安全運行控制能力和調(diào)度技術(shù)裝備水平居于國際領(lǐng)先地位;形成了以光纖通信為主，微波、載波等多種通信方式并存的通信網(wǎng)絡(luò)格局，以SG186工程為代表的國家電網(wǎng)信息系統(tǒng)建設(shè)取得階段性成果。這些為智能電網(wǎng)的發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

引入特高壓輸電后，電網(wǎng)控制中心需要專門技術(shù)進行安全和經(jīng)濟目標(biāo)的協(xié)調(diào)：需要更長時間來優(yōu)化經(jīng)濟目標(biāo)，還需要在更廣泛的空間范圍來考慮安全約束目標(biāo)。隨著進行安全分析的電網(wǎng)規(guī)模擴大，為滿足實時應(yīng)用的要求，就需要更高性能的計算機、更多計算機組成集群、更智能的多代理技術(shù)來實現(xiàn)。智能電網(wǎng)不僅要求物理電網(wǎng)本身智能化，也要求電網(wǎng)企業(yè)的管理實現(xiàn)智能化。智能電網(wǎng)不僅是單純的技術(shù)問題，其建設(shè)還需要大量的基礎(chǔ)設(shè)施投入，這能夠帶動信息技術(shù)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

智能電網(wǎng)也并非神秘事物，而是對數(shù)字化、信息化等高科技技術(shù)的綜合應(yīng)用。在中國，工業(yè)和信息化整合已成趨勢，電子信息產(chǎn)業(yè)振興計劃將提升各行業(yè)信息化水平。整合和集成企業(yè)資產(chǎn)管理和電網(wǎng)生產(chǎn)運行管理資源，從而為電網(wǎng)發(fā)展提供全方位的信息服務(wù)，這是發(fā)展智能電網(wǎng)的內(nèi)在動力。通過建設(shè)堅強智能電網(wǎng)，實現(xiàn)各類電源和用電設(shè)施并網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn)化和電網(wǎng)運行控制智能化，提高電力系統(tǒng)資產(chǎn)的運營效益，提高電能質(zhì)量和供電可靠性，創(chuàng)新商業(yè)服務(wù)模式，提升電網(wǎng)與客戶增值服務(wù)水平。

電力行業(yè)需要滿足建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的要求。到2020年，中國將全面建成統(tǒng)一的堅強智能電網(wǎng)，使電網(wǎng)的資源配置能力、安全穩(wěn)定水平、以及電網(wǎng)與電源、用戶之間的互動性得到顯著提高。堅強智能電網(wǎng)在服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展中將發(fā)揮更加重要的作用。然而，堅強智能電網(wǎng)目標(biāo)宏大，決不可能一蹴而就。在智能電網(wǎng)的探索之路上，中國的步伐舉足輕重。

3 江河之上，璀璨明珠

水，最古老的能源之一，也是最早用來發(fā)電的能源之一。水電是最具規(guī)模發(fā)展的清潔可再生能源，在維護國家能源安全、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障電力供給、提高供電質(zhì)量、減少污染物排放、保護生態(tài)環(huán)境、發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟等方面，水電具有不可替代的作用。我國水能資源得天獨厚，總量居世界第一;從2004年起水電裝機容量就雄居世界首位。那奔騰不息的江河世世代代造福人類，而聳立在江河上的大壩猶如一座座豐碑，銘記中國水電建設(shè)的輝煌。

福建水口水電廠裝機容量140萬千瓦，是國家“七五”期間興建的華東地區(qū)最大的常規(guī)水電廠，工程概算總投資85億元。截止2008年年底，累計發(fā)電788億千瓦時，創(chuàng)產(chǎn)值213.6億元，為推動福建電力發(fā)展、服務(wù)海西經(jīng)濟區(qū)建設(shè)做出了巨大貢獻。

3.1水電廠智能化

3.1.1 持續(xù)改進，不斷提升裝備能力，夯實安全生產(chǎn)基礎(chǔ)

投產(chǎn)初期，水口水電工程遺留的缺陷比較多，經(jīng)逐年大修、技改和科技投入，提高了設(shè)備健康水平，運行環(huán)境明顯改善，高可靠性、高自動化程度。