电网2.0引领电力新时代智能电网掀热浪
近日，国家科学技术奖励大会将2014年度国家科学技术进步奖一等奖，授予国家电网公司组织申报的“国家电网智能电网创新工程”项目。回顾近年来的获奖记录发现，国家电网公司有关智能电网的项目屡获大奖。这足以反映智能电网技术创新在我国电网基础设施中的重要地位。
中国作为当前经济发展最快的主要经济体，其电网发展也代表了大多数国家和地区的趋势，将传统电网升级为智能电网，全球电网将进入2.0时代。
人类社会，已很难想象离开电力的生活，把输电、变电、配电联为一体的电网，将万千触手伸展到企业、家庭的角角落落，提供动力、创造光明。随着时代发展、科技进步，电网自身的变革也势在必行。升级版的智能电网，既是对传统电网的升级，也是新能源、信息、电力电子等多种先进技术的交叉融合，而其发展路径也日趋清晰：智能电表应用、帮助发展智能家居、将太阳能光伏和电池作为一种潜在的经济有效的并网解决方案、微电网及虚拟发电厂、虚拟化配电网……想象一下，你可以随时用智能手表控制家里的空调、冰箱的温度，而分布于城乡之间无数的分布式微电源或独立或相互联结，等等，从而将电网的触手远远扩充，将电能的利用效率大大提升。
前景清晰充满商机
部分国家着力于智能电网的互动性，而我国则将建设坚强智能电网提升为国家发展战略。该战略除了提升电网的安全性、经济型和互动性外，对于保障新能源发电，促进节能减排和环境改善也有举足轻重的意义。
电网升级，对于智能电网电力设备、管理服务等都有着同样的巨大需求。TechNavio预测称，全球智能电网数据分析市场从2014年至2019年的复合年增长率将高达20.6%。据彭博新能源财经估算，2014 年全球智能电网设备市场约为166 亿美元，2019 年将成长为 255 亿美元。相关智能电网产业巨头纷纷瞄准这一商机。
国际上通常认为，智能电网主要是传感、信息通信技术与电网基础设施的高度集成，强调通过电价机制，以及与用户的互动，进一步提高电网资产利用率以及经济性。例如，美国主要是对陈旧老化的电力设施进行更新改造或依靠技术手段提高利用效率，而欧洲国家主要是促进并满足风能、太阳能和生物质能等可再生能源快速发展的需要。不同国家对于智能电网功能的侧重点略有不同，总体上都必须满足安全、可靠、优质、高效的电力供应。
智能电网涵盖范围极广，小到用户家中的一只智能电表，大到整个电网的智能调度控制系统。目前。电力行业专家将智能电网系统划分为智能调度和智能管理两部分。其中，新能源接入、输变电能力提升、微电网技术等被列为调度部分。而用户信息采集、配电自动化、电能利用则被列入智能管理部分。
相关资料显示，在新能源接入、输变电能力提升方面，我国目前掌握的技术均达到了较高的水平。相比之下，由于缺少技术标准、需求增加等原因，智能管理部分未来有更为广阔的商业前景。
在我国推行阶梯电价后，智能电表成为智能电网系统中最直观的标志。小小的电表背后却涉及数据采集、传输、集成、分析优化、信息展现等一系列的智能化管理过程。最终将为未来的电网自动化营销系统服务。有观点认为，带通信功能的电子式多功能电能表将是未来发展的主导方向。随着智能电网建设全面铺开后，智能电表更多功能得以实现，智能电表还将迎来更大的市场，仅国内每年规模就超过50亿，将给相关企业带来丰厚的订单。
随着现代工业对电能质量的要求越来越高，低电能质量将使产品质量下降，而越来越多的电子设备的使用对电压的要求也越来越苛刻。配电自动化在对配电系统的电能质量进行监测的同时，可以通过电能质量补偿装置实现对配电网电能质量的补偿控制。
有专家认为，目前我国配电网网架结构仍相对薄弱，配网自动化覆盖范围较低，实用化水平较低，未来有较大的提升空间。
所谓的配电自动化，是建立在信息化的基础上，将配电系统在线数据和离线数据、配电网数据和用户数据、电网结构和地理图形进行信息集成，构成完整的自动化系统，实现配电网及其设备正常运行及事故状态下的监测、保护、控制以及用电和配电管理的自动化，最终实现以大幅度提高供电可靠性、改善电能质量为目标的对配电系统在线的、准实时的闭环控制。
目前地区一级已经纷纷启动了配电自动化项目，而未来县一级的配电自动化项目则一片蓝海。有分析认为这将为国内技术领先的电力设备企业提供大量的机遇。
此外，电能利用近两年也在我国越来越受到关注，其中比较寻常的利用就是电动汽车以及小区电力线上网。随着划时代的纯电动车“特斯拉”进入我国市场后，关于电动汽车大范围推广变得越来越有现实意义。国家电网智能电网创新工程内容包括研制全系列、多功能电动汽车充换电装备，创造性提出并实践针对多种电动汽车的换电模式。解决充换电网络与配电网络的统一规划、协调运行难题，并将形成世界上规模最大的充换电服务网络。事实上，充电桩等小型充电设备目前进入门槛更低，将让更多国内电力设备企业从中分一杯羹。
让更多需求互动
事实上，电网2.0版在全球范围也正呈现出更清晰的发展。
在线能源论坛The Energy Collective.com本月刊文指出去年智能电网发展的五大趋势。其中包括智能电表的应用，依托后台数据分析得到了实时的情报;帮助发展智能家居;太阳能光伏和电池作为一种潜在的经济有效的并网解决方案;微电网及虚拟发电厂;提前规划的虚拟化配电网。
微电网是由一些微型电源等分布式发电系统、储能系统和负荷构成，可同时提供电能和热能的独立网络。微电网既可以和公共电网并联运行，也可以单独运行。微电网可以覆盖传统电力系统难以达到的偏远地区，并提高该地区的供电可靠性和电能质量。
微电网可以代表许多不同的东西，从一个简单的备份电源或者在医院等特定场所的现场发电系统，到复杂的互联当地太阳能发电，电池及热电的联产系统。GTM研究预测，这些更先进的微电网将成为城市智能电网景观的重要组成部分，帮助美国的产能从如今的1051百万瓦特到2017年扩大到1843百万瓦特。
美国调查公司Navigant Research于2014年5月发布预测称，2023年亚太地区的微电网市场规模将由2014年的7.78亿美元扩大到约58亿美元。
截至目前，大约有5000万个智能电表已经被部署在美国。数以千万计的电表也正在进入欧洲、日本和其他大型国际市场。在过去一年，已经看到了对智能电网系统的大规模部署，它的功能也已经超出了“数字收银机”。
美国政府正督促供电公司、燃气公司及自来水公司等公共企业安装智能仪表及智能电网。但是，这些公共企业大多是地方政府运营的小型企业，没有经营资源。因此，难以构建将安装的智能仪表通过通信网连接起来的AMI(Advanced Metering Infrastructure)及M2M(Machine to Machine)网络。于是，拥有第三方服务运营商构建智能电网所需要的所有硬件和软件、向公共企业一揽子提供各种服务的业务就应运而生了。 美国通用电气(GE)数字能源业务部从2011年就开始向中小型地方公共企业提供包括管理服务在内的智能电网解决方案服务“Grid IQ Solution”。
而巴菲特想要告诉你什么时候洗衣服才是最佳选择。或者至少他在英国的能源公司希望这么做。巴菲特旗下的北方电网公司正与德国机电大厂西门子于英国共同测试智能电网技术，规模达 12000 户。这一项目名为“以客户为导向的网络革命(CLNR)”这一项目能够对用户需求进行更好地管理，“相较于建立新的有线电视网络并投入新的变压器，我们可以更好地通过利用自动化使现有系统得到更好利用。”西门子驻英国智能电网研究主管文森特˙索恩利说。
近日，系统集成和外包业务巨头埃森哲公司也刚刚得到了新的支持，这笔资金来自于德克萨斯州的咨询公司Structure，但是暂时数目不详。Structure公司是一家休斯敦公司，成立于1998年,其完全集中于能源和公用事业行业,埃森哲公司计划使用这笔资金以加强其智能电网解决方案的投资组合。摩根大通指出，今年最热门的股票可能来自于替代能源及智能电网领域。
近年出现了除电力外，燃气及自来水等基础设施、路灯、信号乃至公共设施也都联网以扩大管理服务范围的趋势。
比如，Silver Spring公司已开始在欧洲开展将路灯换成LED(发光二极管)同时联网的“路灯服务”。 2013年，在法国巴黎开始提供将路灯与交通信号通过网络连接起来以优化网络设计、运营管理、各路灯、信号及交通系统的服务。此外，在丹麦的哥本哈根正在推进LED照明大范围联网的计划。
巨头对智能电网的关注也令大数据、电网设备等产业受到关注。TechNavio预测称，全球智能电网数据分析市场从2014年至2019年的复合年增长率将高达20.6%。据彭博新能源财经估算，2014 年全球智能电网设备市场约为 166 亿美元，至 2019 年将成长为 255 亿美元。
电网2.0版正在呈现出更清晰的发展。
智能电网缘何“坚强”
国家电网近年来在智能电网创新上成果累累，先后完成了国家风光储输示范工程等32类305项智能电网试点项目，还与国内装备制造企业完成了柔性直流换流阀、新能源发电功率预测系统等近200项智能电网关键装备的研制，并参与编制21项智能电网国际标准。
新华社对此评论称，国家电网公司全面突破从发电到用电各技术领域的智能电网核心技术，推动我国电网技术在国际上实现由“跟随者”向“引领者”的转变。
从国家电网对于智能电网技术的研究方向来看，我国的智能电网与国外的智能电网定义的侧重点有所不同。
国际上通常认为，智能电网主要是传感、信息通信技术与电网基础设施的高度集成，强调通过电价机制，以及与用户的互动，进一步提高电网资产利用率以及经济性。
而从我国对于智能电网的定义来看，还包括新建电网等在内的巨大基础设施投资。我国的智能电网前也必须加上“坚强”这一定语。坚强，顾名思义是指坚强的电网网架结构，这与我国幅员辽阔，气候条件多变是密切相关的。事实上，我国拥有的可能是全世界规模最大、运营条件最为复杂的电网。
例如2008年南方地区大范围冰雪灾害一度致使南方多省市电网设施严重故障，电力供应被迫中断。此时就可看出强大网架结构的重要性。此外，我国能源分布存在西多东少的情况，但中东部地区却是负荷中心，这一现状意味着需要强大的电力输送能力，将西部的电力外送到中东部地区，更好地进行资源调配。此外，随着我国西部地区大力发展水电、风电以及太阳能发电基地，新能源发电上网比重日趋上升，虽然上述都属清洁电力，但在稳定性、调峰方面对于现有电网是很大的考验。也迫切需要加快升级西部地区输电通道，以更好地支持清洁能源发展。相关资料显示，如果我国没有建设智能电网，将难以支撑近几年风电年均增长98%，光伏发电增长近60倍，分布式光伏增长近20倍的迅猛增长。
一张电网需要满足如此多的功能，背后必然需要强大的技术支撑。除了国家电网外，全国还有多个地方政府、科研机构、电力设备企业参与了智能电网创新方面的研究。在新能源并网监测、电力线路巡检、变电、直流融冰应对冰灾、配电自动化等方面均取得了突破性的进展。
例如研发适用于多种地形和气候类型的新能源发电功率预测系统，精度达85%以上。建成国家风光储输示范工程，使间歇性、波动性的新能源发电出力转换成接近常规电源的出力特性。运用直升机/无人机巡检、输电线路状态监测、直流融冰装置等关键设备，提高电网应对灾害性气候的能力等。
中国未来能源论坛举办 多位专家力挺智能电网
11月14日举办的2014第二届中国未来能源论坛上，多位专家指出，智能电网能更有效的接入风光储能，同时也对电网规划、建设、服务等提供更可靠依据。
国网能源研究院副院长张玮介绍，智能电网，一方面就是从发电侧来看，它能很好解决间歇性能源大规模接入电网这样一个问题。从用户侧来说，它能跟用户实现良好的双向的沟通与互动，特别是解决电动汽车这种新型用能设施的接入问题和用电问题。第三能够解决电网运营过程中面临各种复杂的影响干扰，这个过程中能够保持系统的稳定运行。“现在国家电网每年在智能电网上投资3000亿。”他说。
将智能电网融入当前大电网，专家认为必须建设市场化的电力机制。长江三峡集团公司副总经理毕亚雄介绍，公司在开发巴西水电项目的过程中，认为巴西市场化的水电项目资源配置机制值得借鉴。主要的做法是由政府制定项目发展规划，根据市场需求，决定拍卖的数量和规模，发电通过公开投标赢得项目，与配电签定长期的购售电合同。
在开发市场化方面，第一，认真落实可再生能源法，制定优先保证新能源等可再生能源金额收购的市场机制和激励政策，实行绿色配额交易制度，探索碳排放权和碳税等。第二，做好地方规划与国家规划，近期规划与远期规划，建设规划与并网规划的协同平衡，注重实效，使规划真正成为落实能源战略的关键手段，也彻底扭转重发轻供不管用的发展思路。
第三，完善新能源电价和补贴政策，今天的补贴是为了明天能更好的参与竞争，逐步降低补贴是行业发展的必然。但是，应该注意保持政策的稳定性和可持续性，留给市场充足的反映消化时间。第四，改变当前以计划电量为基础的电力系统运行模式，加快市场改革，允许发电企业、用户、民营资本等投资运营，转为新能源项目接入的微电网系统。
国务院参事石定寰则认为，建设智能电网应该是推进再生能源，更多要靠分布式系统。智能电网是能源革命重要的技术手段。在智能化上，将来可能是推进能源革命，把信息化和能源的清洁化、绿色化、低碳化紧密结合的重要手段，这也是符合国家“两化融合”的重要要求，将来我们的信息业要大力的介入到能源革命当中。
国家电网每年投3000亿布局智能电网
11月14日举办的2014第二届中国未来能源论坛上，多位专家指出，智能电网能更有效的接入风光储能，同时也对电网规划、建设、服务等提供更可靠依据。
国网能源研究院副院长张玮介绍，智能电网，一方面就是从发电侧来看，它能很好解决间歇性能源大规模接入电网这样一个问题。从用户侧来说，它能跟用户实现良好的双向的沟通与互动，特别是解决电动汽车这种新型用能设施的接入问题和用电问题。第三能够解决电网运营过程中面临各种复杂的影响干扰，这个过程中能够保持系统的稳定运行。“现在国家电网每年在智能电网上投资3000亿。”他说。
将智能电网融入当前大电网，专家认为必须建设市场化的电力机制。长江三峡集团公司副总经理毕亚雄介绍，公司在开发巴西水电项目的过程中，认为巴西市场化的水电项目资源配置机制值得借鉴。主要的做法是由政府制定项目发展规划，根据市场需求，决定拍卖的数量和规模，发电通过公开投标赢得项目，与配电签定长期的购售电合同。
国务院参事石定寰则认为，建设智能电网应该是推进再生能源，更多要靠分布式系统。智能电网是能源革命重要的技术手段。在智能化上，将来可能是推进能源革命，把信息化和能源的清洁化、绿色化、低碳化紧密结合的重要手段，这也是符合国家“两化融合”的重要要求，将来我们的信息业要大力的介入到能源革命当中。
近年来，中国政府以及企业对能源的管理以及新能源的开发利用投入了大量的资金。比如，公开资料显示，在2011年的时候，中国国家电网就计划在“十二五”期间投入约1.6万亿元用于智能电网建设。
国泰君安认为，长期看好智能电网等替代能源板块，主要是因为它改变我们的生活，也是国家新一轮国际竞争的战略制高点。具体来看，智能电网在电网安全运行、可为用户可靠提供高质量电能前提下，提高能源使用效率，减少对环境影响，同时可以形成新的产业群，促进就业。
目前A股上市公司中，涉及智能电网的上市公司主要有：思源电气(002028)、国电南瑞(600406)、平高电气(600312)思源电气、荣信股份(002123)、东源电器(002074)等强势涨停，国电南自(600268)、智光电气(002169)、
市场分析人士指出，在智能电表领域，长城开发(000021)、科陆电子(002121)等有望成为受益者;在超导电缆领域，因科技含量高且为新生事物，目前全球只有几家企业能够生产，而在A股上市公司中，除了宝胜股份(600973)正在积极开拓超导电缆市场外，永鼎股份(600105 )也在瞄准这一领域。
国家电网董事长：构建全球能源互联网 连接赤道和北极
7月27日-31日，电气与电子工程师学会电力与能源协会2014年会在美国华盛顿特区盖洛德国家会议中心举行，会议主题为“绘制新的能源未来蓝图”，来自国际学术组织、知名研究机构、国际电力企业、跨国制造企业等单位的2500多名代表参加会议。国家电网公司董事长刘振亚在会上发表署名文章“构建全球能源互联网，服务人类社会可持续发展”。
刘振亚分析了人类社会可持续发展面临严峻挑战，并指出了推进清洁替代和电能替代(“两个替代”)的重要性。他指出，应对人类社会可持续发展面临着能源安全、环境污染、气候变化等诸多挑战，应对挑战的关键是加快能源变革，大规模开发利用清洁能源，优化能源结构，提高能源效率，改善生态环境，实现清洁发展;根本出路是推进清洁替代和电能替代。清洁替代是在能源开发上以清洁能源替代化石能源，走低碳绿色发展道路，实现化石能源为主、清洁能源为辅向清洁能源为主、化石能源为辅转变。电能替代是在能源消费上实施以电代煤、以电代油，推广应用电锅炉、电采暖、电制冷、电炊和电动交通等，提高电能在终端能源消费的比重，减少化石能源消耗和环境污染。
针对世界能源变革的思路与实践，刘振亚认为，只有树立全球能源观，构建全球能源互联网，统筹全球能源资源开发、配置和利用，才能保障能源的安全、清洁、高效和可持续供应。能源问题具有全局性和广泛性。树立全球能源观是推动能源变革的重要前提。全球能源互联网由跨洲、跨国骨干网架和各国各电压等级电网(输电网、配电网)构成，连接“一极一道”(北极、赤道)大型能源基地，适应各种集中式、分布式电源，能够将风能、太阳能、海洋能等可再生能源输送到各类用户，是服务范围广、配置能力强、安全可靠性高、绿色低碳的全球能源配置平台，具有网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动的特征。
刘振亚指出，构建全球能源互联网包括洲内联网、洲际联网和全球互联。重点是开发“一极一道”等大型能源基地、构建全球特高压骨干网架、推动智能电网在全球广泛应用、强化能源与电力技术创新。构建全球能源互联网具有显著的规模经济性和网络经济性。意义重大、影响深远，将保障全球能源安全、保护地球生态环境、实现人类社会共同发展。
刘振亚也特别指出，推进全球能源互联网建设，实现“两个替代”，既面临可再生能源加快发展的历史机遇，也面临国际政治、经济利益、社会环境、能源政策、市场建设、技术创新等重大挑战，需要各方面加强沟通、凝聚共识，增进信任、形成合力，共同推动全球能源互联网建设，为人类社会可持续发展作出重大贡献。
会议期间，刘振亚关于“构建全球能源互联网”的观点得到了与会代表的强烈反响和共鸣。与会代表们纷纷指出，近年来，国家电网公司在建设特高压和智能电网、促进能源可持续发展方面做了大量工作，已成为世界领先的实践者。国家电网公司基于全球能源观，提出的全球能源互联网理念具有极大创新性，世界各国在特高压、智能电网和清洁能源发展的创新实践，将为全球能源互联网发展奠定基础。
据了解，电气与电子工程师学会电力与能源协会(IEEE PES)是IEEE下设协会之一，是IEEE共享电力行业最新技术发展、开发技术标准、指导系统设备制造，培养行业人才的重要平台。协会设有23个技术委员会，关注领域涵盖电力各个领域，其愿景是在电力与能源领域为社会提供科学与工程方面的知识，并为其会员提供行业发展的信息。
