智能電網(wǎng)在美國

美國的智能電網(wǎng)計劃致力于在基礎(chǔ)設(shè)施老化背景下，建設(shè)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(biāo)，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(fù)蘇計劃》中提出投資110億美元，建設(shè)可安裝各種控制設(shè)備的新一代智能電網(wǎng)。美國商務(wù)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(biāo)準(zhǔn)，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(shè)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(shè)，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(shè)，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(shè)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(yīng)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(luò)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(zhǔn)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(zhǔn)恒定和動態(tài)反應(yīng)的降維模型，發(fā)展和示范整合通訊網(wǎng)絡(luò)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(shè)，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(zé)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(yīng)用和服務(wù)、智能電網(wǎng)技術(shù)和使用標(biāo)準(zhǔn)及協(xié)議的制定與改革(以支持智能電網(wǎng)設(shè)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(wù)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(dǎo)，其中的專家成員分別來自美國能源部(DOE)、商務(wù)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(wù)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(wù)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(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)設(shè)施發(fā)展、系統(tǒng)可靠性和安全性之間，與電力供應(yīng)、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)。

智能電網(wǎng)建設(shè)是一項耗資大、跨時長的巨大工程，在建設(shè)正式實施前進行標(biāo)準(zhǔn)的制定以及各項評價體系的完善對于智能電網(wǎng)的大規(guī)模推廣是至關(guān)重要的。美國政府要求美國標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)為主管單位，建立智能電網(wǎng)相關(guān)協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，以提高智能電網(wǎng)設(shè)備和系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性;同時要求美國能源部在實施智能電網(wǎng)研發(fā)和部署工作時制定相關(guān)評價方法來評估節(jié)能成效、研發(fā)項目及各方面工作的落實情況。此外，在《2010―2014年智能電網(wǎng)研發(fā)跨年度項目規(guī)劃》中也涉及了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定和評價體系建立的研究內(nèi)容。美國能源部考慮到標(biāo)準(zhǔn)制定對于電子和通信互聯(lián)、電網(wǎng)整合、電網(wǎng)協(xié)同、統(tǒng)一測試和推廣運行等各環(huán)節(jié)的重要性，配合NIST進行了一項關(guān)于制定發(fā)展維護電網(wǎng)互聯(lián)、整合、協(xié)作和符合網(wǎng)絡(luò)安全并且能夠在能源配送方面進行統(tǒng)一檢測手續(xù)的國家和國際標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)項目。在評價體系方面的研發(fā)項目主要集中在智能電網(wǎng)部署和投資進程的評估、客戶端設(shè)施中使用的能源管理設(shè)備的能效影響的評價、政府出臺的商業(yè)政策和規(guī)則的考評、研發(fā)新部件和系統(tǒng)協(xié)議及方法的測試評價、消費者學(xué)習(xí)和接受各種政府實施項目(包括需求反應(yīng)項目、現(xiàn)場發(fā)電項目、插入式電動汽車項目、儲能項目和提高能效項目等)的評價等。

美國智能電網(wǎng)走向微型化

加州是全美最早提出發(fā)展智能電網(wǎng)的地方，但其升級改造的步伐一直很緩慢，這讓人不禁生疑：加州2020年能實現(xiàn)33%電力供應(yīng)來自可再生能源的目標(biāo)嗎?可再生能源利用的間歇性很難適應(yīng)采取集中統(tǒng)一方式輸電的傳統(tǒng)電網(wǎng)。微型智能電網(wǎng)的概念由此應(yīng)運而生。

微型智能電網(wǎng)的概念最早是加州加爾文電力創(chuàng)新公司推出來的。該公司總裁約翰·凱利稱，微型智能電網(wǎng)是對電力服務(wù)的重新定位，它讓供電商與電力消費者在電力設(shè)備設(shè)計與規(guī)劃期間就共同溝通成為可能，從而實現(xiàn)最大程度的雙贏。

微型電網(wǎng)或是供電商的替代選擇

目前大部分正在搭建的智能電網(wǎng)都不能產(chǎn)生和儲存足夠用來直接并網(wǎng)的電力，必須通過連接裝置才行。實際上智能電網(wǎng)得同供電商保持穩(wěn)定和復(fù)雜的關(guān)系，通過電力的買進賣出以及與電網(wǎng)的連接和斷開來調(diào)節(jié)電量，并為電網(wǎng)減壓。供電商也能將其用于節(jié)能項目，在用電高峰期的時候調(diào)動備用電力。

借助這些迷你網(wǎng)絡(luò)，電力運營商能夠拉近與學(xué)校科研單位和企業(yè)的距離，幫助它們找出管理分布式輸電的最佳節(jié)能方式。可再生能源并入微型智能電網(wǎng)相對簡單，并且儲能功率在供電商來看也比較高。普通智能電網(wǎng)所需的設(shè)備太沉不方便安裝，因此微型電網(wǎng)就成了最簡單的替代方式。

高校、軍方青睞微型智能電網(wǎng)

很多美國高校都宣布要搞微型電網(wǎng)項目。特別值得一提的是坐落在首都華盛頓的霍華德大學(xué)。該校剛同Pareto能源公司簽署研發(fā)一套能為校園發(fā)電和供暖供冷的裝置的協(xié)議。Pareto計劃投資1500萬-2000萬美元用于改造該校的中央系統(tǒng)，工期2年。

加州的圣迭戈大學(xué)也主推微型電網(wǎng)。該校研發(fā)的被公認為世界最先進的微型電網(wǎng)之一，規(guī)模預(yù)計為1200英畝，可為450幢房屋供電，涉及用戶4.5萬人。該研究項目是加州能源委員會主導(dǎo)的“社區(qū)可再生能源安全”項目的一部分，目的是測試地方能源尤其是校園內(nèi)可再生能源并網(wǎng)的情況。校內(nèi)安裝了2臺單機容量13.5兆瓦的燃氣渦輪機，1臺3兆瓦的蒸汽機和一套1.2兆瓦的光伏發(fā)電裝置，可滿足學(xué)校82%的電力需求。

另外美國軍方也對微型智能電網(wǎng)技術(shù)情有獨鐘，軍方嘗試在加州中部毗鄰美軍基地的亨特·利格特堡安裝太陽能微型電網(wǎng)。這套系統(tǒng)裝機容量1兆瓦，造價預(yù)計500萬到1000萬美元。就算有霧天氣致發(fā)電效率下降，1兆瓦也能滿足200棟住宅一年的用電需求。微型電網(wǎng)能保障當(dāng)?shù)氐哪茉窗踩?，在停電的時候為當(dāng)?shù)毓╇?，并降低用電高峰期向主干電網(wǎng)重新分配電力的費用。借助自帶的儲存功能和輸電設(shè)備，電網(wǎng)變得更加可靠、更加安全，并降低了該處對外界的能源依賴，這也是軍事基地最關(guān)鍵的優(yōu)勢。

微型電網(wǎng)應(yīng)用障礙仍存

要大規(guī)模推廣微型電網(wǎng)，還面臨不少挑戰(zhàn)，最主要的障礙停留在技術(shù)層面，即很難做到與常規(guī)電網(wǎng)同步。為了讓發(fā)出的電力能夠上網(wǎng)，電壓、電頻和功率都要受控制。甚至于微型電網(wǎng)的設(shè)備也要符合已有的標(biāo)準(zhǔn)，好維持電網(wǎng)負荷平衡。由于依賴地方電力供應(yīng)，存儲裝置就成了微型電網(wǎng)最關(guān)鍵的組成部分。目前的儲能方式都很昂貴，一旦加裝了儲能裝置，維護成本就將被推高。

歐洲各國結(jié)合各自的科技優(yōu)勢和電力發(fā)展特點，開展了各具特色的智能電網(wǎng)研究和試點項目，英法德等國家著重發(fā)展泛歐洲電網(wǎng)互聯(lián)，意大利著重發(fā)展智能表計及互動化的配電網(wǎng)，而丹麥則著重發(fā)展風(fēng)力發(fā)電及其控制技術(shù)。

歐洲智能電網(wǎng)的發(fā)展

在環(huán)境保護和清潔能源利用方面，歐盟一直引領(lǐng)發(fā)展潮流，歐盟各國對智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展普遍表現(xiàn)出很高的積極性。早期智能電表進入歐洲家庭的主要目的是為了實現(xiàn)自動抄表。早在2001年，意大利國家電力公司就安裝和改造了3000萬臺智能電表，建立起智能化的計量網(wǎng)絡(luò)。意大利國家電力公司全面實行遠程抄表，是為了解決上門擾民、浪費人力的問題，同時避免誤抄、誤算。

2006年，歐盟理事會能源綠皮書《歐洲可持續(xù)的、競爭的和安全的電能策略》明確指出，歐洲已經(jīng)進入新能源時代，智能電網(wǎng)技術(shù)是保證電能質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。保證供電的持續(xù)性、競爭性和安全性是歐洲能源政策最重要的目標(biāo)，也是歐洲電力市場和電網(wǎng)必須面對的新挑戰(zhàn)。未來整個歐洲的電網(wǎng)必須向用戶提供高度可靠、經(jīng)濟有效的電能，并充分開發(fā)利用大型集中發(fā)電機和小型分布式電源。

目前，歐盟多個國家都在加快推動智能電網(wǎng)的應(yīng)用和變革。與美國不同，歐洲智能電網(wǎng)主要側(cè)重于清潔能源的利用，特別是將大西洋的海上風(fēng)電、歐洲南部和北非的太陽能電融入歐洲電網(wǎng)。同時，歐洲電網(wǎng)還將接入大量分布式微型發(fā)電裝置——住宅太陽能光伏發(fā)電裝置、家用燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)裝置等，以實現(xiàn)可再生能源大規(guī)模集成性跳躍式發(fā)展。據(jù)測算，如果歐洲1.83億用戶全部接入智能電網(wǎng)，可以降低12%的電力消耗(18GW)。

2008年7月1日，意大利國家電力公司(ENEL)負責(zé)啟動了歐盟11個國家25個合作伙伴聯(lián)合承擔(dān)的ADRESS項目。該項目總預(yù)算為1600萬歐元，目的是開發(fā)互動式配電能源網(wǎng)絡(luò)，讓電力用戶主動參與到電力市場及電力服務(wù)中。2001~2008年，意大利國家電力公司累計安裝了3180萬塊智能電表，覆蓋率已達到95%，剩余部分將于2011年前完成。

2009年4月，西班牙電力公司ENDESA牽頭，與當(dāng)?shù)卣献髟谖靼嘌滥喜砍鞘蠵uertoReal開展智能城市項目試點，包括智能發(fā)電(分布式發(fā)電)、智能化電力交易、智能化電網(wǎng)、智能化計量、智能化家庭，共計投資3150萬歐元。當(dāng)?shù)卣鲑Y25%，計劃用4年完成智能城市建設(shè)。該項目涉及9000個用戶、1個變電站以及5條中壓線路和65個傳輸線中心。

2009年6月，荷蘭阿姆斯特丹選擇埃森哲(Accenture)公司幫助自己完成“智能城市(SmartCity)”計劃。該計劃包括可再生能源利用、下一代節(jié)能設(shè)備、CO2減排等內(nèi)容。法國的規(guī)劃是從2012年1月開始，將所有新裝電表更換為智能電表。英國能源和氣候變化部2011年3月30日宣布，將于2019年前完成為英國3000萬戶住宅及商業(yè)建筑物安裝5300萬臺智能電表的計劃。目前英國的人口約為6000萬，約有2300萬戶家庭，該計劃幾乎涉及英國所有住宅和商業(yè)建筑物。

智能電網(wǎng)運行管理中心可以對電力供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)同時實施控制，不僅可以實現(xiàn)供應(yīng)側(cè)對需求側(cè)負荷變化的及時調(diào)節(jié)，而且可以調(diào)節(jié)需求側(cè)用電設(shè)施的運行狀態(tài)，穩(wěn)定電網(wǎng)運行，改善供應(yīng)和需求兩側(cè)的運行經(jīng)濟性。與以往供用電雙方以合同方式規(guī)定負荷水平的作法不同，智能電網(wǎng)可以使供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)的響應(yīng)更及時，調(diào)節(jié)范圍更大，電網(wǎng)的電能質(zhì)量更高。

歐盟委員會認為，建設(shè)新一代電網(wǎng)是今后10年內(nèi)歐洲最大的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目。歐洲寬帶通訊設(shè)備制造商PPC公司對新一代電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的估計極其樂觀。業(yè)內(nèi)人士普遍認為，到2015年前后智能電網(wǎng)將覆蓋大部分歐洲城市。西門子公司相關(guān)負責(zé)人指出，到2014年，建設(shè)新一代電網(wǎng)所需產(chǎn)品的市場規(guī)模將達到300億歐元。

歐洲智能電網(wǎng)的發(fā)展主要以歐盟提供政策及資金支撐

與全球其他區(qū)域主要由單一國家為主體推進智能電網(wǎng)建設(shè)的特點不同，歐洲智能電網(wǎng)的發(fā)展主要以歐盟為主導(dǎo)，由其制定整體目標(biāo)和方向，并提供政策及資金支撐。歐洲智能電網(wǎng)發(fā)展的最根本出發(fā)點是推動歐洲的可持續(xù)發(fā)展，減少能源消耗及溫室氣體排放。圍繞該出發(fā)點，歐洲的智能電網(wǎng)目標(biāo)是支撐可再生能源以及分布式能源的靈活接入，以及向用戶提供雙向互動的信息交流等功能。歐盟計劃在2020年實現(xiàn)清潔能源及可再生能源占其能源總消費20%的目標(biāo)，并完成歐洲電網(wǎng)互通整合等核心變革內(nèi)容。

歐洲智能電網(wǎng)的主要推進者有歐盟委員會、歐洲輸電及配電運營公司、科研機構(gòu)以及設(shè)備制造商，分別從政策、資金、技術(shù)、運營模式等方面推進研究試點工作，預(yù)計在2010年至2018年期間，歐盟對智能電網(wǎng)的總投資額約為20億歐元。

(1)歐盟對智能電網(wǎng)發(fā)展的政策支持

2006年歐盟理事會的能源綠皮書《歐洲可持續(xù)的、競爭的和安全的電能策略》明確指出，歐洲已經(jīng)進入一個新能源時代，智能電網(wǎng)技術(shù)是保證歐盟電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。

2009年初，歐盟在有關(guān)圓桌會議中進一步明確要依靠智能電網(wǎng)技術(shù)將北海和大西洋的海上風(fēng)電、歐洲南部和北非的太陽能融入歐洲電網(wǎng)，以實現(xiàn)可再生能源大規(guī)模集成的跳躍式發(fā)展。

歐盟委員會繼續(xù)積極致力于推動智能電網(wǎng)建設(shè)，它還號召其成員國利用信息與交流技術(shù)提高能效，應(yīng)對氣候變化，促進經(jīng)濟恢復(fù)，并強調(diào)智能電網(wǎng)技術(shù)可以幫助歐洲在未來12年內(nèi)減排15%，這將成為歐盟完成2020年減排目標(biāo)的關(guān)鍵。同時，在2011年4月中旬，歐盟委員會在發(fā)布了一份名為《智能電網(wǎng)：從創(chuàng)新到部署》的通報文件，在文件中確定了推動未來歐洲電網(wǎng)部署的政策方向。

(2)歐盟智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

歐盟委員會指出，2012年9月前，歐盟各成員國需要制定一份普及智能電表系統(tǒng)的執(zhí)行計劃和時間表。在過去10年，歐洲地區(qū)開展了約300個智能電網(wǎng)項目，總投入超過55億歐元，其中來自歐盟預(yù)算的約3億歐元。

總體而言，歐盟仍處于智能電網(wǎng)實際部署的初期階段，僅有約10%的歐盟家庭安裝了智能電表，且大部分還不能提供完整服務(wù)。

(3)歐盟智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢

為推動智能電網(wǎng)從創(chuàng)新示范階段轉(zhuǎn)向部署階段，歐盟委員會將采取以下行動推進完善標(biāo)準(zhǔn)體系的建立：制定歐盟層面的通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保證不同系統(tǒng)的兼容性(任何連接到電網(wǎng)的用戶都可以交換和說明可用數(shù)據(jù)，以優(yōu)化電力消費或生產(chǎn));向歐洲標(biāo)準(zhǔn)化組織提出了一項指令，要求其制定并發(fā)布歐洲和國際市場快速發(fā)展智能電網(wǎng)所需的標(biāo)準(zhǔn)體系，首套智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系應(yīng)在2012年底前完成。繼續(xù)推進用戶端設(shè)備尤其是智能電表的安裝工作，并進一步促進技術(shù)創(chuàng)新。

歐盟委員會按照2011年4月出臺《智能電網(wǎng)：從創(chuàng)新到部署》的文件指導(dǎo)歐洲各國的智能電網(wǎng)建設(shè)，要求其成員國制定旨在實施智能電網(wǎng)的行動計劃。為保證零售市場的透明性和競爭力，歐盟委員會將監(jiān)測一體化能源市場立法的執(zhí)行情況。并通過能源服務(wù)指令引入對用戶信息的最低限度需求的條款，指令的修訂提案將在2011年6月被提出。

加拿大由于其分省管理的電力體制，目前暫無全國性的智能電網(wǎng)計劃，由國家自然資源署進行全國智能電網(wǎng)建設(shè)工作的協(xié)調(diào)，重點放在如何提升電網(wǎng)對大規(guī)模可再生能源的接入能力和傳輸能力。

開放的智能電網(wǎng)

將電網(wǎng)系統(tǒng)以智能的方式打破森嚴壁壘，引進年輕與想象的智慧，使之成為一個面向公眾開放的商業(yè)創(chuàng)新平臺，這是本次研討會加拿大帶給我們的最大啟示之一。

加拿大安大略省地市級電網(wǎng)公司—PowerStream公司的智能電網(wǎng)技術(shù)總監(jiān)JohnJ.Mulrooney,P.Eng在接受北極星電力網(wǎng)的采訪時表示：“和中國大規(guī)模開發(fā)風(fēng)電場以及太陽能電站方式不同，安大略省傾向于分散化的開發(fā)模式，其可能并不需要并入電網(wǎng)。而智能電網(wǎng)的應(yīng)用，讓光伏組件更容易走進千家萬戶，將自發(fā)電力傳入電網(wǎng)中。”

相比加拿大，在中國新能源發(fā)展進程中，并網(wǎng)已成為首要問題。在各種會議場合，專家、運營商、制造商都會提及限電，無法入網(wǎng)的問題。而在安大略省，這一問題并不突出。

在采訪時，JohnJ.Mulrooney,P.Eng曾不只一次的表示：“我們非常歡迎中國企業(yè)來加拿大發(fā)展，作為加拿大電網(wǎng)企業(yè)的領(lǐng)航者之一，我們能給你們帶來新的機遇。”加拿大智能電網(wǎng)從體制到市場，其開放性可見一斑。

靈活的購電壟斷

PowerStream公司是加拿大安大略省的龍頭電力配送服務(wù)公司之一。“我們是加拿大的一家國企”，JohnJ.Mulrooney,P.Eng在問及在加拿大是否誰都可以進行“購電買賣”時介紹說到：“我們也是壟斷的，只有我們才有權(quán)進行購電然后再進行配送，根據(jù)不同的市場情況，這個價格是不一樣的，但是我們收取20%的服務(wù)費用是固定不變的。”

雖然同樣是一種行業(yè)壟斷，但是在加拿大，這種購電壟斷也有其靈活的可取之處。在加拿大配電公司與下游的電力“賣家”之間，有一個固定的官方組織，這家組織可以自由選擇向哪家發(fā)電單位進行購電，當(dāng)然，其選擇標(biāo)準(zhǔn)之一是“Themostinexpensive”即最便宜的。

在加拿大，配電側(cè)市場的開放也從側(cè)面促進電力市場的多元化，記者在翻開前來參加此次研討會的加拿大電網(wǎng)公司的介紹時，也注意到一個細節(jié)，如PowerStream公司——電力配送服務(wù)公司、ClevestSolutions公司服務(wù)于電力等，“Service”——服務(wù)于電力，服務(wù)于用電端。靈活的購電壟斷以及注重用戶側(cè)的服務(wù)細節(jié)體現(xiàn)，這應(yīng)該是值得中國智能電網(wǎng)借鑒和學(xué)習(xí)的地方。

全新的市場機遇

加拿大地廣人稀、住宅不密集，采用的是大規(guī)模輸電線路進行電力傳輸。得益于其分散的發(fā)展方式、智能電網(wǎng)的雙向傳輸功能等，對目前加拿大的電網(wǎng)公司來說，并網(wǎng)并不復(fù)雜，他們也不需要建設(shè)大規(guī)模、長距離的輸電線路，現(xiàn)實情況是導(dǎo)致了很多輸電線路顯得極為陳舊以及電網(wǎng)設(shè)備老化嚴重。加拿大企業(yè)代表在研討會上發(fā)表演講時也提到：“大規(guī)模輸電線路符合我國的現(xiàn)實情況，在我們國家目前電力設(shè)備存在著老化的問題，此次希望能學(xué)習(xí)中國在推廣和實施智能電網(wǎng)技術(shù)的最新戰(zhàn)略優(yōu)勢。”同時，他們也在會上爆料了一個“驚人的決定”——到2014年，關(guān)停國內(nèi)所有的燃煤電廠!

這對中國電力設(shè)備制造企業(yè)來說，這是一個利好消息，或許，這是中國企業(yè)進入加拿大市場的全新機遇。同時，加拿大智能電網(wǎng)行業(yè)協(xié)會的秘書長在也表示，對于如何解決長距離電力輸送的電能損耗，在一定的距離內(nèi)，其國內(nèi)有一種技術(shù)可以實現(xiàn)較高的優(yōu)化。

日本智能電網(wǎng)的核心是建設(shè)與太陽能發(fā)電大規(guī)模推廣開發(fā)相適應(yīng)的電網(wǎng)，解決國土面積狹小、能源資源短缺與社會經(jīng)濟發(fā)展的矛盾;日本一方面能源匱乏，除核電外，能源自給率只有4%，石油依賴度為50%;另一方面，由于《京都議定書》從2005年生效，和1990年相比，日本從2008年至2012年，二氧化碳等溫室效應(yīng)氣體排放量有義務(wù)減少6%，這些客觀因素逼迫日本大力發(fā)掘智能電網(wǎng)的潛力。同時2011年日本“核電危機”所帶來的傷害和影響，也凸顯了智能電網(wǎng)建設(shè)的必要性和緊迫性。

日本的電力基礎(chǔ)設(shè)施比較完善，從發(fā)電廠到配電網(wǎng)都配備了監(jiān)控裝置和通信網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)具備了智能電網(wǎng)的部分功能，所以根據(jù)本國的實際情況，提出了日本智能電網(wǎng)的發(fā)展模式和方向，現(xiàn)介紹如下：

日本智能電網(wǎng)的組織體系

日本智能電網(wǎng)由日本政府經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省(以下簡稱經(jīng)產(chǎn)省)主導(dǎo)，產(chǎn)官學(xué)結(jié)合，2009年11月在經(jīng)產(chǎn)省設(shè)立“下一代能源?社會系統(tǒng)協(xié)議會”，以構(gòu)筑環(huán)境和經(jīng)濟的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的低碳社會、大幅度引進新能源、滿足下一代汽車的新需求、實現(xiàn)電力的穩(wěn)定供給為宗旨，經(jīng)產(chǎn)省內(nèi)設(shè)“智能電表制度研究會”、“下一代送配電系統(tǒng)制度研究會”、“蓄電池系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略研究會”、“下一代汽車戰(zhàn)略研究會”、“下一代送配電網(wǎng)絡(luò)研究會”、“下一代能源系統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn)化研究會”、“智能社區(qū)論壇”等12個相關(guān)研究會，對智能電網(wǎng)的相關(guān)問題在經(jīng)產(chǎn)省內(nèi)進行廣泛的研究和討論。

2010年以后，隨著國內(nèi)外智能電網(wǎng)和智能社區(qū)進入實證階段，為掌握巨大智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)主導(dǎo)權(quán)，由日本經(jīng)產(chǎn)省和超過500家企業(yè)以及團體成立官民協(xié)議會--“智能電網(wǎng)聯(lián)盟”。聯(lián)盟的會長單位是東芝公司，干事單位由伊藤忠商事、東京燃氣、東京電力、豐田汽車、日揮、松下、日立制作所、三菱電機組成，下設(shè)國際戰(zhàn)略、國際標(biāo)準(zhǔn)化、發(fā)展路線、智能家居等4個工作組，開展智能電網(wǎng)戰(zhàn)略研究和技術(shù)提攜。

日本智能電網(wǎng)領(lǐng)域的重點推進項目

經(jīng)產(chǎn)省根據(jù)日本企業(yè)在智能電網(wǎng)的技術(shù)先進性，選出了7領(lǐng)域26相重要技術(shù)項目作為發(fā)展重點。如輸電領(lǐng)域的輸電系統(tǒng)廣域監(jiān)視控制系統(tǒng)(WASA)、配電領(lǐng)域的配電自動化、儲能領(lǐng)域的系統(tǒng)用蓄電池的最優(yōu)控制、電動汽車領(lǐng)域的快速充電和信息管理和智能電表領(lǐng)域的廣域通訊等列入其中。

日本智能電網(wǎng)實證項目

2010年4月，日本經(jīng)產(chǎn)省在橫濱市、豐田市、京都府和北九州市開展了智能電網(wǎng)實證項目。京都府京阪奈節(jié)能城市項目，利用智能電表開展節(jié)能技術(shù)實證;橫濱市開展智能家居技術(shù)實證;北九州市開展新能源接入技術(shù)實證;豐田市開展電動汽車技術(shù)實證。日本在美國、印度、中國等國家也同時開展了智能電網(wǎng)技術(shù)在海外的實證項目。

韓國的智能電網(wǎng)研究重點放在智能綠色城市建設(shè)上，目前已經(jīng)在濟州島建設(shè)綜合性的智能城市示范工程

為了應(yīng)對氣候變化，保障能源安全，實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，2008年8月，韓國提出了低碳、綠色經(jīng)濟增長的國家愿景，2009年2月，韓國出臺了“綠色增長國家戰(zhàn)略”，將發(fā)展智能電網(wǎng)作為實現(xiàn)經(jīng)濟低碳、綠色增長的核心與關(guān)鍵。

韓國電力系統(tǒng)的輸配電業(yè)務(wù)目前均由韓國電力公司負責(zé)管理，絕大部分電力供應(yīng)也由韓國電力公司提供。在韓國電源構(gòu)成中，煤電38%、核電37%、天然氣發(fā)電18%、石油發(fā)電6%，還有1%的可再生能源發(fā)電(絕大數(shù)為水電)。韓國的石油消費比例持續(xù)降低，從20世紀(jì)80年代的61.1%降低到2008年的41.8%。目前，韓國經(jīng)濟高速發(fā)展與匱乏的國內(nèi)能源資源之間矛盾日益突出。

能源、經(jīng)濟與環(huán)境：韓國發(fā)展智能電網(wǎng)動因

能源與經(jīng)濟發(fā)展的矛盾，發(fā)展與環(huán)境的矛盾，是韓國積極推動智能電網(wǎng)建設(shè)的最重要原因。具體而言，韓國發(fā)展智能電網(wǎng)有四方面原因。

一是促進可再生能源發(fā)展，保障能源安全。韓國是世界第十大能源消費國，96%能源需要進口，進口額連年持續(xù)上升。韓國政府認為，發(fā)展智能電網(wǎng)有助于可再生能源的開發(fā)利用，促進能源多元化發(fā)展，降低能源進口依賴。

二是為了增加勞動就業(yè)，創(chuàng)造經(jīng)濟發(fā)展的新引擎。近年來，能源瓶頸、氣候變化和國際金融危機給韓國長期堅持的“數(shù)量至上”的經(jīng)濟增長方式帶來極大的風(fēng)險。韓國政府認為，發(fā)展智能電網(wǎng)將促進相關(guān)技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用和行業(yè)發(fā)展，并增加就業(yè)，加速經(jīng)濟發(fā)展方式向“低碳、質(zhì)量至上”增長方式轉(zhuǎn)變。

三是積極應(yīng)對氣候變化。截至2007年底，韓國是世界第16大溫室氣體排放國，其中84.7%的二氧化碳排放來自能源行業(yè)。韓國政府希望通過提高可再生能源開發(fā)利用率，促進電動汽車普及，有效降低溫室氣體排放。

四是提高能源資源利用效率。韓國的能源利用率偏低。2007年其能源強度為0.479噸標(biāo)煤/1000美元，遠高于同期的美國(0.294)、英國(0.187)和日本(0.144)。韓國政府希望通過推廣節(jié)能技術(shù)、需求側(cè)響應(yīng)技術(shù)等，提高能源利用效率。

韓國智能電網(wǎng)“路線圖”

韓國智能電網(wǎng)建設(shè)的特點集中體現(xiàn)在政府主導(dǎo)、頂層設(shè)計、法律環(huán)境、政策支持、市場開發(fā)和國際合作等六方面。

第一，政府主導(dǎo)，成立國家層面智能電網(wǎng)發(fā)展協(xié)調(diào)組織機構(gòu)。

2009年2月，韓國總統(tǒng)李明博宣布成立直接向總統(tǒng)負責(zé)的綠色增長總統(tǒng)委員會。該委員會是跨部門的政策制定機構(gòu)，由財政部、運輸部、能源部、環(huán)境部、土地部和旅游部等政府部門和相關(guān)領(lǐng)域的專家組成，其主要職責(zé)是審議與國家綠色增長有關(guān)的重要政策、計劃，以及系統(tǒng)有效地落實相關(guān)的事項。韓國這一舉措在國際上也頗具創(chuàng)新性。

第二，注重頂層設(shè)計，積極制定智能電網(wǎng)發(fā)展相關(guān)戰(zhàn)略。

2010年1月，韓國知識經(jīng)濟部發(fā)布了“韓國智能電網(wǎng)發(fā)展路線2030”，提出韓國智能電網(wǎng)的三個階段建設(shè)路線。其中，第一階段2009~2012年，將建設(shè)智能電網(wǎng)示范工程，即濟州島智能電網(wǎng)示范工程，用于技術(shù)創(chuàng)新與商業(yè)模式探索;第二階段2013~2020年，重點在韓國大城市區(qū)域，開展與用戶利益緊密相關(guān)的智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，如電動汽車充電設(shè)施、智能電表等;第三階段2021~2030年，完成全國層面的智能電網(wǎng)建設(shè)。韓國選擇了五個極具發(fā)展?jié)摿Φ念I(lǐng)域作為智能電網(wǎng)的建設(shè)重點，分別是智能輸配電網(wǎng)、智能用電終端、智能交通、智能可再生能源發(fā)電和智能用電服務(wù)(詳情見五個領(lǐng)域的發(fā)展目標(biāo)表)。

根據(jù)該路線，到2030年，韓國在智能電網(wǎng)建設(shè)上的投資約為27.5萬億韓元(約合1617億元人民幣)，其中政府出資約占總投資的9.8%。濟州島智能電網(wǎng)示范工程的總投資為2372億韓元(約合15億元人民幣)，其中政府投資約占總投資的28%。

第三，營造支持智能電網(wǎng)建設(shè)的法律環(huán)境。

2009年12月29日，韓國國會通過了《綠色增長基本法》，明確了韓國經(jīng)濟綠色增長的基本理念、原則、戰(zhàn)略、綠色增長委員會的作用等，同時提出了實現(xiàn)經(jīng)濟綠色增長、綠色生活、低碳社會和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本原則和措施。該法案明確提出“促進綠色發(fā)展是國家的第一優(yōu)先課題”。

《綠色增長基本法》出臺后，韓國加快制定了《智能電網(wǎng)建設(shè)及使用促進法案》。該法案主要包括智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、投資回收和稅收優(yōu)惠、技術(shù)研發(fā)、信息監(jiān)管和信息安全等。

第四，加大對智能電網(wǎng)建設(shè)的投資和財稅政策支持。

2009年1月6日，韓國政府出臺了名為“綠色新措施”的經(jīng)濟刺激一攬子方案，從財政、金融和稅收等方面支持智能電網(wǎng)發(fā)展。2009~2012年，韓國將在可再生能源、高能效建筑、低碳汽車等方面投入約97.9億美元。在稅收方面，個人收入稅起征點從100萬韓元(約6200元人民幣)升高到150萬韓元(約9300元人民幣);對大公司和中小公司也有不同程度的稅費優(yōu)惠。

第五，重視智能電網(wǎng)核心技術(shù)研發(fā)、工業(yè)應(yīng)用及海外市場推廣。

韓國政府重視儲能技術(shù)、信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全等智能電網(wǎng)核心技術(shù)研發(fā)與工業(yè)應(yīng)用。韓國2005年制定的“PowerIT”計劃，提出了多項科研計劃。該計劃是韓國關(guān)于智能電網(wǎng)的初步構(gòu)想。2008年，韓國提出以出口為導(dǎo)向的PowerIT工業(yè)增長政策，支持其科研成果出口。2009~2012年，韓國知識經(jīng)濟部將投入2547億韓元(約合16億元人民幣)推動智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用。

第六，積極組織和參與國際交流合作，大力提升國際影響力。

為了提高韓國經(jīng)濟綠色增長戰(zhàn)略的國際影響力，韓國在2010年6月16日正式成立“全球綠色增長研究院”，這是第一個由韓國發(fā)起的國際性機構(gòu)，旨在建立系統(tǒng)的綠色增長理論并在全球范圍內(nèi)推廣。從2009年至今，韓國先后與美國、菲律賓、澳大利亞等國積極開展國際智能電網(wǎng)合作。去年11月，第五次G20峰會在韓國首爾召開，期間韓國舉辦了“韓國智能電網(wǎng)周”，集中展示濟州島智能電網(wǎng)示范項目建設(shè)經(jīng)驗和成果。

韓國智能電網(wǎng)的熱點領(lǐng)域

韓國智能電網(wǎng)的工程首推濟州島智能電網(wǎng)示范工程。2009年6月，韓國政府確定在濟州島建設(shè)智能電網(wǎng)示范工程。該工程建設(shè)周期為2009年12月至2013年5月，總投資約2億美元。工程參與方包括韓國政府、韓國智能電網(wǎng)研究院、韓國電力公司、濟州省與韓國智能電網(wǎng)協(xié)會等。工程由12個聯(lián)合體參建設(shè)，包括韓國通信公司(KT)、韓國電訊公司(SKT)、LG電子、三星公司等168家企業(yè)。該工程主要在智能用電、智能交通、智能可再生能源、智能電力服務(wù)和智能電力網(wǎng)等領(lǐng)域推動技術(shù)創(chuàng)新，探索新的商業(yè)模式。

該工程的意義體現(xiàn)在三個層面：在國家層面，通過建設(shè)生態(tài)友好型基礎(chǔ)設(shè)施，減少二氧化碳排放，提高能源效率，支持綠色能源發(fā)展;在行業(yè)層面，有助于確定韓國實現(xiàn)綠色增長的新引擎;在用戶層面，鼓勵用戶參與社會的低碳綠色發(fā)展，提高生活質(zhì)量。

韓國在現(xiàn)階段正在積極普及智能電表。韓國方面認為，普及智能電表是實現(xiàn)用戶端能源利用效率最優(yōu)化的重要手段。為此，他們向用戶傳遞有關(guān)信息，引導(dǎo)能源消費方式的轉(zhuǎn)變;提出未來高級計量基礎(chǔ)設(shè)施(AMI)的發(fā)展方向和基本運營模式;與現(xiàn)有自動抄表系統(tǒng)(AMR)的融合，促進形成開放式的計量系統(tǒng);確保適用最新技術(shù)和最新標(biāo)準(zhǔn)，保障未來高級計量基礎(chǔ)設(shè)施市場的聯(lián)動性。2010年底，韓國在首都圈和其他地方安裝智能電表約2萬只。

韓國也在推廣電動汽車的發(fā)展。在電動汽車方面，韓國出臺了電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及電動汽車普及扶持政策。2010年9月，韓國發(fā)表了充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方案報告書和電動汽車推廣扶持方案。韓國計劃到2015年，電動汽車占國內(nèi)小型車市場的10%。2020年，20%汽車為電動汽車。同時，提高公共機關(guān)的電動汽車比例，從當(dāng)前的20%提高到2011年的30%和2013年的50%。同時，將汽車制造企業(yè)義務(wù)銷售比例從6.6%提高到7.5%。到2020年底，電動汽車數(shù)量要達到100萬輛。

在扶持性政策方面，韓國政府補貼電動汽車與同級汽車價格差的50%，最高達到2000萬韓元(約合12.5萬元人民幣)。同時，韓國還減免通行費、公營停車場停車費等。在充電設(shè)施方面，韓國計劃到2020年底在公共設(shè)施、大型超市、停車場等地安裝220萬個充電樁;2012年之前，政府對換乘停車場、主干道路及公共停車場等建設(shè)的充電設(shè)施給予資金支持，對于2013年后用戶自行建設(shè)的充電設(shè)施也給予政策支持。

韓國智能電網(wǎng)遇到的問題盡管各國在智能電網(wǎng)建設(shè)方面的力度與決策不同，但是在建設(shè)過程中都不同程度的遭遇各種挑戰(zhàn)。就韓國而言，筆者認為，這種挑戰(zhàn)來自于四個方面。

第一，韓國智能電網(wǎng)立法需要處理好各利益相關(guān)方之間的關(guān)系。

原定于2010年11月提交國會通過的《智能電網(wǎng)建設(shè)及使用促進法案》，由于利益分配的問題，被推遲到2011年臨時國會進行表決。因此，韓國政府在堅決推進智能電網(wǎng)立法過程中，還需處理好電力公司、設(shè)備制造商、技術(shù)研發(fā)機構(gòu)、用戶等各利益相關(guān)方之間的關(guān)系。

第二，示范項目參與企業(yè)數(shù)目太多，需要協(xié)調(diào)好各方意見。

濟州島示范項目共有168家企業(yè)參與，各企業(yè)根據(jù)自身的技術(shù)特點和對未來發(fā)展的判斷，可能采取不同的技術(shù)路線。所以，項目的組織者將遇到很多需要協(xié)調(diào)的問題，從而可能影響工程的進度和示范效果。例如，示范工程中的智能電表部分，有的企業(yè)采用電力線載波技術(shù)，有的公司計劃采用ZigBee無線通信技術(shù)。

第三，韓國電力公司對發(fā)展智能電網(wǎng)的消極態(tài)度。

考慮到建成智能電網(wǎng)可能會減少售電量，同時電動汽車大量使用后，可能會進一步開放市場，擔(dān)心削弱其壟斷地位和主導(dǎo)權(quán)，所以，當(dāng)前韓國電力公司對智能電網(wǎng)的態(tài)度有些消極。在濟州島示范工程中，迫于政府的壓力，韓國電力公司只建設(shè)了12個充電站。

第四，韓國推廣電動汽車需要更大的力度和決心。

在電動汽車方面，韓國遇到的問題很多。一是政府尚未明確電動汽車推廣步驟。政府對電動汽車發(fā)展持積極態(tài)度，但目前尚未明確電動汽車和充電設(shè)施的技術(shù)路線、建設(shè)時序等。二是電動汽車商業(yè)運營模式尚待確定。當(dāng)前，韓國電動汽車充電設(shè)施開發(fā)商主要有韓國電力公司、石油公司SK能源、煉油公司GSCaltex三家企業(yè)。當(dāng)前，電力公司態(tài)度并不積極，現(xiàn)代汽車尚未建立適當(dāng)?shù)纳虡I(yè)運營模式，而石油和煉油企業(yè)主要采取電力再銷售模式，目前尚未實現(xiàn)盈利。三是電動汽車充電的技術(shù)路線尚未明確。韓國已完成了快充、慢充技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定，并在濟州島建立了快充設(shè)施。

2010年9月，韓國政府表示，若換電方式可行，也可以出臺相應(yīng)措施。韓國計劃在公寓地下停車場安裝充電樁/口，但由于擔(dān)心會影響家用電器和配電網(wǎng)正常運行，尚未確定是否在個人住宅內(nèi)建立充電樁/口。四是電動汽車充電設(shè)施投資回收機制尚需確定。電動汽車充電設(shè)施投資回收措施主要包括電力再銷售和從汽油中征稅兩種措施，電力再銷售措施與電力公司相關(guān)，目前還沒有利潤，存在較多不確定因素;而從汽油銷售中征稅措施的具體征收額度、適用范圍和措施等還未明確。

智能電網(wǎng)的韓國啟示

借鑒韓國智能電網(wǎng)發(fā)展的經(jīng)驗，結(jié)合我國國情，筆者認為，我國發(fā)展智能電網(wǎng)應(yīng)重視五方面工作。

一是深化我國智能電網(wǎng)的頂層設(shè)計研究，盡早完成總體設(shè)計，推動建立國家層面的組織協(xié)調(diào)機構(gòu)，完善法規(guī)體系。

二是加大國際合作力度，宣傳我國智能電網(wǎng)發(fā)展理念和建設(shè)成果，提高我國在相關(guān)領(lǐng)域的國際影響力。

三是加大我國智能電網(wǎng)的利益共享、成本與風(fēng)險共擔(dān)機制研究，并適時出臺相關(guān)政策。

四是以建立國家智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟為契機，推動出臺智能電網(wǎng)國家標(biāo)準(zhǔn)，積極牽頭制訂相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)。

五是以智能電網(wǎng)建設(shè)為抓手，帶動我國新能源、新材料、節(jié)能減排、新能源汽車、電氣裝備等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并積極研究相關(guān)產(chǎn)業(yè)的國際市場開發(fā)。

綜合世界各地區(qū)建設(shè)智能電網(wǎng)的進程來看，智能電網(wǎng)的關(guān)注熱點包括：

(1)大規(guī)模可再生能源發(fā)電的接入技術(shù)及其與大規(guī)模儲能聯(lián)合運行技術(shù);

(2)大電網(wǎng)互聯(lián)、遠距離輸電及其相關(guān)控制技術(shù);

(3)配電自動化和微網(wǎng);

(4)用戶側(cè)的智能表計及需求響應(yīng)技術(shù)。