摘要：随着世界各国对能源供应、能源安全、能源效率、能源环境等重大问题关注度的不断提升，尤其是在金融危机下，世界各国对新技术产业带动作用的期待，智能电网已成为世界范围内的研究热点和关注重点。
关键词：节能减排；智能；电网；建设；分析
引言：随着以美国、欧洲和日韩为代表的国外发达国家对低碳发展日益重视，清洁能源以及电气化交通近年来在以上发达地区得到了快速发展，并成为国际事务中的一项重要议题。国际社会迫切需要转变传统电网发展方式，大力提高电网智能化水平，实现能源资源优化配置，有效推动清洁能源和电气化交通发展。实施低碳发展以应对气候变化已经成为发达国家共识。
1.智能电网的概念
智能电网正处于研究、开发的初始阶段，各个国家、电网公司、科研机构、制造厂商在智能电网的准确定义、功能作用、技术开发侧重点等方面并没有达成一致的认识和协议，结合各个国家的具体情况，对于智能电网提出了许多不同但是意义接近的定义。从广义上讲，智能电网包括优先使用清洁能源的智能调度系统、动态定价的智能计量系统以及通过调整发电、用电设备功率优化负荷平衡的智能技术系统。智能电网的智能性体现为：可观测—量测、传感技术；可控制—对观测状态进行控制，分布智能—嵌入式处理技术；高级分析—数据到信息的转换，自适应，自愈。
2.我国能源利用和节能减排形势
我国能源资源严重短缺，人均占有量不到世界平均水平的一半。石油、天然气人均剩余可采储量仅有世界平均水平的7.7%和7.1%，储量比较丰富的煤炭也只有世界平均水平的58.6%。同时我国能源利用率低下，只有33%，比国际先进水平低10个百分点左右。我国是世界温室气体排放大国，也是一个还处于工业化、城镇化加速发展阶段的发展中大国，快速增长的能源需求和以煤为主的资源察赋条件，使我国面临巨大的减排压力。据《自然》杂志2010年6月20日在线报道，荷兰环境评估局最新发布的一份报告称，我国已经超过美国，成为世界上最大的二氧化碳排放国。作为一个负责任的发展中国家，我国政府对气候变化问题给予了高度重视，2009年11月26日，我国政府在哥本哈根会议前夕正式宣布自主控制温室气体排放的行动目标：到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%。电力行业是二氧化碳排放的重点行业之一，实现碳减排的工作重点是提高发电、输电、用电的效率，大力发展清洁能源发电。坚强智能电网的建设可以促进清洁能源的开发利用，提高电力行业用能效率。
3.智能电网与节能减排
3.1促进能源利用多元化
一是高效低碳的清洁燃煤发电。IGCC技术把高效的燃气－蒸汽联合循环发电系统与洁净的煤气化技术结合起来，既有高发电效率，又有极好的环保性能，发展前景广阔。目前技术水平下发电净效率可达43%-45%，今后可望达到更高。CCS技术既能够减少CO2排放，又能够用于开采煤矿，提高煤层气采收率。随着IGCC、CCS等高效低碳的清洁燃煤发电的发展与应用，将极大地提高发电效率和能源利用效率，减少温室气体排放。二是特高压电网实现风电、光电基地的调峰调频。在风力、光伏发电出力间断的情况下，必须要有相当规模容量的水电、火电等常规发电厂参与电力系统的调峰、调频和调压，才能保持电网连续供电。坚强智能电网能够实现跨区互联，有效扩大大型风电、光伏发电基地的消纳范围，提高局部系统的清洁能源开发规模。研究表明，到2020年，通过特高压电网互联，全国发电开发规模可增加近一倍，超过1亿k W，节省原煤1．9亿t。三是智能配网实现高渗透率的分布式电源接入。分布式电源作为小型模块式、与环境兼容的独立电源，允许用户与电网互动，也能够与大电网并网。分布式电源的接入能够扩大电网运行和可选资源范围，系统故障时进行局部供电，提高电力系统可靠性和灵活性。
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3.2提高能源输送和利用效率
利用智能电网重点发展的特高压输电技术，能够实现输煤向输电转化，从根本上降低输配电环节损耗，是提高电网传输效率的直接方法，而且极大地减少了煤炭的大规模、远距离运输造成的能源消耗和环境污染，缓解交通运输压力，节省占地面积。由于智能电网采用先进的量测和通讯技术，可以实时地获知线路运行情况，对输配线路进行及时的无功补偿和电压调节，治理谐波、电压波动、三相不平衡等电能质量问题，还能对非正常运行负荷进行有目的的关停，保证线路的最高效传输，降低输电损耗，提高电能质量。
3.3加强需求响应/负荷控制
智能电网对负荷的监测更加准确连续，通过部署需求响应，运用市场价格机制影响负荷曲线，面向用户使用动态计价方式，让电价更精确地反映实时发电成本，用经济利益去驱使用户通过调整生产计划、使用清洁能源或分布式电源等手段主动减少峰期的用电需求。插电式汽车的发展则提供了一种新的调峰填谷手段。插电式汽车电力负荷低谷时充电，高峰时为用电设备提供电能，能够很好地调节电力负荷曲线，还是真正意义上的零排放汽车。但是，插电式汽车特殊的充电模式、充电时间和区域的不确定性，会给电网带来大量谐波电流，可能造成电压失衡。因此，插电式汽车的推广应用离不开智能电网的发展。目前福特汽车公布了“汽车到电网”及其控制系统，使得电动汽车能够与电网协调连接，实现最优化的充电模式。
3.4优化客户服务
智能电网由于改进了信息交流系统，电网与用户能够双向通信，改善了电力服务部门对断电、电能质量和其他扰动等信息的知情能力和响应能力，提高服务质量。智能电网能够保证终端设备的持续调节，使设备能够实时满足使用要求，达到设备使用效率的最大化。同时，这也就在客观上增强了设备的适用性，增加了设备的服务年限，降低了设备更新成本。智能电表与智能电器配套运用，监测用户用电情况，用户也能够查询用电情况甚至是冰箱、热水器各自的电量电费，通过智能插座实现对空调、热水器、电饭煲等家庭敏感负荷的用电信息采集和控制，不仅能够实现远程自动化抄表，而且实现了电费计量和账目显示信息化，减少人力成本、材料损耗以及交通能耗，实现高效、自动的电力计量。
总结：智能电网作为未来电网的设想，还处于研究和建设的初始阶段，由于各国基本国情、经济发展水平、人民生活水平不同，各国发展智能电网的驱动力和侧重点不同，但是大力研究发展智能电网已经成为共识。我国智能电网工作要全面推进发电、输电、变电、配电、用电、调度6个环节和通信信息平台建设，统筹兼顾建设速度、质量和效益，注重在专业融合中提升研究内涵，注重在智能电网实践中推进体制机制创新，建设中国特色的智能电网，为节能减排做贡献。
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论文作者:宋贤辉
论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期
论文发表时间:2018/7/3
标签：电网论文; 智能论文; 能源论文; 效率论文; 负荷论文; 节能论文; 高效论文; 《电力设备》2018年第9期论文;