《坚强智能电网建设计划》-20100110-王益民

StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2009国家电网公司智能电网部2010年1月10日坚强智能电网建设计划2StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2009提纲1.国外智能电网发展情况2.坚强智能电网发展基础3.坚强智能电网战略部署4.坚强智能电网建设情况3StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2009全球气候变化、自然灾害频发…“高碳”经济、温室效应、冰川融化…污染严重、沙漠化城市面临挑战…环境：1.1面临的形势4StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2009金融危机，拉动内需,促进就业各国政府纷纷出台智能电网相关政策…需要智能电网帮助电力行业推动技术创新，实现技术转型…确保电力可靠供应保障电网运行安全传统能源的日益短缺新能源、可再生能源国家能源安全、可持续发展造福子孙后代…经济：能源：安全：1.1面临的形势5StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2009随着经济的发展、社会的进步、科技和信息化水平的提高以及全球资源和环境问题的日益突出，电网发展面临新课题和新挑战。依靠现代信息、通信和控制技术，积极发展智能电网，适应未来可持续发展的要求，已成为国际电力工业积极应对未来挑战的共同选择。1.2建设智能电网成为积极应对未来挑战的共同选择6StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2009低碳经济将引导“第四次工业革命”第一次工业革命是蒸汽机，替代了手工劳动。第三次工业革命是计算机和互联网。第四次工业革命则是以智能电网为核心的新能源革命，需要防止能源枯竭，防止气候变暖，打造低碳经济。第二次工业革命是电力，电力传输使能源生产规模化。智能电网融合了信息、控制、电力电子等技术，是“效率”的进一步提高，是实施低碳经济的基础。1.2建设智能电网成为积极应对未来挑战的共同选择7StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2009美国欧洲动因：美国在全国范围内存在多个交流输电网，人员年龄老化，投入不足，技术陈旧，事故较为频繁，需要防止大停电。改造基础电网设施，提升电网智能化水平，提高电网运行的安全可靠性、降低电网损耗是建设智能电网的最初动因。关注：在智能电网建设中更加关注电力网络基础架构的升级更新，以提高电网运行水平和供电可靠性，有效接入可再生能源，同时最大限度地利用信息技术，实现系统智能对人工的替代。动因：欧洲各国电网运行模式不同，电力需求趋于饱和，其能源政策强调对环境的保护和可再生能源发电的发展。低碳经济是欧洲智能电网的主要发展动因。关注：在迅速增长的能源成本压力下，欧洲智能电网建设更加关注可再生能源和分布式电源的接入，并带动整个行业发展模式的转变。1.3国外不同地域智能电网比较分析---最初发展动因比较8StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@200919982010此后，研究机构、制造商、IT服务商等，纷纷与电力运营商合作，推出自己的智能电网解决方案并开始试点。2004DOE启动GridWise1998EPRI提出“复杂交互式网络/系统”（CIN/SI）2005DOE与NETL发起“现代电网”（MGI）2003DOE发布Grid20302002EPRI推动“IECSA”及后续“智能电网”（IntelliGrid）2009奥巴马将“智能电网”提升为美国国家战略此间，不少项目开始实施，并达到预期效果。TheSDDStrategicDeploymentDocument2005年1月17日成立“智能电网（SmartGrid）欧洲技术论坛”2006年5月18日制定《欧洲未来电网的远景和策略》、《战略研究议程（SRA）》、《欧洲未来电网发展策略》1998年1月1日欧盟第5次框架计划（FP5）199819992000200120022003200420052006200720082009美国欧洲1.3国外不同地域智能电网比较分析---发展历程对比图9StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2009利用先进传感器、表计和自动化装置，实现供电企业与电力用户之间的双向信息交互，提高能源效率，提升用户体验，提高运行监控能力。通过输配电网基础设施的升级，实现电力企业系统运行能力的优化提升以及对电网运行管理和企业经营管理的进一步集成，帮助电力企业不断提升运营绩效。通过智能电网建设，带动包括智能楼宇、智能家庭、智能交通等一系列建设内容，实现绿色城市、节能城市的建设目标。行业1：电网运营商行业2：城市运营者行业3：表计生产商1.4国外不同行业对智能电网的实践探索比较10StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2009作为咨询商，埃森哲对国外智能电网有着较为客观的看法，认为：智能电网应该涵盖电网各个环节，不仅侧重于可再生能源接入、配电和用电领域。埃森哲观点智能电网利用传感、嵌入式处理、数字化通信和IT技术，将电网信息集成到电力公司的流程和系统，使电网可观测（能够监测电网所有元件的状态），可控制（能够控制电网所有元件的状态）和自动化（可自适应并实现自愈），从而打造更加清洁、高效、安全、可靠的电力系统。清洁：能够大规模利用可再生能源减少对环境的潜在影响坚强：有能力抵御恶劣天气和外部攻击并确保信息安全自愈：有能力实现电网的自我诊断，自我调整，自动隔离故障和自动快速恢复优化：能够优化资源，提高设备资产的利用率和电网的运行效率交互：能够与电力市场和用户进行交互和实时响应，提升服务水平经济：能够以最优成本向社会提供优质电力智能电网的特性1.4国外不同行业对智能电网的实践探索比较11StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2009智能配电变电站智能输电变电站智能输电变电站智能配电变电站接入电网的可再生能源电网储能装置核电厂安装CCS的燃煤和燃气电厂天然气传输CO2运输与封存潮汐发电氢能,生物质能,汽油/柴油等配网基础设施H2production–electrolysisDirectH2production–GenIVH2production–electrolysisDirectH2production–GenIV生物燃料发电氢能生产–电解直接氢能发电–GenIV高温超导超级电网连接相邻电网的HVDC嵌入式可再生能源自动故障隔离故障定位传感器智能开关微型发电制冷和HVAC的动态控制高能效装置插入式混合燃料汽车风电风电厂发电输配电CHP/区域供热网络,直流微网嵌入式储能装置光伏太阳能供热泵智能传感器智能建筑智能住宅故障定位售用电高度隔热的住宅结构光电式屋顶关于使用和成本的室内数据需求侧管理分布式发电国外智能电网全景图1.4国外不同行业对智能电网的实践探索比较12StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2009对于电力系统发输配售各个领域均可从智能电网中获益智能发电•推动可再生能源的利用，减少对化石燃料的依赖•减少发电环节的碳排放，降低对气候变化的影响•提高发电利用效率智能输配电•提高系统的安全性，加强对电网的实时监测和控制•提高系统可靠性，降低故障频率•提高输配电资产的利用效率智能售电/用电•加强电力公司、用户、电网、电力市场之间的协调和互动•减少能源消耗，提高能源使用效率智能城市•可持续的生活•可持续的工作•可持续的市政•可持续的交通1.5国外智能电网发展总结---各领域效益分析13StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2009目前一些国家的政府部门、企业、研究和咨询机构正在积极开展智能电网方面的工作。总的来看，不同国家的国情不同、电网发展阶段、资源分布不同，因此，发展智能电网的方向和重点也不同。在发展目的方面，保障国家能源安全，积极应对气候变化，促进可再生能源发展，提高资源利用效率，增加劳动就业，完善用户的增值服务；在发展重点方面，重点研发可再生能源和分布式电源并网技术，电动汽车与电网协调运行技术以及电网与用户的双向互动技术；在工作进展方面，主要处于研究和实践的起始阶段，概念和内涵还不统一，技术路线也不相同。1.5国外智能电网发展总结14StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2009提纲1.国外智能电网发展情况2.坚强智能电网发展基础3.坚强智能电网战略部署4.坚强智能电网建设情况15StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2009西藏华中西北南方华东华北东北2/3的煤炭资源、风能、太阳能分布在北部和西北部4/5的水能资源分布在西南部2/3以上的能源需求集中在东中部形成大范围、远距离、大容量输电格局。2.1中国能源资源分布情况16StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2009京津冀鲁南方东北西藏台湾西北上海西南准东哈密呼盟锡盟华中东四省蒙西宁夏陕西华东广东辽宁蒙古中东部俄罗斯远东哈萨克斯坦北部俄罗斯东西伯利亚图例国内能源基地国内能源流向国内受端国际能源基地国际能源流向宝清川渝伊犁我国未来电力流向示意图2.1中国能源资源分布情况17StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2009中国电力工业快速发展，30年来装机年均增长率超过10％；从2006年开始连续3年每年新增装机1亿千瓦左右；2008年发电装机容量达到7.92亿千瓦；随着中国工业化、城镇化进程的不断深入，未来电力需求增长的空间很大；到2020年，发电装机将在目前基础上翻一番，能源发展方式将发生重大变化，传统方式难以为继。电力需求预测（亿千瓦时）24811397004810059700767002005年2010年2012年2015年2020年9.9%5.1%3.1%8.5%2.2中国电力需求持续高速增长18StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@20092.3清洁能源迅猛发展给电网带来了新挑战风电装机容量由2005年126万千瓦快速增加到2008年的1221万千瓦，平均每年翻了一番多，远高于世界风电的平均发展速度。2008年新增风电装机容量630万千瓦，占全球新增装机容量的22%。02004006008001000120014001999200020012002200320042005200620072008单位：万千瓦未来中国陆地风能、太阳能以大规模集约化开发为主，规划在西部、北部等偏远地区建设千万千瓦级风电场，对电网的接入消纳能力和资源优化配置能力提出了很高要求。19StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@2009由于风能、太阳能发电具有随机性、间歇性、波动性的特点，明显增加了电网运行控制的难度和安全稳定运行的风险。风力日波动曲线由于云层的关系太阳能发电极不稳定5分钟之内下降了81%2.3清洁能源迅猛发展给电网带来了新挑战20StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@20092.4发电资产利用效率有待提高配电利用小时发电利用小时21StateGridCorporationOfChina.Allrightsreserved.@20099月22日，胡锦涛主席在联合国气候变化峰会上提出到2020年我国非化石能源占一