摘要：2013年6月，“第三屆中國國際智能電網(wǎng)建設、中國國際分布式能源及儲能技術設備展覽會暨高峰論壇”在北京國家會議中心舉行，來自世界各地的專家學者就智能電網(wǎng)的發(fā)展經(jīng)驗及標準制定、分布式能源發(fā)展現(xiàn)狀及前景等議題展開討論。文章主要闡述了國內(nèi)外智能電網(wǎng)及分布式能源的發(fā)展現(xiàn)狀。

關鍵詞：智能電網(wǎng)；分布式能源；國內(nèi)外智能電網(wǎng)

中圖分類號：TM714 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）01-0141-02

2013年6月16日至18日，第三屆中國國際智能電網(wǎng)建設、中國國際分布式能源及儲能技術設備展覽會暨高峰論壇在北京舉行。大會以“加快智能電網(wǎng)建設，服務經(jīng)濟社會發(fā)展”、“加快發(fā)展分布式能源，推動儲能技術新變革”為主題，邀請了19個單位的領導、專家學者共計五百余人共同出席，就智能電網(wǎng)相關產(chǎn)業(yè)政策與國家能源戰(zhàn)略、智能電網(wǎng)的網(wǎng)絡安全、相關技術標準、現(xiàn)階段面臨的問題挑戰(zhàn)與應對措施、分布式能源冷熱供、燃氣發(fā)電、頁巖氣、分布式光伏、余熱利用、儲能技術等方面展開討論及演講。

1 國內(nèi)外智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國外智能電網(wǎng)情況

智能電網(wǎng)代表當今電網(wǎng)發(fā)展變革方向。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。美國主要關注電力網(wǎng)絡基礎架構的升級更新，同時最大限度地利用信息技術，實現(xiàn)系統(tǒng)智能化。目前歐美許多國家均在積極規(guī)劃推動智能電網(wǎng)建設。2006～2007年歐盟就發(fā)布了《歐洲智能電網(wǎng)技術平臺：歐洲未來電網(wǎng)的遠景和策略》、《歐洲未來電網(wǎng)的戰(zhàn)略研究議程》和《歐洲未來電網(wǎng)發(fā)展策略》等重要文件，描繪了歐洲智能電網(wǎng)發(fā)展的路線圖。

日本早稻田大學教授橫山隆一介紹了日本電力改革與智能電網(wǎng)建設相關情況，日本智能電網(wǎng)建設與電力改革進行了有效的結合，日本的電力改革將分為三個階段：第一階段：2015年設立廣域系統(tǒng)調(diào)度機構。第二階段：2016年實現(xiàn)零售市場自由化。第三階段：2020年實現(xiàn)輸配電中立化，取消電價限制。

1.2 關于智能電網(wǎng)國際標準

IEC和IEEE國際標準組織已經(jīng)就智能電網(wǎng)標準的規(guī)劃和制定進行了大量的工作，中國電科院有關專家參與了相關工作。IEC的標準化管理委員會（SMB）組織成立了“智能電網(wǎng)國際戰(zhàn)略工作組（SG3）”，由該工作組牽頭開展智能電網(wǎng)技術標準體系的研究工作。IEEE2011年發(fā)布了《IEEEP2030能源技術和信息技術與電力系統(tǒng)（EPS）、最終應用及負荷的智能電網(wǎng)互操作性指南》，IEEE2030為智能電網(wǎng)互操作提供了實用工具和基礎知識指南，

1.3 關于智能變電站

智能變電站是智能電網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)，北京交通大學和敬涵教授從時間和空間維度講述了智能變電站的層次化保護功能，論述了基于冗余信息和分布計算的站域協(xié)同保護算法，站域保護將在實現(xiàn)保護冗余化、優(yōu)化后備保護以及安全自動控制方面發(fā)揮重要作用。廣域保護將在精確故障定位、廣域后備保護以及安全穩(wěn)定控制等方面保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定。

2 國外分布式能源發(fā)展現(xiàn)狀

分布式能源包括分布式發(fā)電和分布式儲能，在許多國家都得到了迅速發(fā)展。

2.1 美國分布式能源

美國分布式發(fā)電方式包括天然氣多聯(lián)供、中小水能、太陽能、風能、生物質(zhì)能、垃圾發(fā)電等等。2010年這一類的分布式總裝機容量約為9200萬千瓦，占全國發(fā)電量14%。根據(jù)美國能源部規(guī)劃，2010～2020年將再新增9500萬千瓦裝機容量，占全國發(fā)電裝機容量29%。美國的分布式發(fā)電以天然氣熱電聯(lián)供為主，年發(fā)電量1600億千瓦時，占總發(fā)電量的4.1%。美國能源部積極促進天然氣為燃料的分布式能源系統(tǒng)，利用這些系統(tǒng)先基礎發(fā)展微電網(wǎng)，再將微電網(wǎng)連接發(fā)展成為智能電網(wǎng)。

2.2 日本分布式能源

日本的分布式發(fā)電以熱電聯(lián)產(chǎn)和太陽能光伏發(fā)電為主，總裝機容量約3600萬千瓦，占全國發(fā)電總裝機容量13.4%。其中商業(yè)分布式發(fā)電項目6319個，主要用于醫(yī)院、飯店、公共休閑娛樂設施等；工業(yè)分布式發(fā)電項目7473個，主要用于化工、制造業(yè)、電力、鋼鐵等行業(yè)。

2.3 丹麥分布式能源

丹麥是世界上能源利用效率最高的國家，在過去20年中，GDP翻了一番，能源消耗卻沒有增加，污染排放反而大幅度下降。其主要的措施就是大力發(fā)展分布式能源，丹麥80%以上的區(qū)域供熱能源采用熱電聯(lián)產(chǎn)方式產(chǎn)生。丹麥分布式發(fā)電量超過全部發(fā)電量的50%，分散接入低電壓配電網(wǎng)的風電總裝機容量有300萬千瓦。

2.4 德國分布式能源

2010年德國分布式發(fā)電裝機容量約20.84吉瓦，占總裝機容量的19.8%。2012年新增光伏發(fā)電裝機容量7.6吉瓦，占歐盟新增光伏發(fā)電裝機容量的44%，新增風力發(fā)裝機容量2.4吉瓦，占歐盟新增風力發(fā)電裝機容量的20%。此外，德國還有300多個1萬千瓦以下的沼氣和其他生物質(zhì)能發(fā)

電站。

3 分布式電源國內(nèi)應用現(xiàn)狀

我國分布式能源應用雖然取得了一定進展，但還處于剛剛起步階段。以分布式光伏和天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)分布式為例，目前的裝機容量分別僅為0.5吉瓦和1.5吉瓦左右，但政規(guī)劃目標是到2020年分別要達到27吉瓦和50吉瓦，因此，分布式能源具有很大的發(fā)展空間。

3.1 分布式能源的示范項目

國網(wǎng)公司先后建立了世界上第一個集“風力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)、智能輸電”于一體的張北風光儲輸示范工程，工程一期建設規(guī)模為風電98.5兆瓦、光伏發(fā)電40兆瓦、儲能20兆瓦，并配套建設220千伏智能變電站一座，總投資約33億元；建立以風電研發(fā)、測試為中心的張北風電試驗基地，是世界上規(guī)模最大的風電試驗基地，是世界上唯一具備開展低電壓穿越試驗，可對風電機組進行電網(wǎng)適應性檢測的風電試驗基地；10兆瓦阿里光伏儲能電站于2012年年底投入運行，本工程是世界海撥最高、容量最大的高滲透率孤網(wǎng)供電系統(tǒng)。系統(tǒng)采用監(jiān)視網(wǎng)與控制網(wǎng)雙網(wǎng)分離的結構，控制網(wǎng)通過定制非冗余的微源信息進行快速信息交互及控制，保證了微電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。endprint

我國以天然氣分布式能源建設已進入實質(zhì)性開發(fā)實施階段，在北京、上海、廣州等大城市的居民小區(qū)、商城樓宇、大學城都有一批熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)示范工程投運。如：上海浦東國際機場能源中心4000千瓦燃氣輪機熱電聯(lián)供項目；上海黃埔區(qū)中心醫(yī)院1000千瓦燃氣輪機熱電聯(lián)供項目；廣州大學城能源站熱電冷三聯(lián)產(chǎn)項目；成都會展中心熱電冷聯(lián)產(chǎn)項目等。

3.2 光伏并網(wǎng)發(fā)電

國家電網(wǎng)去年10月出臺了《關于做好分布式光伏發(fā)電并網(wǎng)服務工作的意見》，簡化了分布式光伏并網(wǎng)流程，促進了光伏行業(yè)發(fā)展。另外，今年3月發(fā)改委下發(fā)對光伏發(fā)電價格的征求意見稿，雖然具體的補貼數(shù)額仍不見定論，但政府對于完善光伏補貼的意愿和嘗試，對于遲疑不決的光伏行業(yè)而言是個不小的鼓舞。在這些利好因素的激勵下，已有多家包括英利、晶科、中電電氣在內(nèi)的光伏生產(chǎn)商推出了一站式的分布式光伏安裝服務。

目前光伏組件價格已從2010年的7.5元/瓦降到3.7元/瓦左右，光伏系統(tǒng)成本由2010年的20元/瓦降至當前的9元/瓦左右，而成本下降趨勢還將繼續(xù)。照此估算，即使按照發(fā)改委征求意見稿中的0.35元/瓦的補貼計算，在工商業(yè)電業(yè)相對較高的珠三角地區(qū)，有望在未來一兩年內(nèi)實現(xiàn)上網(wǎng)平價。一旦實現(xiàn)，市場積極性將被充分調(diào)動起來，珠三角光伏發(fā)電將會快速發(fā)展。

3.3 分布式天然氣發(fā)電

中國開展天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)項目已有十余年的歷史，但是一直不溫不火，進展緩慢。很多項目或是半途而廢或是功虧一簣再或是完全沒有體現(xiàn)梯級聯(lián)供的優(yōu)勢，僅僅用于發(fā)電或供熱。“十二五”規(guī)劃提出的1000個天然氣分布式能源項目目標似乎也像隨風而逝的口號，鮮有聽到實質(zhì)性的項目進展消息。原因主要在于影響天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)項目的關鍵因子多且復雜，加之政策層面缺少全盤考慮綜合規(guī)劃的頂層設計，因此，盡管天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)項目可以帶來巨大的節(jié)能減排收益，但真正的項目開發(fā)落地始終是“前途光明、道路漫長”。

3.4 可再生能源發(fā)電預測

風能、太陽能等可再生能源發(fā)電出力易受天氣影響，而且調(diào)節(jié)能力較弱，需要改進天氣預報的準確性，更加準確地預測分布式發(fā)電的變化情況，以減少出力波動對電網(wǎng)的影響。中國電力科學研究院研究建立了數(shù)值天氣預報系統(tǒng)。該系統(tǒng)的天氣預報比氣象臺的天氣預報區(qū)域更小、時間密度更大，能提供5×5千米范圍內(nèi)、每15分鐘的天氣預報，預報時間跨度為72小時。準確的天氣預報，為大力發(fā)展風能、太陽能發(fā)電提供技術術支持。

4 結語

近年來，面對日趨強化的資源環(huán)境約束，倡導綠色發(fā)展，建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會已成為我國經(jīng)濟社會發(fā)展的方向。借鑒國外智能電網(wǎng)發(fā)展的先進經(jīng)驗，積極探究適合我國智能電網(wǎng)環(huán)境下的分布式能源具體發(fā)展模式，為我國實現(xiàn)分布式能源的大規(guī)模開發(fā)應用，進而徹底解決我國能源緊缺、環(huán)境污染等問題，實現(xiàn)節(jié)能減排的具體目標具有重要的意義。

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作者簡介：林桂輝（1980—），男，廣東珠海人，廣東電網(wǎng)公司珠海供電局工程師，研究方向：電網(wǎng)調(diào)度運行及電力系統(tǒng)分析。endprint