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国外智能电网发展综述-pdf

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  DOI:10.16667/j.issn.2095-1302.2012.01.004 行业资讯 lndustry Information 外洋智能电网兴盛 综述 邦度电网公司 供 稿 摘 要 跟着智能电网时间的到来 宇宙各邦的智能电网修理依然全体启动 正在智能电网理念 : , 。 逐渐成为业界共鸣的历程中 很众邦度都确立了智能电网的修理对象 举措途径及投资布置 鉴于不 , 、 。 同地域的羁系机制 电网基本举措的近况和社会经济兴盛状况的分歧 各地的智能电网兴盛计谋也 、 , 有所分歧 正在此给出亚太地域和欧洲地域的智能电网发映现状和兴盛趋向 。 。 要害词 智能电网 传感器 太阳能 蓄电池 职掌体系 : ; ; ; ; 为了更好地剖析和驾驭环球智能电网的发映现 电力、频率动摇以及蓄电池等题目;日本经产省设立 状,为我邦智能电网修理及智能电网家当兴盛供应 了“智能电网邦际尺度进修会”,为谋取“智能电网邦 模仿与开辟,邦度电网公司智能电网专栏编辑组特整 际尺度”的话语权做计算;日本经产省还正在 2010 年 理总结了外洋智能电网兴盛的最新状况。 度预算申请中列入55亿日元(约4 亿元百姓币)资金, 用以援手研发智能电外和蓄电池技艺,并举行新一 1 亚太地域 代智能电网体系的实证试验。 亚太地域邦度浩瀚,各邦社会经济兴盛状况迥 1.1.2 日本智能电网的发映现状 异,电力工业发映现状分歧彰着,所以各邦智能电 日本电网的基本举措相对完好,从发电站到各 网修理的特征和倾向都有所分歧。兴盛中邦度(如中 配电网都具有现成的传感器搜集与通讯搜集,可能 邦)的特征是联合电网的大领域修理、升级和改制 监控电力状况,依然具备很高的通讯性能,且平昔正在 事业,全方位促进智能电网的修理;兴旺邦度(如日本、 保卫并加强这方面的性能,整体再现正在以下三个层面。 韩邦、澳大利亚)的特征是正在现有网架的基本上,正在 (1) 企业层面。日本九州电力与冲绳电力将正在九 特定症结长进行核心进入。 州及冲绳的岛屿地域,对诈欺太阳能等可再生能源 1.1 日 本 的“岛屿微电网”举行验证试验。两家公司将诈欺日 1.1.1 日本政府对智能电网的战略援手 本能源厅的“独处岛屿电力体系引入新能源补助金”, 日本政府主导该邦智能电网的团体计划、对外 导入太阳能发电以及操纵锂离子充电电池的蓄电池设 互助和尺度拟定等,为智能电网的赓续兴盛奠定基 备,对电力体系与可再生能源的联动举行验证;日本 础。整体事业有:由日本政府主导,日美间已互助开 日立制铁所与东芝公司等摆设创筑企业已进军美邦智 展了“智能电网”试验;日本政府于2010 年开头了 能电网市集,与美邦邦内十众家企业联手,正在美邦南 正在孤岛上大领域修筑智能电网试验,要紧验证了正在 部研发太阳能发电高效职掌体系。 大领域诈欺太阳能发电的状况下,若何联合职掌残存 (2) 行业层面。日本电气工作撮合会揭橥了“日 4 物联网技艺 2012第1期年 / 行业资讯 lndustry Information 本版智能电网开辟布置”,以 2020 年为对象,着重开 取轨制,即电费凭据电力需说情况,各时刻段电费收 发太阳能发电输出预测与蓄电池体系。正在该机构的敦 费尺度分歧。现行电费收取轨制对经济兴盛和搞活市 促下,日本的 10 大电力企业正正在配合推行太阳能发 场变成肯定的障碍。浮动收费轨制虽增长了电费的不 电数据测算与领悟事业,发展蓄电池与太阳能相组合 确定性,但推进雄壮消费者的合理操纵,并对供电商 的小领域电源试验。 和消费者两边供应了诸众方便。电力需求上涨时,电 (3) 查究机构层面。2009 年3月,东京工业大学 费随之提升,正在节电省耗的同时,减轻供电商对新发 创制了“归纳查究院”,它的要紧查究职责之一是智 电摆设的投资。 能电网;2009 年7月,日本电力焦点查究所设立了“智 2010 年1月,韩邦粹问经济部为激动低碳能源 能电网查究会”;2010 年开头,日本东京电力、东京 兴盛历程,拟订了“智能电网”途径图。途径图布置 工业大学、东芝公司和日立制铁所等单元正在东京工 至 2030 年投资27.5 万亿韩元(1656 亿百姓币)用 业大学校园内撮合发展了日本智能电网树模工程试验, 于智能电网修理。个中,政府和企业各投资2.7 万亿 试验期为三年。该试验要紧告终两项职责,即一方面 韩元和24.8万亿韩元。政府投资用于援手智能电网 诈欺家用太阳能电池板供电,另一方面将残存的电量 中心技艺的研发、开采市集,实质囊括:至 2011年 储蓄正在蓄电池中并转卖给电力企业。 正在树模都市修理200 个电动汽车充电站,至2030 年 1.1.3 日本智能电网的兴盛趋向 正在构造、大型超市、泊车场和加油站设立 27000 个 接连环绕太阳能发电修理智能电网。日本智能 电动汽车充电站。上述对象告终后,可省略排放温 电网开辟布置的中心是开辟“与太阳能发电时间相应 室气体 2.3 亿吨,拉动 74万亿韩元内需,每年创造 的输电网”,囊括太阳能发电输出功率预测体系、高 5 万个就业岗亭。 职能蓄电池体系和火力发电与蓄电池相组合的供需 1.2.2 韩邦智能电网的发映现状 职掌体系。 目前,韩邦的电力布局分拨是 38%煤电,37% 蓄电池技艺是智能电网的兴盛核心。因日本单 核电,18%自然气发电和 6% 石油发电,只要1%为 门独户的筑造对比众,所以以家庭为单元的太阳能发 可再生资源发电(绝大数为水电)。韩邦的智能电网 电形式也所以成为厉重拣选。正在这种配景下,日本计 发映现状要紧呈现正在两个方面,一是正在邦内主动筑 划正在各筑造物内划分设备蓄电池,如此就可能正在筑 设智能电网试验,二是正在外洋发展智能电网范畴的邦 筑物内部告终负荷职掌,从而完成能源诈欺的最优化。 际互助。 同时,出处于汽车行业的储能技艺兴盛也使得这种 (1) 正在济州岛发展大领域的智能电网试验 做法具有了实际可以性。 正在济州岛发展的大领域智能电网试验举措始筑 1.2 韩 邦 于2009 年 8月,布置正在 2011年5月竣事。继而,6 1.2.1 韩邦政府对智能电网的战略援手 月正式进入试验阶段,预订正在 2013 年告终试验。之 2009 年3月,韩邦政府布置正在 2011年前树立一 是以拣选正在济州岛举行智能电网试验,是由于济州岛 个智能电网归纳性试点项目,届时,将提升该邦诈欺 自古以还就以“强风”著称,所以这里筑有很众宏壮 可再生能源的技能。 的风力发电机;同时,被称为“韩邦夏威夷”的济州 韩邦粹问经济部决断 2009~2012 年将进入 岛日照也异常强,适合于太阳能发电,所以试验中大 2547亿韩元开辟智能电网商用化技艺,正在发电站、 大批电力都由这些自然能源来供应。 输电摆设和家电产物上安设传感器,称为“绿色电力 采用IHD与智能电外等的智能居处试验布置向 IT”项目。该项主意要紧技艺囊括智能型能源管制系 济州岛南部地域的普遍家庭扩展,布置最终将增长 统、基于IT 的大容量电力输送职掌体系、智能型输 到 6 000 众个家庭。出席试验的普遍家庭的屋顶设 电搜集监督及运营体系、能动型长途新闻处置和电 置有太阳能面板,也许进专家庭发电,同时来自韩邦 力摆设状况监督体系和电缆通讯技艺等。韩邦粹问 电力公司的电力供应根基上来自风力发电。该试验计 经济部已与韩邦 KDN公司缔结了绿色电力新闻商用 划赓续到2013 年,这一时期内,通过获取摆设的职能、 化技艺开辟订交。 住民的响应等百般反应,来查究治理商用化历程中的 2009 年 8月3日,韩邦政府拟执行浮动电费收 各项课题。可能说,济州岛试验的成败对付韩邦智能 2012年 第/1期 物联网技艺 5 行业资讯 lndustry Information 电网家当的来日兴盛有着异常厉重的旨趣。 投资。另外,印度布置从2011年起,正在新德里和孟 (2) 发展智能电网范畴的邦际互助 买邻近举行智能电网试验,修理输电网及安设带有通 2009 年9月,韩邦电力公司(简称KEPCO)的 信性能的智能电外,并遵循试验结果将于2012年后 菲律宾子公司正在菲律宾修理了智能电网。KEPCO的 正在十几座都市正式推行。 菲律宾子公司现筹备着150万千瓦的Ilijan燃气电厂, (2)可再生能源诈欺 布置正在其计划修理的风电厂和水电厂项目中操纵智 印度的最大私营电力企业塔塔电力公司拟投资 能电网,KEPCO总部负担供应智能电网的合联技艺。 近 29 亿美元修理绿色能源。该公司布置到2017年 KEPCO 是韩邦唯逐一家电力供应商。 使绿色能源占其发电量的 25%。为此,将进入 28.8 2010 年3月,正在澳大利亚实行的第25届韩澳资 美元的资金,用以变成 2 000MW 和 250MW 的 源互助委员会上,韩邦与澳大利亚就进一步伸张资 风能和太阳能发电技能。印度的最大火力发电公司 源和能源范畴的互助实现了共鸣。两边商定,正在资源 NTPC与日本九州电力互助,发展诈欺自然资源发电 开辟范畴举行专业人才的提拔和调换,并正在研发清 的风力发电等工作,两边布置完成以水力、风力发电 洁能源和智能电网范畴,缔结计谋互助干系。 为核心,发电 500000kW·h的对象。 1.2.3 韩邦智能电网的兴盛趋向 (3)智能摆设行使方面 充斥诈欺韩邦的IT 技艺上风,兴盛可再生能源, 印度北德里电力有限公司(NPPL)采用GE公 修理智能电网。整体而言即是:接连促进百般试点 司的“停电管制体系”,即 Power On 及 Small World 修理,并大举兴盛电力IT 技艺,要紧囊括智能型 能检测到停电变乱点并餍足维修需求。 能源管制体系、基于IT 的大容量电力输送职掌体系、 1.3.3 印度智能电网的兴盛趋向 智能型送电搜集监督及运营体系、能动型长途新闻 印度的智能电网兴盛趋向是:正在合怀风电和水 处置和电力摆设状况监督体系、电线通讯普及技艺 电的同时,将核心合怀太阳能发电,并器重能效管制 等;接连器重太阳能和风电的并网技艺查究,为韩邦 的进一步研发。 的智能电网修理奠定基本。 2 欧洲地域 1.3 印 度 1.3.1 印度政府对智能电网的战略援手 欧洲要实现智能电网容纳 20%可再生能源的目 印度政府 2011年 6月通过决议,布置拨款 标,最大限制是可再生能源的间歇性和对电网安静 48.6 亿卢布(约合1.08 亿美元)资金,用以担保太 的冲锋。2010 年,以英、法、德为代外的欧洲北海 阳能发电代价具有比赛力,这是印度政府煽惑可再 邦度正式拟定了联手打制可再生能源超等电网的计 生能源兴盛的式样之一。 划,正在来日十年内将树立一套横贯欧洲大陆的电力 2011年7月1日,印度新能源和可再生能源部 体系,将电池板与挪威的水电站连成一片,同时阐扬 部长 Dr. Farooq Abdullah 以及印度电力部长 Shri 分歧特质电源间的互补上风;还可接入北非的太阳能 Sushilkumar Shinde 配合允许了位于古尔冈 TERI 电场,强化欧洲大陆的电力供应,提升可再生能源的 Retreat 地域的印度第一个可再生能源智能电网项目。 安静性和牢靠性。下面按邦度维度举行详尽阐发。 该电网依然正在新能源和可再生能源部的援手下就手 2.1 英 邦 推行。 2.1.1 英邦政府对智能电网的战略援手 1.3.2 印度智能电网的发映现状 为落实2009 年出台的《英邦低碳转型布置》邦 印度智能电网的发映现状要紧再现正在对智能电 家计谋,2009 年12月初,英邦政府初度提出要大举 网的试验查究、对可再生能源的诈欺,以及对智能 促进智能电网的修理,同期宣告《智能电网:机会》陈说, 摆设的行使。 并于2010 年头出台详尽智能电网筑安排划。英邦煤 (1)智能电网试验查究 气电力市集办公室从2010 年4月起五年内共动用5亿 印度政府拟定了一项叫做加快电力兴盛与蜕变 英镑举行加大领域的试验。英邦政府也正正在援手一 的重组布置,用以强化并晋升印度邦内的电力传输和 些范畴的成婚性兴盛,个中囊括投资3000万英镑的 分拨。该布置将越过 5 年,需求100 亿美元资金的 “插入场”框架,用以援手电动汽车充电基本举措的 6 物联网技艺 2012第1期年 / 行业资讯 lndustry Information 修理。 放税以及答允进入4 亿欧元资金,用于研发洁净能 2.1.2 英邦智能电网的发映现状 源汽车等举措来推进智能电网修理事业的发展。 英邦目前依然或即将发展的事业如下: 2.2.2 法邦智能电网的发映现状 (1)加大举度安设智能电外。据英邦能源和天气 法邦布置到2020 年风电抵达20 GW,比目条件 改观部败露,2020 年前,英邦度庭正正在操纵的4700 高300%。所以,促进智能电网修理,以便更好地消 万个普遍电外将被智能电外全体替换,这一升级工 纳洁净能源是其来日事业的核心。 程估计耗资86 亿英镑,正在来日 20 年或可所以受益 (1)强化企业互助 146 亿英镑; 法邦电网公司(RTE)拣选和阿海珐(AREVA) (2) 组筑智能电网树模基金。英邦正在 2009 年10 旗下的输配电公司 T&D 互助兴盛智能电网。遵循法 月和2010 年11月划分为智能电外技艺进入600万英 邦能源羁系条例的哀求,用户可每周或每月向RTE 镑的科研资金,资助比例最高可达项目总本钱的25%。 剖析用电数目,也可通过长途拜望式样直接读取计 另外,英邦煤气电力市集办公室(Ofgem)还将供应 量数据。为此,RTE发展了平常的外计及合联交易 5亿英镑,协助合联机构发展智能电网的试点事业; 处置事业,开辟了 T2000体系,设立了7个长途读 (3)类型智能电网家当运作形式。智能电网将 外核心,要紧囊括外计、结算及出单(发票)等功 由政府全权负担,智能电外则按市集化筹备,但全面 能。长途读外核心将数据汇总到总部外计及结算体系 供应商务必博得政府公布的业务执照。 ( ),举行合联结算以及出单处置。随 ISU Metering 2.1.3 英邦智能电网的兴盛趋向 着 T2000 的行使,差池率逐年降低,及时出单的 英邦已拟定出“2050 年智能电网线道图”,并开 比例逐年上升,提升了服从,省略了纠缠。2008 年 始加大投资力度,援手智能电网技艺的查究和树模。 RTE公司及时出单率依然抵达99.0%。 之后的事业将厉刻根据途径)调动智能电外 第一阶段(2010 年~2020 年),英邦计算大规 法邦配电公司 ERDF将逐渐把住民目前操纵的 模投资,以餍足近期需求,并树立来日可选计划。具 普遍电外全盘调动成智能电外,这种节能型的智能 体实质即是进一步强化智能电外的查究和安排工 电外能操纵户跟踪己方的用电状况,并能长途职掌电 作,通过智能计量体系对各地域的需求举行主动响 能破费量,其调动工程的总投资为40 亿欧元。 应,以抵达推进需求兴盛、体系优化、资金计划和 2.2.3 法邦智能电网的兴盛趋向 固定资产管制的主意。近期,英邦计算伸张现有的基 法邦智能电网的兴盛趋向有以下5点:接连推 础举措和接连促进试点工程修理,争取早日完好智 进以智能电外为中心的用户端技艺办事;根据欧盟委 能电外的安排事业,为此后大领域的研发供应计划 员会的哀求主动促进智能电外的普及事业;强化储能 和数据援手。 技艺的查究;通过EDF公司器重与中邦的互助;正在 第二阶段(2020 年~2050 年),主意是要供应 郑重兴盛核电的基本上大举兴盛洁净能源。 到2050 年后百般电力体系拣选计划的根基凭据。具 2.3 德 邦 体实质即是洪量兴盛漫衍式能源和洁净能源,同时 2.3.1 德邦政府对智能电网的战略援手 增长智能家居、智能家庭、嵌入式储蓄和漫衍发电 正在德邦,很少操纵“智能电网”这个词,而是 以及虚拟电池的行使,并通过智能安排和加强电压 操纵 E-Energy,翻译过来即是“新闻化能源”。为推 安排等提升整体电网的主动化、智能化和职掌力。 进 E-Energy 的就手进步,德邦联邦政府经济和技艺 2.2 法 邦 部特意开设了一个网站,用以揭晓新闻化能源的进度, 2.2.1 法邦对智能电网的战略援手 向民众传扬新闻化能源修理的甜头。 法邦事能源资源相对匮乏的邦度,石油和自然 2008 年12月以还,德邦投资1.4 亿欧元推行 气储量有限,煤炭资源已趋于憔悴。煽惑兴盛可再 “ ”布置,正在6 个试点地域开辟和测试智能 E-Energy 生能源及智能电网,提升可再生能源正在能源破费总量 电网的中心因素。 中的比例,已成为法邦政府正在拟定合联战略时优先考 2011年,自日本核紧张以还,德邦坚决到场“弃 虑的题目。同时,法邦政府还通过征收二氧化碳排 核”部队,转向新能源和电动汽车的研发,越发是后者。 2012年 第/1期 物联网技艺 7 行业资讯 lndustry Information 2011年5月16日,据开放信息人士败露,德邦政府 (2)诈欺进步的储能技艺大举兴盛太阳能和电动 拟进入10 亿欧元补贴,用以扶助电动汽车,分外是 汽车家当 电池技艺的研发。 德邦正在太阳能热诈欺和光伏发电范畴处于宇宙 2.3.2 德邦智能电网的发映现状 领先位子。截止 2010 岁尾,德邦的太阳光伏(PV) 针对 E-Energy 项目,德邦启动了分歧的树模工 电池板装机总量抵达17300 MW。据合联原料解释, 程,对智能电网从分歧层面举行显示和查究。 气候理思时全德邦的太阳能发电和风能发电的总量相 正在曼海姆,200家电力用户对来日的能源供应状 当于28座核电站的发电总量。目前德邦已有约 0.9% 况举行了测试,并于2010 岁尾开头操纵“能源管家”, 的家庭操纵太阳能发电装配,住民白日把屋顶太阳能 对电力破费举行调控,用以完成省钱和环保两大对象。 光伏电(或风能电)用较高的代价卖给电网,夜间再 正在库克斯港,坐褥型企业和地方上的用电大户 平价买电操纵。可能意料,来日越来越众的住民将既 主动出席树模项目,比方大型冷库和拍浮场,借使他 是电能的坐褥者又是电能的消费者。 们通过风力涡轮机发电,将会俭约洪量电力,减轻 别的,德邦诈欺其正在古代汽车行业的技艺上风 电网累赘。 大举兴盛电动汽车家当。德邦政府已清楚透露要正在 正在哈尔茨,新型的太阳能和风能预测体系获得 来日十年内成为宇宙电动汽车的引颈者。 行使,该体系的行使能对分开的可再生能源发电摆设 (3)主动促进新闻技艺与能源家当的联合 与抽水蓄能式水电站举行谐和,使其成效抵达最优。 德邦而今正正在诈欺盘算推算机技艺调配百般可再生 项目出席者以为,即使风力发电站的数目正在陆续上升, 能源的供应,从调峰成效来看吵嘴常理思的。德邦 但估计到2020 年,该地域不需求再接连筑新的电网。 全境随处都修理了风力发电机组,当一个限制地域的 正在莱茵- 鲁尔区,安设了20 个微型热电联产 风力亏损导致风电坐褥降低时,电网或者主动调整其 机组。正在需要的时分这些热电联产机组可用作分开 他风力弥漫地域的风电,或者主动增大太阳能光伏电 的小型发电厂,并变成结余技能。借助新闻通讯技艺, 的比例,借使碰到阴雨气候光伏电亏损或夜间没有太 出席实地测试的消费者可能主动出席市集举动。 阳能光伏电时,电网的盘算推算机监控软件将立时主动启 正在卡尔斯鲁尔和斯图加特,省略排放是树模项 动本地的生物能发电,确保住民时辰有电可用。 主意核心。1000 名用户出席了实地试验,正在小限度 3 结 语 内(工场或家庭)对电力坐褥与破费举行调控。 正在亚琛,地域性的供电公司主动出席树模项目。 遵循上述亚太地域和欧洲地域智能电网的兴盛 借助智能电外,500 众家用户也许获悉他们所用电力 状况和兴盛趋向可睹:正在亚太地域,日韩行为亚洲 的泉源和代价,从而举行最优拣选。 智能电网的领先者,各自的兴盛具有猛烈的本性颜色。 2.3.3 德邦智能电网的兴盛趋向 就日本而言,迫于2011年的核紧张,日本不得不“弃 (1) 确立兴盛洁净能源的永久对象 核”,这或者是其智能电网兴盛的一个厉重机会,日 自2011年日本核紧张以还,德邦主动反应并成 本安身于正在储能方面的技艺上风,勉力于与美邦的项 功“弃核”,决断 2022年前紧闭全面核电站,成为首 目互助,大举兴盛太阳能并网和电动汽车的合联家当。 个“弃核”的进步工业邦度。2011年德邦政府将永 就韩邦而言,智能电网的兴盛是树立正在其 IT 技艺优 久紧闭装机容量统共 8.5 GW的8座核响应堆,其发 势之上的,对外强化试点事业,促进智能电外等用电 电量占整年电量的8%。这个欧洲最大的经济体,计 侧的兴盛;对内主动研发新的IT 技艺,推进输配电 划正在10 年中加倍伸张可再生能源的比例至35%。德 技艺的兴盛。印度行为亚太地域智能电网的新出席者, 邦的应对措施即是大举兴盛洁净能源。德邦从上世 其查究核心要紧是漫衍式能源的接入和能效管制。 纪 90 年代开头,大举开采可再生能源,博得了骄人 欧洲地域的智能电网修理是以英、法、德等北 的收获。截止到客岁末,德邦的太阳能发电、风力发 海邦度为要紧代外,其他邦度起辅助效用。各都门正在 电、生物质能发电、地热发电、水力发电五项可再生 充斥探求本邦本质情境的基本上,主动根据欧盟委 能源的开辟诈欺依然孝敬给天下总电力破费的16.8%。 员会的兼顾和安排发展智能电网的合联事业。 8 物联网技艺 2012第1期年 /

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