智能電網(wǎng)技術(shù)制高點(diǎn)與產(chǎn)業(yè)方向-(2253)

1、智能電網(wǎng)技術(shù)制高點(diǎn)與產(chǎn)業(yè)方向,上海交通大學(xué)國(guó)家能源智能電網(wǎng)(上海)研發(fā)中心江秀臣,139017120982010年05月18日,目 錄,智能電網(wǎng)利益鏈智能電網(wǎng)技術(shù)制高點(diǎn)產(chǎn)業(yè)方向舉例：智能高壓設(shè)備國(guó)家能源智能電網(wǎng)(上海)研發(fā)中心,一、智能電網(wǎng)利益鏈,什么是智能電網(wǎng),這是一個(gè)不容易回答的問(wèn)題，智能電網(wǎng)涵蓋了較多的內(nèi)容，而且隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展還在不斷擴(kuò)展其內(nèi)涵和外延。智能電網(wǎng)不是一個(gè)簡(jiǎn)單的電力網(wǎng)絡(luò)，而是一個(gè)愿景，一個(gè)必須從它的核

2、心價(jià)值、主要特征、關(guān)鍵技術(shù)等方面來(lái)進(jìn)行描述的人類的共同愿景。未來(lái)世界三大網(wǎng)： 1、信息網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)+通訊+電視+無(wú)線）； 2、能源網(wǎng)即電網(wǎng)（石油、天然氣管道被電力線路取代； 3、交通網(wǎng)（陸、海、空）?？梢砸曰ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程來(lái)看將來(lái)智能電網(wǎng)的模式。它是一個(gè)未來(lái)的電網(wǎng)，是一個(gè)涵蓋從發(fā)電到用戶的智能化的能源網(wǎng)絡(luò)。,,,智能配電,智能輸變電,智能輸變電,智能配電,,,,,,,,,,,,,,,,接入電網(wǎng)的可再

3、生能源,電網(wǎng)儲(chǔ)能裝置,核電廠,,安裝CCS的燃煤和燃?xì)怆姀S,天然氣傳輸,CO2 運(yùn)輸與封存,潮汐發(fā)電,,氫能,生物質(zhì)能, 汽油/柴油等配網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,H2 production – electrolysis,Direct H2 production – Gen IV,,H2 production – electrolysis,Direct H2 production – Gen IV,生物燃料發(fā)電,氫能生產(chǎn) – 電解,直接氫

4、能發(fā)電 – Gen IV,高溫超導(dǎo),,超級(jí)電網(wǎng),連接相鄰電網(wǎng)的HVDC,,嵌入式可再生能源,,自動(dòng)故障隔離,,,故障定位,傳感器智能開(kāi)關(guān),,微型發(fā)電,制冷和HVAC的動(dòng)態(tài)控制,高能效裝置,電動(dòng)車,,,風(fēng)電,風(fēng)電廠,發(fā)電,輸配電,,CHP/ 區(qū)域供熱網(wǎng)絡(luò), 直流微網(wǎng),嵌入式儲(chǔ)能裝置,,,光伏太陽(yáng)能,供熱泵,智能傳感器,微網(wǎng),智能住宅,,故障定位,售用電,高度隔熱的住宅結(jié)構(gòu),光電式屋頂,智能電表,,需求側(cè)管理,分布式發(fā)電,智能電

5、網(wǎng)全景圖,智能用戶,智能家庭,智能調(diào)度與監(jiān)控中心,微型發(fā)電,智能電網(wǎng)利益鏈,智能電網(wǎng)利益鏈成員及其期望1、國(guó)家和社會(huì)：能源安全、改善環(huán)境、節(jié)約資源、促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步和就業(yè)2、發(fā)電企業(yè)：新能源接入；提高機(jī)組效率（24小時(shí)開(kāi)機(jī)）。3、電網(wǎng)企業(yè)：更堅(jiān)強(qiáng)、更經(jīng)濟(jì)高效。建設(shè)投入少、免維護(hù)。4、電力用戶：更低廉的價(jià)格、更高可靠性；更多選擇；自主發(fā)電。5、設(shè)備提供商。新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。從上可見(jiàn)，智能電網(wǎng)的建設(shè)和設(shè)計(jì)不僅需要滿足電網(wǎng)企業(yè)自身

6、的需要，還需要滿足利益鏈內(nèi)其它成員的需要，這些期望中，有些是重合的，有些是互相矛盾的。智能電網(wǎng)建設(shè)必須符合智能電網(wǎng)對(duì)利益鏈成員的期望，由于各國(guó)利益鏈成員的期望不同，所以，核心價(jià)值觀也不同，建設(shè)的重點(diǎn)也不同。,國(guó)家和社會(huì),國(guó)家和社會(huì)對(duì)智能電網(wǎng)的期望反映的是整個(gè)國(guó)家和整個(gè)社會(huì)的利益，而不是某一利益集團(tuán)的利益。國(guó)家對(duì)智能電網(wǎng)的期望：保證基礎(chǔ)設(shè)施安全、減少對(duì)化石能源的依賴和減少環(huán)境污染。前一點(diǎn)是電網(wǎng)作為能源基礎(chǔ)設(shè)施所必須達(dá)到的目標(biāo)，后兩點(diǎn)是

7、人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展對(duì)智能電網(wǎng)的必然要求。所以，我國(guó)智能電網(wǎng)的基本建設(shè)必須重點(diǎn)在：１、新能源：主要是風(fēng)電、太陽(yáng)能等可再生能源２、新客戶：分布式發(fā)電、微網(wǎng)、電動(dòng)車、儲(chǔ)能、智能用戶等３、新電網(wǎng)：改造原來(lái)電網(wǎng)，重新建設(shè)新電網(wǎng)。采用新型智能設(shè)備、新型控制、保護(hù)裝置、新型通訊系統(tǒng)，新型電力網(wǎng)絡(luò)等。,二、技術(shù)制高點(diǎn),全面方位創(chuàng)新,之一：可再生能源的接入、預(yù)測(cè)和控制,還需要關(guān)注一種嶄新的可再生能源發(fā)電技術(shù)－太陽(yáng)能聚光熱電技術(shù)。其原理是利用太陽(yáng)光

8、把液體加熱轉(zhuǎn)換為蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。它的熱轉(zhuǎn)換效率比光電轉(zhuǎn)換更高，且避免了太陽(yáng)能電池板生產(chǎn)過(guò)程中的污染和能耗。,之二：儲(chǔ)能技術(shù),儲(chǔ)能技術(shù)可以應(yīng)用于智能電網(wǎng)的發(fā)、輸、配、用等多個(gè)主要環(huán)節(jié)。起到削峰填谷，去年我國(guó)產(chǎn)業(yè)界在儲(chǔ)能電池的投入超過(guò)百億元。,之三、智能設(shè)備,與智能電網(wǎng)要求適配的即插即用的各種電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)、設(shè)備狀態(tài)評(píng)估技術(shù)。,之四：電力電子技術(shù),,各種配用電控制開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換裝置各種電源接入裝置FACTS裝置電能質(zhì)量,,

9、,,,之五：分布式發(fā)電及微網(wǎng),配電環(huán)節(jié)的重要方向,電動(dòng)車充放電、V2G技術(shù)、移動(dòng)電網(wǎng),之六：電動(dòng)交通,,之七：智能用電互動(dòng),之八：智能調(diào)度,實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警,安全校核,調(diào)度計(jì)劃,調(diào)度管理,網(wǎng)絡(luò)信任技術(shù)體系、控制體系、下一代網(wǎng)絡(luò)隔離裝置、信息安全核心裝備、物聯(lián)網(wǎng)。,之九：信息與網(wǎng)絡(luò)安全,三、智能電網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)與研究方向,智能電網(wǎng)提供了遍布世界的物理網(wǎng)絡(luò)，可以提供豐富多彩的服務(wù)，甚至可以超過(guò)互聯(lián)網(wǎng)。 能源利用技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)

10、、與客戶相關(guān)的信息技術(shù)為企業(yè)帶來(lái)服務(wù)模式的重大變革，基于售電量、電價(jià)的傳統(tǒng)電網(wǎng)盈利模式將受到限制?！　?在智能電網(wǎng)搭建的軟硬件和信息平臺(tái)下，在擁有更多的用戶信息條件下，提出適應(yīng)市場(chǎng)特點(diǎn)的新型服務(wù)和盈利模式，并為智能電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展提供支撐。,之十：增值服務(wù),三、產(chǎn)業(yè)方向舉例：智能高壓設(shè)備,國(guó)家電網(wǎng)智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備（系統(tǒng)）研制規(guī)劃,該規(guī)劃已于 2009 年 11 月 30 日經(jīng)公司黨組會(huì)議討論通過(guò)。智能設(shè)備的成功研發(fā)是智能電網(wǎng)技術(shù)突破

11、的重要標(biāo)志；智能設(shè)備的有效應(yīng)用是智能電網(wǎng)建設(shè)的必要保證。,智能設(shè)備（系統(tǒng)）研發(fā)思路,自主研發(fā)：（國(guó)網(wǎng)2院，南京產(chǎn)業(yè)基地）聯(lián)合研發(fā)：依靠產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，聯(lián)合國(guó)內(nèi)科研單位、高校、制造企業(yè)研發(fā)智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備（如大規(guī)模儲(chǔ)能裝置、電子式互感器、智能組件、地理信息平臺(tái)）。積極爭(zhēng)取國(guó)家和地方政府宏觀政策和項(xiàng)目資金的支持，扶持新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 引導(dǎo)研發(fā)：依靠系統(tǒng)外科研、制造企業(yè)研發(fā)智能電網(wǎng)關(guān)鍵設(shè)備（如變電站智能化一次設(shè)備、智能電表等）。,國(guó)家電網(wǎng)公

12、司急件7+21個(gè)變電站示范工程,智能電力設(shè)備,智能電力設(shè)備組成、結(jié)構(gòu),高壓設(shè)備-智能組件,智能組件以測(cè)量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡(luò)化、狀態(tài)可視化、功能一體化、信息互動(dòng)化為特征，具備測(cè)量、控制、保護(hù)、計(jì)量、檢測(cè)中全部或部分功能。高壓設(shè)備與相關(guān)智能組件的有機(jī)結(jié)合構(gòu)成了智能設(shè)備。這種有機(jī)結(jié)合可以是獨(dú)立運(yùn)行的高壓設(shè)備加上外置的智能組件；也可以是高壓設(shè)備加上內(nèi)嵌的包含狀態(tài)檢測(cè)單元的智能組件，再加上外置的一個(gè)或多個(gè)智能組件；也可以是高壓設(shè)備加上內(nèi)

13、嵌的智能組件。,智能開(kāi)關(guān)設(shè)備,智能開(kāi)關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)方式,技術(shù)規(guī)定,示范工程-開(kāi)關(guān),國(guó)網(wǎng)規(guī)劃,變壓器,智能變壓器-技術(shù)要求,國(guó)網(wǎng)計(jì)劃,示范工程-變壓器,四、國(guó)家能源智能電網(wǎng)(上海)研發(fā)中心,國(guó)家級(jí)基地,全國(guó)唯一的國(guó)家級(jí)”國(guó)家能源智能電網(wǎng)(研發(fā))中心”，上海交通大學(xué)（15）,國(guó)家級(jí)基地,黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人的座談匯報(bào)情況,上海市政府支持,獲得上海市政府的支持；與國(guó)家電網(wǎng)公司的戰(zhàn)略合作關(guān)系；與南方電網(wǎng)公司有較多的合作項(xiàng)目。,國(guó)家電網(wǎng)的支持,會(huì)議交