美國智能電網發展現狀淺析

2013-10-17 15:51:36 工控網　點擊量：評論 (0)

美國的智能電網計劃致力于在基礎設施老化背景下，建設安全、可靠的現代化電網，并提高用電側效率、降低用電成本；歐盟的超級智能電網計劃以分布式電源和可再生能源的大規模利用為主要目標，同時注重能源效率

美國的智能電網計劃致力于在基礎設施老化背景下，建設安全、可靠的現代化電網，并提高用電側效率、降低用電成本；歐盟的超級智能電網計劃以分布式電源和可再生能源的大規模利用為主要目標，同時注重能源效率的改善和提高。

根據美國能源部數據顯示，雖然目前美國電網的可靠率高達99.97%，但美國仍需每年花費1500億美元彌補0.03%故障率帶來的損失。因此美國有人提出，即使投資上萬億美元，將現有電網升級成智能電網，把剩余0.03%故障率排除在外，美國也能在10年以內收回成本。

2009年2月，美國總統奧巴馬發布的《經濟復蘇計劃》中提出投資110億美元，建設可安裝各種控制設備的新一代智能電網。美國商務部和能源部已經共同發布了第一批智能電網的行業標準，美國智能電網項目正式啟動。新一屆美國政府將智能電網項目作為其綠色經濟振興計劃的關鍵性支柱之一。奧巴馬總統將智能電網視作降低用戶能源開支，實現能源獨立性和減少溫室氣體排放的關鍵措施。隨著配電系統進入計算機時代，現代化的數字電網將使美國能耗降低10%，溫室氣體排放量減少25%，并節省800億美元新建電廠的費用。據美國能源部西北太平洋國家實驗室的研究結果表明，僅使用數字電表設定家庭溫度及融入價格信息，每年可減少15%的能耗。

美國政府圍繞智能電網建設，重點推進了核心技術研發，著手制定發展規劃。美國政府為了吸引各方力量共同推動智能電網的建設，積極制定了《2010―2014年智能電網研發跨年度項目規劃》，旨在全面設置智能電網研發項目，以進一步促進該領域技術的發展和應用。(1)技術領域研發項目。主要集中在傳感技術、電網通信整合和安全技術、先進零部件和附屬系統、先進控制方法和先進系統布局技術、決策和運行支持等方面，包括建立“家用配送水平”、“低耗”、“安全通信”的概念，發展配送系統和客戶端傳感系統技術，發展電網與汽車的互聯技術，在創造高滲透性能源配送和充電網絡條件的過程中發展安全、高效和可靠性強的保護和控制性技術，發展運作支持工具技術等。(2)建模領域研發項目。主要集中在準確建立電網、從發電到運輸、再從運輸到配送的整個過程中，其運作情況、配送成本、智能電網資產以及電網運行所產生的各種影響的模型構建等方面，包括建立電力配送工程方面的智能電網元件和運行模型，建立智能電網電力運輸和發電系統的準恒定和動態反應的降維模型，發展和示范整合通訊網絡的模型、批發市場模型和可再生能源模型等。

為推進智能電網的建設，美國積極探索組建相關的機構。從功能上而言，大致包括以下幾類：(1)政策制定和咨詢。按照美國政府的要求，能源部建立了一個專門致力于智能電網領域研究的咨詢委員會(SmartGrid-AdvisoryCommittee)，用于為政策制定提供咨詢建議。該委員會的責任是：向有關官員就智能電網的發展、智能電網技術的應用和服務、智能電網技術和使用標準及協議的制定與改革(以支持智能電網設備間的互聯)，以及聯邦政府使用何種激勵手段來促進這些領域的發展等方面提供咨詢意見。在實際操作中，這項任務由電力咨詢委員會(ElectricityAdvi-soryCommittee)執行。(2)協調、組織和運行。能源部還建立了一個智能電網特別行動小組(SmartGridTaskForce)。該小組由能源部下屬的電力提供和能源可靠性辦公室(OE)領導，其中的專家成員分別來自美國能源部(DOE)、商務部(DOC)、國防部(DOD)、國土安全部(DHS)、環境保護局(EPA)、聯邦通信委員會(FCC)、聯邦能源管制委員會(FERC)和農業部(USDA)等七個聯邦機構。其主要任務是：確保、協調和整合聯邦政府內各機構在智能電網技術、實踐和服務方面的各項活動。其具體職能包括：智能電網的研發；智能電網標準和協議的推廣；智能電網技術實踐與電子公共事業規范之間，與基礎設施發展、系統可靠性和安全性之間，與電力供應、電力需求、電力傳輸、電力配送和電力方面政策等之間關系的協調。該小組在2008—2020年間通過政府的資金資助維持有效運轉。

同時，到2012年年底為止，美國僅用于智能電網的總開支就占到48%，凸顯其開支背后的增長勢頭。在這一年里，在輸電和配電領域的投資已超過了智能電網的投資，越來越多的公用事業單位，提高自身的核心網絡