关于智能电网发展前景怎样?

2024-05-13

1. 关于智能电网发展前景怎样?

  智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向,被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。2009年5月,我国国家电网公司首次向社会公布了智能电网的发展计划。根据这项计划,国家电网分阶段稳步推进电网智能化建设,其中2009-2010年为规划试点阶段,2011-2015年为全面建设阶段,2016-2020年为引领提升阶段。

  前瞻产业研究院发布的《中国智能电网行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》显示,第一阶段我国电网总投资为5510亿元,智能化投资为341亿元,年均智能化投资为170亿元,占电网总投资的6.2%;第二阶段电网总投资预计为15000亿元,智能化投资为1750亿元,年均电网投资350亿元,占总投资的11.7%;第三阶段电网总投资为14000亿元,智能化投资为1750亿元,年均智能化投资350亿元,占总投资的12.5%。

  其中,变电、配电和用电三个环节的智能化投入金额最多,未来五年年均投资分别约为70亿元、75亿元和110亿元,比2009-2010年间年均投入增长750%、170%和130%。从投资比例来看,变电、配电和用电也是占比最大的环节,“十二五”期间预计占整个智能化投资的比例分别为21%、22%和33%。

  前瞻网智能电网行业研究小组分析预测,未来10年我国电网将迎来建设黄金期。“十二五”期间将建成“三纵三横一环网”的特高压交流线,并建设11回特高压直流输电工程,投资高达3000亿元;“十三五”期间投资虽略有放缓,投资额度也达到2500亿元。

  智能变电站将成为新建变电站的主流,将迎来爆发式增长。未来10年,变电领域智能化投资规模达到748亿元,占智能化总投资的19.5%:第一阶段新建智能变电站46座,在运变电站智能化改造28座;第二阶段新建智能变电站8000座,在运变电站智能化改造50座,特高压交流变电站改造48 座;第三阶段新建智能变电站7700座,在运变电站智能化改造44座,特高压交流变电站改造60座。

  未来10年,配电领域智能化投资规模达892亿元,占智能化总投资的23.2%,到2020年,所有地级城市将全面建成配电自动化和配网调控一体化智能技术支持系统,市场前景广阔。

  用电领域智能化投资将占智能化总投资的第一,占30.8%。用电信息采集和电动汽车充放电将面临巨大的发展前景,将处于高速增长的黄金期。在新能源汽车的带动下,电动汽车充放电设施将面临爆发式增长,预计2015年全国每年新增充电桩有望超过30万个,年投资约在80亿元。

  总体来说,智能电网行业市场需求很大,行业前景十分良好。

  希望我的回答可以帮助到您。

关于智能电网发展前景怎样?

2. 智能电网发展前景如何?

在新基建的风口下,众多电网企业正在全力推进“新型数字基础设施建设”,为加快电网向能源互联网转型升级筑牢“数字基础”。一方面,能够满足电力行业的业务应用需求,另一方面,面向政府、大中型企业和公共事业单位等行业外用户,数据中心可提供语音资源和数据增值服务,实现互联互通、一网通办。
智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能,同时,具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。
变电站作为电网的核心环节,智慧变电站的出现改变着传统变电站运维模式,实现变电站智能化、绿色化的转变,加快构建“无人值守+集中管控”的变电运维新模式的转型升级,亦推进了智慧电网的发展。案例如下:
以三维中国地图为背景,突出展示福建省超高压输电网效果。500kV 变电站为枢纽站,主要用于跨区域输电。枢纽站在 2009 年以前以敞开式为主,2010 年以后以 GIS 站为主,体积大且数量有限,整个福建省有 26 座,闽南片区 13 座,其中在建的有两座。


通过多源数据的综合分析,在地图上实时展示变电站正常、警戒、告警等状态信息,可快速的定位发出预警的变电站。将电网负荷信息展示在页面面板上,可直观得知当前负荷数据及历史负荷数据,实现整个输电网管控的可视、可知、可控。Hightopo动态的数字化变电站模型,数字孪生变电站可视化系统。采用轻量化三维建模技术,根据变电站现场的 CAD 图、鸟瞰图、设备三视图等资料进行还原外观建模,实现可交互式的 Web 三维场景,可进行缩放、平移、旋转,场景内各设备可以响应交互事件。
多维度呈现变电站运维场景,实现变电站运行状态实时监测,运维设备、控制系统和信息系统的互联互通。加强变电站设备的全状态感知力与控制力,增强变电站安全生产保障能力,提高运检精益管理水平。


通过 3D 可视化技术,展示电压互感器和电流互感器供电的全部回路走向,结合科技感元素模拟电流流动效果,实现对一次设备(变压器、断路器、隔离开关等直接用于生产和使用电能的设备)运行工况的监视、测量、控制及调节等。
通过智能的巡检系统,根据报警设备发出报警信息,第一时间到达目标位置,能够实时查看巡检视频及报警信息,工作人员可及时知晓并作出相应的处理。


智能巡检的运用,不仅提高了工作效率,减轻运维人员劳动强度,降低运维成本,同时,有效提高了无人值守变电站的安全监控管理。将多种复杂的电力管理信息聚集在虚拟仿真环境下,结合专业分析预测模型,对运维设备、运行状态、控制系统进行实时动态采集与多角度并行分析,辅助决策者管理工作的颗粒度更精细、响应更敏捷、行为更智能。


变电站 3D 可视化系统将多种复杂的管理系统信息聚集在虚拟仿真环境下,搭建变电站全场景的呈现,通过智能数据分析,人工智能巡检、实时监控告警等功能的结合,使运维人员更高效的集中监控管理,达到降本增效的目的。基于多年项目经验积累和夯实的可视化技术支持,可根据业务需求进行高效的定制化设计与开发,为行业建设添砖加瓦。
电网的数字化升级是实现“3060双碳目标”的必经之路。智慧电力可视化解决方案,以数字化为载体,依托数据共享优势,将专业横向融合,打破系统间的信息壁垒,把不同类型的分布式资源“聚沙成塔“,构建源网荷储一体化互动体系。实现从能源生产侧到应用侧的数据监测、数据融合、数据显示、设备维护联动管控,让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。

3. 智能电网的发展前景如何

智能电网专业又爆又潮,又能关联上人工智能互联网,又能有电网的铁饭碗,听起来真不错,这个专业到底学些什么?有前景吗?今天我们一起来聊聊。

智能电网的发展前景如何

4. 未来智能电网怎么发展

智能电网有如下几个特点:
1、自愈和自适应。能够及时发现、快速诊断和消除故障隐患,并且能够在尽量少的人工干预下,快速隔离故障、自我恢复;
2、保证电网安全稳定和可靠运行;
3、使用双向信息流,实现发电与用电的互动,从而可以进行发电与用电的综合调度;
4、设备利用率得到提高;
5、间歇式可再生能源的接入。

发展趋势:
总的来说,祥泰电气认为智能电网还是处于研究阶段,尚还不能投入到电网运营中去。接下来就来详细探讨智能电网的发展趋势。针对智能电网的发展趋势的研究,现在从智能电网的决策系统,系统集成,监控方式三个角度来分析

5. 智能电网发展前景如何

行业主要上市公司:国电南瑞(600406)、正泰电器(601877)、特变电工(600089)、长园集团(600525)、中国西电(601179)、卧龙电驱(600580)、平高电气(600312)、许继电气(000400)、科陆电子(002121)、森源电气(002358)
本文核心数据:中国智能电网产业链、中国智能电网竞争格局、中国发电装机总量等
产业概况
1、定义:以传统电网为基础
2015年,国家发展改革委、国家能源局联合印发的《关于促进智能电网发展的指导意见》(发改运行〔20151518号)中明确指出“智能电网是在传统电力系统基础上,通过集成新能源、新材料、新设备和先进传感技术、信息技术、控制技术、储能技术等新技术,形成的新一代电力系统,具有高度信息化、自动化、互动化等特征,可以更好地实现电网安全、可靠、经济、高效运行。
智能电网的概念涵盖了提高电网科技含量,提高能源综合利用效率,提高电网供电可靠性,促进节能减排,促进新能源利用,促进资源优化配置等内容,是一项社会联动的系统工程,最终实现电网效益和社会效益的最大化,代表着未来发展方向。智能电网以包括发电、输电、配电、储能和用电的电力系统为对象,应用数字信息技术和自动控制技术,实现从发电到用电所有环节信息的双向交流,系统地优化电力的生产、输送和使用。总体来看,未来的智能电网应该是一个自愈、安全、经济、清洁的并且能够提供适应数字时代的优质电力网络。
2、产业链剖析
智能电网产业链共涉及发电、变电、输电、配电以及用电五个大环节。其中,发电环节主要包括了可再生能源发电(水力发电)与不可再生能源发电(火力发电);而中游则为智能电网的各个环节,主要有智能变电、智能输电和智能配电;下游则是电能的终端用户的用电环节,主要分为工业用电、居民用电以及各种类型的商业用电。
我国电网体系经过多次变革,演变成了目前的“5+2+N”体系,即电网发、输、变、配、用五大环节中,发电、输电、变电与配电环节均掌握在五大电厂与双网手中,而私营企业可以参与的部分仅为用电环节与相关设备的制造。
产业发展历程:向新能源体系转型
中国的智能电网被定义为“坚强的智能化电网”(Strong & Smart Grid)。在“2009特高压输电技术国际会议”上,国家电网公司首次提出了中国的智能电网发展规划,并确立了总体发展目标,即加快建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制技术,构建以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。
2009年,中国正式启动智能电网计划,自此我国智能电网建设拉开了序幕。根据规划,2009-2010年时我国智能电网的规划试点阶段;2011-2015年是我国智能电网的全面建设阶段;2016-2020年,是我国智能电网的引领提升阶段。
2020年末,我国已基本全面建成统一的坚强智能电网,技术和装备达到国际先进水平。根据我国发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035 年远景目标纲要》中的内容,我国下一步电力能源的发展方向将转向新能源方向。
产业发展现状
1、行业整体情况:需求拉动电网升级,目前已基本建成坚强智能电网
2003-2008年,我国发电装机量从3.91亿千瓦时上升至7.93亿千瓦,装机总量翻了一倍,至2019年,我国发电总装机量已经达到20.11亿千瓦。然而,我国电网规模的不断提升以及线路复杂度的迅速增加,给我国电网带来了巨大的挑战,倒逼电网升级。提高电网的信息化、自动化、智能化成为了重要任务。
自2008年实施坚强智能电网建设以来,我国电网投资一直保持快速增长势头,从2010年的2644亿元增长到2017年的5843亿元,年复合增速11.99%。2018年后,我国电网投资开始逐步进行管控,投资额度逐渐下降,2020年,我国电网投资额4605亿元,主要是因为电网公司推行精准投资,意在压减低效投资。“三型两网”战略目标确定后,国家电网投资结构将趋向信息化和智能化,智能电网是建设重点。
根据规划,截至2020年,我国智能电网发展的引领提升阶段已经基本完成,基本全面建成统一的坚强智能电网,技术和装备也达到国际先进水平。
2、细分市场一:发电环节
——发电环节发展重点
优化电源结构,强化网厂协调,提高电力系统安全运行水平;研究和应用常规机组快速调节技术;依托国家风电和太阳能发电研究检测中心等重点工程,加快清洁能源发电及其并网运行控制技术研究,重点开展风电功率预测和风电场多时间尺度建模、低电压穿越和有功无功控制等问题研究,促进大规模清洁能源科学合理利用;开展风光储输联合示范工程,为清洁能源大规模并网运行提供技术保障和工程示范;推动大容量储能技术研究,适应间歇性电源快速发展需要。
——发电供给总量
据国家统计局统计数据显示,2014年以来,我国电力生产行业总发电量呈现稳步增长趋势,2020年发电量77790.6亿千瓦时,比上年增长3.7%;2021年1-4月中国发电量25276亿千瓦时,同比上升18.18%。
——电力供给结构
国家统计局数据显示,2020年全国规模以上电厂发电量77790.6亿千瓦时,同比增长3.7%。其中,水电13552.1亿千瓦时,发电量占比17.42%;火电53302.5亿千瓦时,发电量占比68.52%;风电与太阳能发电合计7273.5亿千瓦时,发电量占比9.35%;核电3662.5亿千瓦时,发电量占比4.71%。
3、细分市场二:变电环节
——变电环节发展重点
智能变电站是衔接智能电网发电、输电、变电、配电、用电和调度六大环节的关键,是坚强智能电网建设中实现能源转换和控制的核心平台之一,也是实现风能、太阳能等新能源接入电网的重要支撑。智能变电站在技术和功能上能更好的满足智能电网信息化、自动化、互动化的要求,可大幅提升设备智能化水平和运行的可靠性,实现无人值班和设备操作自动化,提高资源使用和生产管理效率,运行更加经济、节能和环保。
变电环节主要解决智能变电站的研究和推广、全站设备的智能化、可再生能源规范接入及设备检修向状态检修过渡等问题。变电环节智能化内容主要包括智能变电站自动化关键技术与装备、设备在线监测一体化和自诊断、变电一次设备智能化的关键技术与设备研制与应用、智能变电站监测装置和自动化装置的检测检定、技术标准体系、运行环境监测、运维管理集约化等。主要的目标是:
——变电环节发展规划
变电环节的总体目标是:应用智能变电站相关技术,实现电网运行数据的全面采集和实时共享,支撑电网实时控制、智能调节和各类高级应用;2020年,110(66)kV及以上智能变电站占变电站总量的65%左右。
根据国网的规划,未来我国智能变电站将迎来爆发式增长:
——变电环节投资规模
“根据国家电网发布的“十三五”规划,在“十三五”期间,国家电网在智能电网的变电环节加大了投入力度,新建7700座智能变电站,并对原有变电站进行智能化改造,预计智能化改造率达100%。由此可见,智能变电站在国家电网建设中的重要性,随着国家对智能变电站重视度的不断提高,智能变电站产业也将迎来更大的发展机遇。智能变电站成智能电网规划重头戏,110KV规格智能变电站规划数量高达2300座。
4、细分市场三:用电环节
——用电环节发展重点
用户环节主要解决用户用电效率低、用户管理与服务标准规范体系不健全等问题。
用户环节的重点方向是构建智能化双向互动体系,实现电网与用户的双向互动,满足用户多样化需求。同时通过智能电网推动智能楼宇、智能家电、智能交通等领域技术创新,改变终端用户用电模式,提高用电效率。
——用电环节投资规模预测
1)用电信息采集系统市场
2021-2026年,智能电表与用电信息采集系统建设将带来总计超过2000亿元的市场需求。用户用电信息采集系统是通过对配电变压器和终端用户的用电数据的采集和分析,实现用电监控、推行阶梯定价、负荷管理、线损分析,最终达到自动抄表、错峰用电、用电检查(防窃电)、负荷预测和节约用电成本等目的。
用户用电信息采集系统主要需要智能电表和用电信息采集管理系统。未来2-3年,智能用电市场预计将保持20%-30%的年均增速。
2)电动汽车充电桩市场
在中国汽车工程学会发布的《汽车产业中长期发展规划八大重点工程实施方案》中,到2025年,我国新能源汽车年产销达到700万辆,动力电池系统比能量达到350Wh/kg,新能源汽车产销占整体汽车市场的20%。同时,根据中国电动汽车充电基础设施促进联盟发布的数据,2020年底我国电动汽车充电桩保有量50.74万个,较2019年增速超过60%,由此测算,2025年,我国充电桩保有量在727万个左右。
产业竞争格局
1、区域竞争
从我国发电量上来看,2020年,全国发电量排行前十的省份分别是:内蒙古5633.8亿千瓦时、山东5513.7亿千瓦时、江苏省5049.5亿千瓦时、广东省5009.9亿千瓦时、新建维吾尔自治区4031.5亿千瓦时、四川省3980.8亿千瓦时、云南省3451.2亿千瓦时、山西省3366.9亿千瓦时、浙江省3366.5亿千瓦时、河北省3195.8亿千瓦时。
2、企业竞争:市场参与者较多
在企业竞争方面,目前我国智能电网行业涉及面较广,市场参与者较多,在发电方面大多依靠四大电厂,而输配电方面则是国家电网与南方电网进行垄断,民营企业多为设备提供商。
产业发展前景及趋势
1、智能电网发展趋势
根据《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》等指导文件,我国十四五期间将会大力发展战略性新兴行业、统筹推进基础设施建设,在未来五年的时间里,新能源将成为地方经济发展的一大着力点。根据国家《关于促进智能电网发展的指导意见》、《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》等指导文件,为实现“安全、可靠、绿色、高效”的总体目标,围绕智能电网发输配用全环节,未来发展趋势包括五大重点领域,分别为清洁友好的发电、安全高效的输变电、灵活可靠的配电、多样互动的用电、智慧能源与能源互联网。
2、智能电网发展前景分析
根据国家电网智能化规划报告,智能电网投资重点在用电、配电、变电及通信环节,主要为提升电网自动化、信息化、互动化水平,强化资源配置能力、改善安全稳定运行水平、适应清洁能源发展与并网等。智能电网就是能源(电力)的信息物理系统,未来五年间年均智能化投资额在500-700亿元之间。
以上数据来源于前瞻产业研究院《中国智能电网行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

智能电网发展前景如何

6. 智能电网现在发展到什么程度了??

伴随着中国电力发展步伐不断加快,中国电网也得到迅速发展。电网系统运行电压等级不断提高,网络规模也不断扩大。全国已经形成了东北电网、华北电网、华中电网、华东电网、西北电网和南方电网6个跨省的大型区域电网,并基本形成了完整的长距离输电电网网架。
中国产业调研网发布的2015-2022年中国电网行业发展现状调研与发展趋势分析报告认为,近 年来,我国电网基本建设投资规模不断扩大,占比稳步提高,一批国内外瞩目的电网工程相继开工、建成、运行。2012年,全国电网工程建设完成投资3693 亿元,比上年增加0.2%。面对风电、光伏等新能源的快速发展,以大规模利用可再生能源和智能化为特征的我国现代电网架构开始显现。

国家电网发展前景及趋势分析
2013 年,全国电网工程建设完成投资3894亿元,同比增长5.44%。电网投资(按月累计额)的同比增速大体呈现“前高后低”的特点。截至2014年底,全国 电网220千伏及以上输电线路回路长度、公用变电设备容量分别为57.20万千米、30.27亿千伏安,分别同比增长5.2%和8.8%。
2015 年3月,《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》出台,在发电侧和售电侧开放市场引入竞争,价格由市场形成,同时管住中间的输配电网环节,电网公司一家 垄断局面将被打破。目前电网建设已成为我国电力建设的主要方向,电网建设前景诱人。“十三五”期间,我国电网投资规模持续扩张,到2020年将全面建成统 一的坚强智能电网,初步实现建设世界一流电网的目标。
我国电网投资一直处于垄断的状态,其中南方电网负责投资、建设和运营广东、广西、云南、贵州和海南等南方五省的电网,国 家电网公司负责投资、建设和运营全国 26 个省市的电网,同时地方供电企业如内 蒙古电力公司、陕西地方电力集团、广西水利电业集团、四川水电投资经营集团 和山西国际电力集团等在本省范围内进行小规模电网投资,我国的配电网投资形 成了以两大电网巨头为主、地方供电企业为补充的市场格局。 国家电网和南方电网两大巨头的供电量占了全国供电量的 90%以上,在 2013 年更是达到了 97%的高位,虽然此后占比有所下降,但是仍稳定在 90%以上,处 于绝对优势地位,其他地方供电企业仅占了不到 10%的供电市场份额。
经历了100多年的发展,电网的规模和结构形态发生了很大的变化,即从最初的局域小规模电网发展到区域中等规模电网,进而发展到今天的跨区互联大电网。如今,电网已经为人类供应了大约四分之一的终端能源,成为现代能源体系的重要组成部分,电力在终端能源消费结构中的比例已经成为一个国家发达程度的标志之一。
未来电网将呈现以下重要发展趋势:第一,可再生能源将成为电网中的主要一次能源来源。第二,电网的结构和运行模式将发生重大变化。第三,新材料技术将在电网中得到广泛地应用。第四,物理电网将与信息系统高度融合。

国家电网发展前景及趋势分析
广义的电网是发电设备、输配电设备和用电设备采用一定的结构和运行模式构建起来的统一整体。因此,自从有了发电机及其相应的供电系统,便有了电网。1882年,爱迪生公司在纽约建成世界上第一座正规的直流电站和相应的供电系统,可以认为是人类首个真正意义上的电网。然而,由于当时不能为直流电升压,输电距离和输电容量受到极大的限制,于是,特斯拉于1887年发明了交流发电机和多相交流输电技术。1897年,美国西屋公司在尼亚加拉水电站的首台交流发电机投入运行并为35公里外的水牛城供电,从此确立了现代电网的基础。
经历了100多年的发展,电网的基本形态没有根本性的变化,即电网以铜、铝等为基本导电材料、以传统电力设备为基础、以可调度能源(如化石能源、水力和核能等)作为电力的主要一次能源来源、以交流为运行模式的基本形态。然而,电网的规模和结构形态发生了很大的变化,即从最初的局域小规模电网发展到区域中等规模电网,进而发展到今天的跨区互联大电网。例如,2012年,我国发电总装机容量已经接近12亿千瓦,年总发电量接近5万亿度,我国电网已经基本形成了“西电东送、南北互供、全国联网”的总体格局,已经覆盖了全国大部分地区,成为世界最大的电网之一。如今,电网已经为人类供应了大约四分之一的终端能源,成为现代能源体系的重要组成部分,电力在终端能源消费结构中的比例已经成为一个国家发达程度的标志之一。
展望未来,我们认为,未来电网将呈现以下重要发展趋势:
第一,可再生能源将成为电网中的主要一次能源来源。人类已经认识到化石能源是不可持续的能源,有必要大力发展可再生能源来替代之。这是因为:(1)核能在本世纪中叶前难以成为主导能源。核裂变能的原料也属于有限资源,且其利用存在安全风险,核废料处理也比较复杂。由于核裂变能的利用还涉及到国际安全环境,当前的核裂变能技术出口是受到国际有关条约严格控制的。尽管核聚变能可满足人类长期发展需求,但其应用前景尚不明朗,ITER(国际热核聚变堆)计划到本世纪中叶才能建成首个示范电站。(2)可再生能源是可持续发展的绿色能源,且可开采量足够人类使用。据统计分析,地球上接收的太阳能是人类目前能源需求总量的10000倍。地球上的风能总量也达到了目前人类能源需求总量的5倍,如果再算上水力资源、生物质能源、地热能、海洋能,则可再生能源的总量更大。由此可见,可再生能源发展潜力巨大。(3)可再生能源目前已经得到很大的发展。随着技术不断进步,可再生能源发电的单位成本呈逐年下降趋势。根据欧洲、美国和日本等发达国家和地区的预计,到2020年,光伏发电基本上可以实现平价上网。(4)国际已经有共识认为,可再生能源今后仍然会快速发展,且将逐渐成为主导能源。例如,2012年,国际能源署(IEA)发布的《2012年世界能源展望》,对2035年前的全球能源趋势作出了预测:到2015年,可再生能源将成为全球第二大电力来源,并在2035年接近第一大电力来源——煤炭的发电量。欧共体联合研究中心预测认为:到2050年可再生能源将占总能源需求的52%。由于可再生能源的主要利用方式是发电,因此,如果未来人类使用的能源将主要来自可再生能源,则电网中的一次能源也将主要来自可再生能源。

国家电网发展前景及趋势分析
第二,电网的结构和运行模式将发生重大变化。现代电网存在结构不尽合理和交流电网的固有安全稳定性等问题,亟待解决。随着可再生能源越来越多地接入电网,将对电网带来一系列新的严峻挑战,这主要是由可再生能源具有不可调度性、波动性、分散性、发电方式多样性和时空互补性等特点决定的。“结构决定功能、模式决定成败”,因此从改变电网结构和运行模式入手,是解决电网现有问题和应对未来挑战的重要手段之一。(1)从结构上讲,由于未来电力资源与负荷资源的地理分布不匹配,以及可再生能源在广域范围具有良好的时空互补性,因而保持和发展一个规模适当的大电网是十分必要的。同时,由于可再生能源具有分散性,就地利用资源的分布式发电和面向终端用户的微型电网也将会大量出现,因此未来电网的结构将呈现大电网和微型电网并存的格局。其次,为了保障供电的安全可靠性,需要发展环形网络。针对不同电压等级,宜采用多层次的环状结构网络,并实现相邻层次间和同层次不同区域环形电网间的互联,以构造一个多层次网状结构的网络。(2)在运行模式上,需要发展直流电网模式或交直流混合电网模式。这是因为,直流输电网不存在交流输电网固有的稳定问题,因此,采用直流输电网,将从根本上解决交流电网所固有的安全稳定性问题。从配电网和微电网层面来讲,未来的直流负荷将占相当高的比重且分布式电源(如光伏发电或储能)也将以直流为运行模式。与此同时,还需要采用“分层分区运行、总体协调互动”的模式,以充分实现广域范围内各种资源的优化互补利用和区域电网间互为备用和支撑。电网结构和模式的改变将带来大量的科技创新机遇,值得关注。
第三,新材料技术将在电网中得到广泛的应用。在电网的结构和模式确立以后,电网的运行性能在很大程度上就取决于电气设备了,而电气设备是由各种材料按照特定的结构制造而成的,材料的特性在很大程度上直接决定了电气设备的性能。过去100多年来,对电网发展影响最大的创新来自新材料技术—电力电子器件的发明及其在电网中的应用,而像氧化锌避雷器、六氟化硫断路器、碳纤维复合芯导线等技术发明,其根本创新之处在于新材料的应用。展望未来,随着新材料技术的不断发展,新材料技术将在电网中得到广泛的应用。(1)首先,高压大功率电力电子器件(如宽禁带半导体器件等)和装备将会使得对高压大功率电力的变换和控制,如同集成电路对信息的处理(实际上也就是对低压小电流的电能的变换和控制)一样灵活高效。由于未来电网中的大量可再生能源电力是变幻莫测的,而电力用户对电力的需求也具有多样性且也是随时变化的,因而对电力的变换和控制的目的就是将变幻莫测的电源变成能满足用户需求的电力。从这个意义上讲,电力电子器件和装备的广泛使用,将使得电网像计算网络处理和分配信息资源一样来处理和分配电力,因而可以把未来电网看成是一个“能源计算网络”,各种电力资源通过“能源计算网络”有机组织、联系和控制起来,从而为用户提供可靠的电力。因此,这个“能源计算网络”也可以称之为“云电力网络”,而用户从“云”中获取可靠的电力。(2)新型高性能的电极材料、储能材料、电介质材料、高强度材料、质子交换膜和储氢材料等的发明和使用,将使得高效低成本电力储能系统成为现实并进入千家万户,从而优化电网的运行、简化电网的结构和控制,并对电源波动和电网故障作出响应。电力储能系统就如同计算网络中的信息储存系统一样,对于未来电网是必要的。(3)高性能的超导材料在电网中的应用,将大大降低电气设备的损耗、重量和体积,并可提高电气设备的极限容量和灵活性,超导限流器还可以有效地限制故障电流并保护其他电气设备和整个电网的安全稳定性。正因为如此,美国能源部甚至将超导技术视为“21世纪电力工业唯一的高技术储备”。(4)其他新材料,如纳米复合材料、场(包括电场和磁场)控和温控的非线性介质材料、低残压压敏电阻材料、新型绝缘材料、绝缘体—金属相变材料、新型铁磁材料、用于高效低能耗的电力传感器材料(如巨磁阻材料、压电晶体、热电材料等)都将可能在未来电网中得到广泛的应用。
第四,物理电网将与信息系统高度融合。如果把电网比喻成为一个人的话,那么物理电网就是人的骨骼、肉体和器官,而电网信息系统则提供相当于人的感觉能力、分析能力和决策能力。当前的电网,不仅在物理层是不完善的,而且其信息系统的建设与未来需求还有很大的差距。有关该方面的内容,也就是国际上近些年谈得很多的所谓“智能电网”的概念,本文不宜做过多的重复。但是,需要说明的是,在现有电气设备的基础上,仅仅依靠提升电网的信息化程度,远远解决不了未来电网所面临的问题。改变电网的结构和运行模式、提升电气设备的性能和采用新型功能的电气设备,对于解决未来电网的问题同样重要甚至是更为根本性的。另外,需要强调的是,能够从创新材料入手发展具有自适应功能的电力设备和保护设备,就可以显著降低电网对于传感、通讯和数据处理的技术要求,这对于提高电网的安全可靠性和综合效益是非常有益的。因此,切忌认为将信息技术用于电网就是未来电网发展的全部。

7. 智能电网现状

截至2020年底,根据我国智能电网建设规划,我国已基本建成坚强智能电网建设,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系。在“十四五”阶段中,我国将重点发展智能电网新能源体系建设。

智能电网建设规划实施以来电网投资额一直维持较高水平
2009年,中国正式启动智能电网计划,自此我国智能电网建设拉开了序幕。中国的智能电网被定义为“坚强的智能化电网”(Strong & Smart Grid)。在“2009特高压输电技术国际会议”上,国家电网公司首次提出了中国的智能电网发展规划,并确立了总体发展目标。国家智能电网规划的出台,不仅拉开了智能电网建设的序幕,更引领了我国电网系统的不断升级与建设发展。
在我国发展的早期阶段,我国电网在智能化投资的比例较低,但是随着智能电网的推进,智能化投资在电网投资中的比例显著提升。按照我国最初的规划,智能化投资在“十二五”期间的年均投资额是第一阶段的一倍,占电网投资比例也由6.2%提升到11.7%。
随着智能电网建设的展开,智能化投资将明显增加,二次设备投资占比将由目前的不足5%提升至12%-15%。根据规划,2009-2010年、2011-2015年以及2016-2020年三大阶段我国电网计划投资额分别是5510亿元、15000亿元和14000亿元,其中智能电网计划投资额为341亿元、1750亿元和1750亿元。

自2008年实施坚强智能电网建设以来,我国电网投资一直保持快速增长势头,从2010年的3410亿元增长到2018年的5373亿元,年均增速7.2%。在电力体制改革的大背景下,不论是社会形态和电网生态都对给电网企业及电力行业带来全新的挑战。积极转型,由粗放式发展转向集约化发展模式,正成为电网企业长期发展的首要任务。
2019年,电网投资进一步受到管控,全年电网工程投资完成额仅为4856亿元,同比下滑9.62%,为近四年最低。电网公司推行精准投资,意在压减低效投资。电网严控投资主要压的是基建,包括输电、变电、架空线入地,还有收益低且不能计入输配电价的储能,包括发电侧的抽水蓄能和电网侧的电化学储能。2020年电力设备行业受益 “新基建”,国家电网2020以来已经两次追加年度电网投资至4600亿元,发力特高压及电力物联网。

2020年智能电网引领提升阶段基本完成
根据规划,截至2020年,我国智能电网发展的引领提升阶段已经基本完成,基本全面建成统一的坚强智能电网,技术和装备也达到国际先进水平。

“十四五”着力构建现代新能源体系建设
2021年3月,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(下称“《纲要》”)发布,构建现代能源体系成为了我国下一阶段能源发展的首要任务。而在现代能源体系的框架下,加快电网基础设施智能化改造和智能微电网建设,提高电力系统互补互济和智能调节能力,加强源网荷储衔接,提升清洁能源消纳和存储能力,提升向边远地区输配电能力,推进煤电灵活性改造,加快抽水蓄能电站建设和新型储能技术规模化应用等智能电网相关推进政策也在《纲要》中有所体现。

—— 以上数据来源于前瞻产业研究院《中国智能电网行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

智能电网现状

8. 什么是智能电网产业?

呵呵
   智能电网产业,就是建设智能电网的各种产品的生产、销售、服务、等等的总和。包括:智能电网用的设备、用电器、软件等等。
   想想IT产业吧,鼠标的生产者都号称是IT产业的部分了。智能电网产业,经也类似。
   这个产业巨大无比,估计是IT产业的1000倍以上!是彻底改变世界的一个产业。
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