2020年全球智能電網(wǎng)投資達(dá)1500億美元
日前,德意志銀行全球市場(chǎng)清潔能源首席分析師高登在北京接受記者采訪時(shí)表示,“全球清潔能源利用的瓶頸,并不是清潔能源本身的開發(fā),而是存儲(chǔ)和輸送清潔能源的基礎(chǔ)設(shè)施———智能電網(wǎng)的技術(shù)提升和建設(shè)。”
記者在美國、歐洲等采訪了解到,隨著智能電網(wǎng)時(shí)代的到來,世界各國的智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)全面啟動(dòng)。在智能電網(wǎng)理念逐步成為業(yè)界共識(shí)的進(jìn)程中,政府正成為建設(shè)新能源基礎(chǔ)設(shè)施的主動(dòng)力量,許多國家都確立了智能電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)、行動(dòng)路線及投資計(jì)劃,但鑒于不同地區(qū)的監(jiān)管機(jī)制、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況的不同,各地的智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略也有所不同。
全球:政府引導(dǎo)智能電網(wǎng)建設(shè)
記者在國家權(quán)威機(jī)構(gòu)IDCEnergyInsights了解到,據(jù)美國和歐盟的預(yù)測(cè),2012~2017年期間,全球智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施投資規(guī)模年均增長(zhǎng)比例將達(dá)到17.4%,特別是在硬件、軟件和服務(wù)方面的投資規(guī)模將更大。預(yù)計(jì)至2017年,全球智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的投資規(guī)模將達(dá)到464億美元左右,而亞太地區(qū)將成為未來5年內(nèi)投資增速最快的地區(qū),預(yù)計(jì)其年增長(zhǎng)比例將達(dá)到33.7%。而綜合國際多家權(quán)威機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè),至2020年,全球智能電網(wǎng)投資將達(dá)到2500億美元。
根據(jù)國際能源大會(huì)的定義,智能電網(wǎng)(smartpowergrids),就是電網(wǎng)的智能化,也被稱為“電網(wǎng)2.0”,它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,通過先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo),其主要特征包括自愈、激勵(lì)和包括用戶、抵御攻擊、提供滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動(dòng)電力市場(chǎng)以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。
國家發(fā)改委能源研究所有關(guān)專家告訴記者,智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架為基礎(chǔ),以通信信息平臺(tái)為支撐,具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征,包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個(gè)環(huán)節(jié),覆蓋所有電壓等級(jí),實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合,是堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動(dòng)的現(xiàn)代化電網(wǎng)。
據(jù)美國新能源協(xié)會(huì)的丹尼斯介紹,美國經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)和3G的發(fā)展累計(jì)了豐富的進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)的經(jīng)驗(yàn),已經(jīng)開始在智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中搶占先機(jī)。美國標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)提出將分三個(gè)階段建立智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。美國商務(wù)部長(zhǎng)駱家輝曾在GridWeek大會(huì)上宣布了NIST在第一階段的最新進(jìn)展報(bào)告。該報(bào)告選取了近80項(xiàng)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn),用于指導(dǎo)和支撐當(dāng)前智能電網(wǎng)發(fā)展,明確了14個(gè)需要優(yōu)先研究和解決的方面,并特別分析了信息安全方面的標(biāo)準(zhǔn)。
據(jù)了解,日本也已經(jīng)開始搶占用電市場(chǎng)中的技術(shù)先機(jī),正在試圖將其擴(kuò)為世界標(biāo)準(zhǔn)。日本東京電力公司、富士集團(tuán)以及三菱公司聯(lián)合制定了電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),為電動(dòng)汽車接入電網(wǎng)打下了良好基礎(chǔ)。日本在大型鋰離子蓄電池的研發(fā)方面技術(shù)領(lǐng)先,正在聯(lián)合美國,將其技術(shù)推廣為國際標(biāo)準(zhǔn)。
國家電網(wǎng)公司科技部智能電網(wǎng)處處長(zhǎng)林弘宇透露,在“十二五”期間國家電網(wǎng)智能化建設(shè)將投資2860億元。2012年將建設(shè)17個(gè)智能電網(wǎng)綜合示范工程,163座充換電站和910臺(tái)交流充電樁,智能變電站1329座,改造132座,建設(shè)26萬戶電力光纖到戶,在26個(gè)省級(jí)公司推廣配電自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè),建設(shè)8個(gè)省級(jí)智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng),推廣應(yīng)用3700萬只智能電能表。
“智能電網(wǎng)建設(shè)未來幾年將加速發(fā)展,全球智能電網(wǎng)建設(shè)形勢(shì)一片利好。從全球看,各國發(fā)展智能電網(wǎng)政府不可缺位。”林弘宇表示。
在美國、日本等發(fā)達(dá)國家,智能電網(wǎng)戰(zhàn)略己成為國家重要戰(zhàn)略,是在政府統(tǒng)一主導(dǎo)和支持下,集國家以及相關(guān)力量來制定和推動(dòng)的。智能電網(wǎng)戰(zhàn)略已經(jīng)成為他們搶占未來低碳經(jīng)濟(jì)制高點(diǎn)的重要戰(zhàn)略措施。中國與其他國家在智能電網(wǎng)發(fā)展上的“角力”,不僅是一次綜合實(shí)力和搶占未來低碳經(jīng)濟(jì)制高點(diǎn)的較量,也是推動(dòng)自身經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、確保未來能源安全的需要。
記者從歐盟了解到,近年來英國政府積極對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行政策支持。為落實(shí)2009年出臺(tái)的《英國低碳轉(zhuǎn)型計(jì)劃》國家戰(zhàn)略,2009年12月初,英國政府首次提出要大力推進(jìn)智能電網(wǎng)的建設(shè),同期發(fā)布《智能電網(wǎng):機(jī)遇》報(bào)告,并于2010年初出臺(tái)詳細(xì)智能電網(wǎng)建設(shè)計(jì)劃。英國煤氣電力市場(chǎng)辦公室從2010年4月起五年內(nèi)共動(dòng)用5億英鎊進(jìn)行加大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)。英國政府也正在支持一些領(lǐng)域的匹配性發(fā)展,其中包括投資3000萬英鎊的“插入場(chǎng)”框架,支持電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
英國已制定出“2050年智能電網(wǎng)線路圖”,并開始加大投資力度,支持智能電網(wǎng)技術(shù)的研究和示范。之后的工作將嚴(yán)格按照路線圖執(zhí)行。
在第一階段(2010年-2020年),英國準(zhǔn)備大規(guī)模投資以滿足近期需要,并建立未來可選方案。近期英國準(zhǔn)備擴(kuò)大現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施和繼續(xù)推進(jìn)試點(diǎn)工程建設(shè),爭(zhēng)取早日完善智能電表的部署工作,為以后大規(guī)模的研發(fā)提供方案和數(shù)據(jù)支持。
第二階段(2020-2050),目的是要提供到2050年后各種電力系統(tǒng)選擇方案的基本依據(jù)。具體內(nèi)容就是大量發(fā)展分布式能源和清潔能源,同時(shí)增加智能家居、智能家庭、嵌入式儲(chǔ)存和分布發(fā)電以及虛擬電池的應(yīng)用,并通過智能設(shè)計(jì)和強(qiáng)化電壓設(shè)計(jì)等提高整個(gè)電網(wǎng)的自動(dòng)化、智能化和控制力。
法國政府也同樣對(duì)智能電網(wǎng)進(jìn)行政策支持。法國是能源資源相對(duì)匱乏的國家,石油和天然氣儲(chǔ)量有限,煤炭資源已趨于枯竭。鼓勵(lì)發(fā)展可再生能源及智能電網(wǎng),提高可再生能源在能源消耗總量中的比例,已成為法國政府在制定相關(guān)政策時(shí)優(yōu)先考慮的問題。
在德國,很少使用“智能電網(wǎng)”這個(gè)名詞,而是使用E-Energy,翻譯過來就是“信息化能源”。為推進(jìn)E-Energy的順利進(jìn)展,德國聯(lián)邦政府經(jīng)濟(jì)和技術(shù)部專門開設(shè)了一個(gè)網(wǎng)站,用來公布信息化能源的進(jìn)度,向公眾宣傳信息化能源建設(shè)的益處。
2008年12月以來,德國政府投資1.4億歐元實(shí)施“E-Energy”計(jì)劃,在6個(gè)試點(diǎn)地區(qū)開發(fā)和測(cè)試智能電網(wǎng)的核心要素。2011年,自日本核危機(jī)以來,德國毅然加入“棄核”隊(duì)伍,轉(zhuǎn)向新能源和電動(dòng)汽車,尤其是后者,今年5月16日據(jù)政府消息人士透露,德國政府?dāng)M投入10億歐元補(bǔ)貼,以扶持電動(dòng)汽車,特別是電池技術(shù)的研發(fā)。
美國:標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)智能電網(wǎng)
最近,美國能源部副部長(zhǎng)KristinaJohnson在美國無線通信展的研討會(huì)上發(fā)表演講稱:“現(xiàn)在有個(gè)好消息,那就是美國電網(wǎng)已經(jīng)成為20世紀(jì)首屈一指的創(chuàng)新;但也有個(gè)壞消息,那就是它發(fā)展的速度實(shí)在太慢了。”
Johnson所強(qiáng)調(diào)的,也正是奧巴馬政府所關(guān)注的。現(xiàn)代化的電網(wǎng)建設(shè)對(duì)美國來講是頭等重要的。智能電網(wǎng)將在幫助消費(fèi)者省錢的同時(shí),使他們能夠監(jiān)管自己的能源使用情況。智能電網(wǎng)還能使公共事業(yè)設(shè)備獲得實(shí)時(shí)信息以及時(shí)應(yīng)對(duì)電力中斷等突發(fā)狀況。根據(jù)有關(guān)的報(bào)告估計(jì),安裝200萬只智能電表將為美國的消費(fèi)者一年內(nèi)節(jié)約數(shù)十億美元。
記者從美國太陽能協(xié)會(huì)了解到,美國于2004年發(fā)布了《國家輸電技術(shù)路線圖》,總結(jié)了美國實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)現(xiàn)代化的主要問題和挑戰(zhàn),并提出相關(guān)建議。路線圖提出通過五種途徑實(shí)現(xiàn)國家電網(wǎng)《Grid2030》愿景,包括:設(shè)計(jì)“Grid2030”體系結(jié)構(gòu);發(fā)展“關(guān)鍵”技術(shù);加速市場(chǎng)接受度;加強(qiáng)電力市場(chǎng)運(yùn)作;建立更強(qiáng)有力的公共和私營(yíng)之間的合作關(guān)系。路線圖還詳細(xì)介紹了國家電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化需要開展的一系列活動(dòng),但還有一些問題沒有涉及到,例如保障這些活動(dòng)能順利完成的具體細(xì)節(jié)、截止日期以及所需要的資源等。這些補(bǔ)充計(jì)劃還需要電力行業(yè)相關(guān)單位做進(jìn)一步思考。
隨著2009年美國政府大規(guī)模開展智能電網(wǎng)研發(fā)和建設(shè),2009年7月,美國能源部公布了《智能電網(wǎng)系統(tǒng)報(bào)告》(SmartGridSystemReport),全面檢視了美國智能電網(wǎng)發(fā)展?fàn)顩r以及發(fā)展過程中存在的問題。報(bào)告指出,目前美國智能電網(wǎng)發(fā)展最大的問題就是費(fèi)用問題,據(jù)統(tǒng)計(jì),美國僅智能電網(wǎng)測(cè)量體系就需要投入270億美元,到2030年美國整個(gè)智能電網(wǎng)投入需達(dá)到1.5萬億美元。此外,智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的互操作性以及發(fā)展過程中相關(guān)政策的變化,也是智能電網(wǎng)發(fā)展面臨的問題。
目前,美國智能電網(wǎng)相關(guān)規(guī)劃主要有如下幾個(gè)方面:電力基礎(chǔ)設(shè)施戰(zhàn)略防護(hù)系統(tǒng)、GridWise與GridWorks、現(xiàn)代電網(wǎng)計(jì)劃、《能源自主與安全法案2007》中智能電網(wǎng)規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃中的智能電網(wǎng)研發(fā)計(jì)劃。
最近,針對(duì)美國智能電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目的負(fù)面新聞不斷增多。例如,建設(shè)費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過最初的預(yù)算,消費(fèi)者抱怨家庭內(nèi)安裝了智能電表反而使電費(fèi)支出增多等。
分析人士表示,如果僅根據(jù)這些信息,就認(rèn)為“美國智能電網(wǎng)項(xiàng)目開展不利”尚為時(shí)過早。實(shí)際上,如果你能夠到當(dāng)?shù)赜H自參觀美國智能電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目,從火熱的場(chǎng)景與被重視的程度,就可以看出美國希望在能源領(lǐng)域把握如同其在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域那樣的“霸權(quán)”。美國在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域之所以如此快速發(fā)展并掌握主導(dǎo)權(quán),主要是出于政府強(qiáng)有力的扶持、技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、新成員的紛紛參與加速了市場(chǎng)形成等。實(shí)際上,美國智能電網(wǎng)項(xiàng)目建設(shè)中,也遵循著相似的規(guī)律。
以美國商務(wù)部下屬的國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院(NIST)為主,美國政府部門研究了智能電網(wǎng)的互操作性與網(wǎng)絡(luò)安全等各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
最近,NIST公布了新一代輸電網(wǎng)“智能電網(wǎng)”的標(biāo)準(zhǔn)化框架———明確了75個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)方針。其中25個(gè)規(guī)格和標(biāo)準(zhǔn)是此次公布前確定的。這25項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)包括了智能電表與家用電器可進(jìn)行雙向無線通信的技術(shù)ZigBee的智能能源規(guī)范(SmartEnergyProfile)。
美國商務(wù)部有關(guān)官員告訴記者,智能電網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目的主力軍表面上是電力公司或者地方政府,但實(shí)際主導(dǎo)者卻是在世界各地?fù)碛蟹种C(jī)構(gòu)的大型IT企業(yè)、在特定領(lǐng)域內(nèi)擁有核心技術(shù)的高科技企業(yè)以及非營(yíng)利組織。這些美國企業(yè)或機(jī)構(gòu)無一不擁有強(qiáng)大的全球業(yè)務(wù)分部。例如,從事IT咨詢業(yè)務(wù)的美國埃森哲公司承擔(dān)了科羅拉多州博爾德智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目“智能電網(wǎng)城市”與荷蘭阿姆斯特丹、日本橫濱智能城市項(xiàng)目的項(xiàng)目管理,美國IBM公司在世界各地的主要城市提供智能城市咨詢與IT服務(wù)。
高科技企業(yè)方面,最著名的是美國SilverSpringNetworks公司。這家公司為電力公司提供面向智能電網(wǎng)的高級(jí)電表架構(gòu)(AMI)搭建與運(yùn)行的解決方案。該公司由多個(gè)大型高科技企業(yè)出資建設(shè),它的執(zhí)行副總裁兼首席營(yíng)銷官稱:“電力公司現(xiàn)在就有必要建設(shè)智能電網(wǎng)。”美國加州能源巨頭太平洋燃?xì)夂碗娏?PG&E)就是該公司的客戶。PG&E已經(jīng)在加州北部部署了大約700萬部智能電表。SilverSpringNetworks公司還為加拿大與澳大利亞提供了AMI解決方案。