盡管仍有很多問題未能明晰，但智能電網(wǎng)——這個曾經(jīng)令國人連定義都備感模糊的概念，早已加速走向市場，一個因智能電網(wǎng)而帶動的宏大產(chǎn)業(yè)鏈條正在徐徐展開。
2009年5月21日，國家電網(wǎng)公司首次向社會公布了“智能電網(wǎng)”發(fā)展計劃，并初步披露了其建設時間表。歷經(jīng)兩年試點建設，中國智能電網(wǎng)進入正式建設階段。
2011年——智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)大發(fā)展的元年。不再單純是金融危機下用于救市的那根稻草，不再是電網(wǎng)運營企業(yè)的“單相思”，也不再一味糾纏于到底是側重配電網(wǎng)還是用電側。
未來10年，智能電網(wǎng)預計年均投資約3000億元。按照國家電網(wǎng)制定的智能電網(wǎng)規(guī)劃綱要，智能電網(wǎng)的輻射范圍相當廣闊，包括新材料、電力電子元器件制造、電池制造、新能源發(fā)電、鋼鐵制造、通信設備、智能家電、電動汽車、智能家居等上下游產(chǎn)業(yè)，而后續(xù)還將衍生出諸如智能城市、智能交通等更多新的產(chǎn)業(yè)。
為進一步追蹤智能電網(wǎng)發(fā)展，不少報刊雜志都開辟了《智能電網(wǎng)》欄目，旨在及時追蹤智能電網(wǎng)領域的熱點、焦點話題，特別是將對涉及電氣設備投資、關鍵技術研發(fā)等方面的內(nèi)容進行深度、及時報道。
前景可期，分歧尚存。
盡管中美雙方對智能電網(wǎng)建設的方向和驅(qū)動力都不一致，卻未能影響兩國攜手共同應對來自智能電網(wǎng)技術應用、管理及商業(yè)模式上的挑戰(zhàn)。
近日，國家電網(wǎng)公司與美國電力公司簽署協(xié)議，雙方將廣泛開展技術合作，共同推進特高壓、智能電網(wǎng)和新能源建設。據(jù)悉，在智能電網(wǎng)方面，雙方協(xié)議內(nèi)容將涵蓋電網(wǎng)及其智能化、先進輸電系統(tǒng)、先進輸電設備、智能電表，微電網(wǎng)、分布式電源等六個方面。有分析人士認為，此次中美兩國不僅是能源合作，對科技合作也將產(chǎn)生巨大的推動作用，其引領作用不言而喻。
對比兩國發(fā)展現(xiàn)狀，不難發(fā)現(xiàn)，智能電網(wǎng)雖一直是奧巴馬新能源戰(zhàn)略的主要組成部分，但卻礙于種種因素進展有限。而在中國，盡管爭議頗多，但以國家電網(wǎng)公司為主導的“堅強智能電網(wǎng)”卻經(jīng)歷了兩年的試點階段，于今年進入全面建設階段。
此前國家電網(wǎng)相關負責人表示，未來10年，智能電網(wǎng)預計年均投資約3000億元。在業(yè)界專家看來，國家電網(wǎng)的投入資金將拉動十倍乃至百倍的資金跟進。在2011年智能電網(wǎng)計劃的“全面建設階段”，投資金額將接近2萬億元。
同時，科技部863計劃將在“十二五”期間投資10.5億元，用于智能電網(wǎng)重大專項的研究。研究內(nèi)容包括大規(guī)模風電接入電網(wǎng)、電動車、高密度分布式電源、太陽能發(fā)電、輸變電設備等二十幾個課題，這也是國家層面首次對智能電網(wǎng)展開研究。
研發(fā)方向破冰
在2009年國家電網(wǎng)初次談及智能電網(wǎng)時，國內(nèi)很多電氣設備企業(yè)還對于這個即將開啟的市場一知半解?！爱敃r科技部聯(lián)同幾個相關機構、設備制造企業(yè)專門召開座談會，會議甚至圍繞何為智能電網(wǎng)、智能電網(wǎng)需要什么設備爭論不休?！币晃粯I(yè)界專家曾這樣告訴記者。
時隔兩年，情況卻已大為不同。去年6月29日，由國家電網(wǎng)公司編制的《智能電網(wǎng)關鍵設備（系統(tǒng)）研制規(guī)劃》和《智能電網(wǎng)技術標準體系規(guī)劃》在京發(fā)布。
其中，《智能電網(wǎng)關鍵設備（系統(tǒng)）研制規(guī)劃》首次系統(tǒng)地提出了包括7個技術領域、28個技術專題和137項關鍵設備的研制規(guī)劃。該規(guī)劃分析了目前國內(nèi)外智能電網(wǎng)關鍵設備的研制狀況，針對“已有設備”、“在研設備”和“待研設備”制定每一類設備的研究內(nèi)容、目標和計劃。而《智能電網(wǎng)技術標準體系規(guī)劃》則系統(tǒng)地提出了包括8個專業(yè)分支、26個技術領域、92個標準系列的智能電網(wǎng)技術標準體系，明確了可以直接采用、需要修訂、需要制定的智能電網(wǎng)技術標準。
“這兩個規(guī)劃出臺以后，設備企業(yè)在智能電網(wǎng)設備研發(fā)方面都有了方向?！敝袊娖鞴I(yè)協(xié)會相關負責人告訴記者，盡管此前我國電氣設備在智能化方面已有了一定的技術儲備，但從建設智能電網(wǎng)的要求來說，還存在一些差距。首先大部分關鍵設備不能滿足智能電網(wǎng)信息化、自動化、互動化的要求；其次智能設備技術標準不統(tǒng)一，互換性差，技術性能有待提升；再次部分關鍵設備的核心技術還沒有完全掌握，比如我國在數(shù)字化變電站二次控制部分核心設備交換機，仍處于進口階段。
相關規(guī)劃出臺后，智能電網(wǎng)的關鍵設備發(fā)展方向漸漸清晰。在發(fā)電方面，主要有可再生能源發(fā)電技術和分布式發(fā)電及儲能技術。在輸配電方面，主要有新型輸變配電設備技術、監(jiān)測技術、分析技術、控制技術、高級數(shù)據(jù)分析和決策支持技術。在用電方面，主要有高級量測技術和家庭自動化技術。
而具體就變電專業(yè)來說，按照國家電網(wǎng)規(guī)劃顯示，關鍵設備研制計劃分為過程層設備、站控層設備、輔助支持設備三個領域，變電方面主要是智能變電站，它分為變壓器、互感器、開關等。目前，在該專業(yè)中，電子式互感器、工業(yè)以太交換機等設備研制成功，電力變壓器、開關設備等正在進行智能化研究。除此之外，還有相關上、下游行業(yè)發(fā)展需要的關鍵技術。
近日，國家電網(wǎng)公司建成投產(chǎn)了110千伏四川北川和220千伏青島等7座智能變電站，實現(xiàn)了我國堅強智能電網(wǎng)建設實現(xiàn)的重大突破，這也是我國在智能變電站核心技術研發(fā)、關鍵設備研制和產(chǎn)品制造等領域?qū)崿F(xiàn)的重大突破。
業(yè)界人士認為，智能變電站是銜接智能電網(wǎng)發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度六大環(huán)節(jié)的關鍵，是堅強智能電網(wǎng)建設中實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換和控制的核心平臺之一，也是實現(xiàn)風能、太陽能等新能源接入電網(wǎng)的重要支撐。此次投產(chǎn)的智能變電張無疑將大幅度提升設備智能化水平和設備運行可靠性。隨著國家電網(wǎng)公司堅強智能電網(wǎng)計劃的實施，變電站將向智能變電站發(fā)展，也將引領設備研發(fā)革命性的飛躍。
一、二次電力設備融合
“我國已在特高壓輸電、智能電網(wǎng)和設備制造方面攻克了一系列重大技術難題。智能電網(wǎng)是新一輪電力變革中最重要最核心的技術，這將是輸電技術國際制高點，代表了世界上最先進的設備技術和制造能力。”國家電網(wǎng)公司副總經(jīng)理舒印彪介紹。
目前，智能電網(wǎng)建設所需要一系列關鍵技術還在不斷地完善和發(fā)展中，而智能電網(wǎng)的試點和研究工作也正是通過積極實踐去推動這些技術的成熟和商用化，從而促進智能電網(wǎng)的大規(guī)模推廣。
采訪中業(yè)界專家表示，智能電網(wǎng)對于設備制造而言是一次“換血”。目前，在智能化方面，我國一次電力設備已經(jīng)沒有技術瓶頸，通過軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的升級都可以實現(xiàn)，國家電網(wǎng)公司此前投產(chǎn)的7座智能變電站也從一個側面印證了這一點。實現(xiàn)智能化后，開關設備不僅具備輸出本身原來狀態(tài)信號功能，還能接收跳閘命令等信號，也就是在原來基礎上實現(xiàn)了自診斷功能。而對于變壓器、互感器等產(chǎn)品，也將同樣加入代表智能化的自診斷功能。
專家表示，在一次設備方面，盡管國內(nèi)企業(yè)同國外企業(yè)制造工藝、市場份額方面還存在一定差距，但對一次設備智能化產(chǎn)品的研制而言，國內(nèi)外企業(yè)幾乎站在同一起跑線上。
與此同時，隨著國家電網(wǎng)公司提出了設備全壽命周期管理，未來的智能電網(wǎng)建設過程中，一次和二次設備將加快融合步伐，不再是獨立分開的。
具體而言，隨著智能電網(wǎng)建設的深入，二次設備的部分功能將轉(zhuǎn)移到一次設備之中，融合為更為集成化的智能單元，這將對二次設備所有的設計技術起到推動作用，使其在技術上實現(xiàn)整體突破，將更加“信息化和互動化”，相應技術的提升會增強設備的保護功能。同時，互動性和關聯(lián)性也會更強，這表現(xiàn)為智能單元與相關設備的互動、一次設備與二次設備的互動，以及設備與用戶之間的互動。業(yè)界分析人士指出，“未來在一次設備里，將含有部分二次設備的智能單元，這將打破現(xiàn)有設備制造企業(yè)的市場格局。與此同時，對整個二次設備領域而言，也是一次發(fā)展機遇?！?
全產(chǎn)業(yè)鏈商機
2011年是“十二五”的開局之年，而正式進入建設階段的智能電網(wǎng)也將為電氣設備企業(yè)迎來更多先機。
此前據(jù)行業(yè)分析師預計，從2009~2020年我國智能電網(wǎng)投資將達到4.3萬億元，年均3583億元，其中智能化投資部分占11.1%左右，年均398億元。“十二五”期間二次設備年均復合增長率為23.5%。就智能電網(wǎng)投資來說，對于業(yè)界企業(yè)而言，行業(yè)在2011年仍將維持較高景氣度。
在此基礎上，分析人士預計，智能電網(wǎng)的建設還將引領兩個清晰行業(yè)的發(fā)展方向。
其一是高壓、特高壓領域。
根據(jù)國家電網(wǎng)的規(guī)劃，未來將建設以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，以信息化、自動化、互動化為特征的堅強智能電網(wǎng)，通過特高壓電網(wǎng)的發(fā)展，形成以“三華”電網(wǎng)為核心，以西北和東北電網(wǎng)為主要送端、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強智能電網(wǎng)。
“十二五”期間，特高壓建設將進一步加強。 未來5年間，國家電網(wǎng)規(guī)劃投資5000億元，將建設特高壓輸電線路4萬公里、變電（換流）容量4.3億千伏安，到2015年建成“三縱三橫”特高壓交流骨干網(wǎng)架和11項特高壓直流輸電工程，形成大規(guī)?！拔麟姈|送”、“北電南送”的能源配置格局。
據(jù)測算，倘若特高壓交流完成“三橫三縱一環(huán)網(wǎng)”的建設，樂觀估計投資達2989億元，若考慮項目推遲的影響預測約2092億元。預計特高壓直流換流站投資1014億元，其中換流變壓器、換流閥和直流保護系統(tǒng)占65%；特高壓交流變電站投資1225億元，主要是變壓器、電抗器和GIS開關，占比分別為18%、16%和24%。
其二是智能電網(wǎng)將推動節(jié)能電力設備的發(fā)展。
有行業(yè)分析師預計，若所有550kV變電站都安裝柔性交流輸電設備，則市場總需求為9000億元，年均900億元。
隨著該產(chǎn)品技術水平的成熟，未來柔性輸電產(chǎn)品市場需求將超出電網(wǎng)現(xiàn)有規(guī)劃。而柔性直流輸電是國際公認的最具有技術優(yōu)勢的風電場并網(wǎng)方案，也是海上風電并網(wǎng)的惟一方式。國網(wǎng)電科院專家預測，我國未來5年市場容量將達到400億元；到2015年，保守估計全世界范圍內(nèi)柔性直流輸電工程的市場規(guī)模將達到千億元以上。
其三，智能電網(wǎng)發(fā)展也將惠澤一些新的產(chǎn)業(yè)，例如電動汽車充電站、智能電表等領域。
未來智能電網(wǎng)建設將包括建設約5000個電動汽車充電站，目前一個充電站投資300萬元左右、一個快速充電樁投資20萬元左右。隨著智能電網(wǎng)業(yè)務的建設，預計未來5年全國電動汽車充電站主設備投資可達到150億元。
對此有業(yè)界專家表示，未來5年間，隨著智能電網(wǎng)建設的全面加速，其所涉及的領域也將日益廣泛，而關鍵技術研發(fā)、制造等方面也需要對整個產(chǎn)業(yè)鏈上多行業(yè)進行宏觀協(xié)調(diào)，從而有效保障智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。
