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工業(yè)連接

未來電網(wǎng):智慧與超導(dǎo)

2025China.cn   2009年04月23日
  美國白宮發(fā)布的經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇計(jì)劃宣布:將鋪設(shè)或更新3000英里輸電線路,并為4000萬美國家庭安裝智慧電表。這意味著奧巴馬政府能源計(jì)劃的下一步戰(zhàn)略將發(fā)展智慧電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。目前位于科羅拉多州首府丹佛西北40公里的小城波爾得(Boulder),已經(jīng)成為全美第一個智慧電網(wǎng)城市。

  有專家說,美國的新能源革命能否成功,某種程度上取決于“兩張網(wǎng)”的成?。阂皇侵悄茈娋W(wǎng),二是超導(dǎo)電網(wǎng)。

  智能電網(wǎng)戰(zhàn)略 智能電網(wǎng)的本質(zhì)就是能源替代和兼容利用,它需要在創(chuàng)建開放的系統(tǒng)和建立共享的信息模式的基礎(chǔ)上,整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù),優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行和管理。它主要是通過終端傳感器將用戶之間、用戶和電網(wǎng)公司之間形成即時連接的網(wǎng)絡(luò)互動,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取的實(shí)時、高速、雙向的效果,整體性地提高電網(wǎng)的綜合效率。IT產(chǎn)業(yè)的深度革命和能源革命將成為孿生兄弟,智能電網(wǎng)改革將推動美國能源革命的深度裂變。

  智能電網(wǎng)的主要功效包括:智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)雙向互動的智能傳輸數(shù)據(jù),實(shí)行動態(tài)的浮動電價制度。它可以利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和數(shù)據(jù)整合,能夠在不同區(qū)域間進(jìn)行及時調(diào)度,平衡電力供應(yīng)缺口,從而達(dá)到對整個電力系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化管理。智能電網(wǎng)能夠?qū)⑿滦涂商娲茉唇尤腚娋W(wǎng),比如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿?,?shí)現(xiàn)分布式能源管理。智能電表也可以作為互聯(lián)網(wǎng)路由器,推動電力部門以其終端用戶為基礎(chǔ),進(jìn)行通信、運(yùn)行寬帶業(yè)務(wù)或傳播電視信號。

  智能電網(wǎng)技術(shù)革新打開了電信、電網(wǎng)、電視網(wǎng)等整合的通道,為全球電力、電信產(chǎn)業(yè)、通信產(chǎn)業(yè)、電視媒體等改革提供了獨(dú)特機(jī)遇。但與美國現(xiàn)在危機(jī)重建行動相比,

  奧巴馬團(tuán)隊(duì)可能會感覺智能電網(wǎng)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)體量還不夠大,如只停留在對現(xiàn)有電網(wǎng)的技術(shù)改造上,其整合效益也還不夠高。因此,奧巴馬團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該會在通過對整個美國電網(wǎng)的改革計(jì)劃之后,才會最終確定智能電網(wǎng)的實(shí)施水平和推進(jìn)強(qiáng)度,以求得這個改革的最大收益,并實(shí)現(xiàn)美國變革的要求。

  超導(dǎo)電網(wǎng)戰(zhàn)略 超導(dǎo)電纜就是采用高溫超導(dǎo)材料制作的電纜,它具有輸電過程中的能量損耗低,輸送容量大,體積小,電磁污染少的四大優(yōu)點(diǎn),在相同截面下,輸電能力是常規(guī)電纜的3~5倍。

  超導(dǎo)電纜是目前人類能夠掌控的最具環(huán)保價值的纜線,也是提高電網(wǎng)安全性、可靠性、基本上杜絕火災(zāi)隱患的擇優(yōu)途徑,建設(shè)具有遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗輸電能力的超導(dǎo)電網(wǎng)是克服常規(guī)電纜遠(yuǎn)距離輸電時對高壓電纜依賴的唯一途徑,至少是21世紀(jì)前50年解決一個國家或地區(qū)大容量、低損耗輸電的最佳途徑,將國家電網(wǎng)革新提升為超導(dǎo)電網(wǎng),是全球生產(chǎn)力面臨的最偉大的變革之一。

  目前公開推進(jìn)能源體系轉(zhuǎn)型計(jì)劃的主要世界經(jīng)濟(jì)體系只有美國,而且目前執(zhí)行這個計(jì)劃的也只有美國。如果美國借此發(fā)展智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè),8~10年內(nèi)這個產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過5萬億美元;如果美國借此全力發(fā)展超導(dǎo)電網(wǎng)產(chǎn)業(yè),8~10年內(nèi)這個產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過30萬億美元,這不可能不使奧巴馬行動起來,在美國能源改革的下一步戰(zhàn)略中關(guān)注超導(dǎo)電網(wǎng)改造的運(yùn)轉(zhuǎn)。

  世界上超導(dǎo)電力技術(shù)研究的帶頭國家就是美國,美國的能源法中也率先世界其他國家肯定了超導(dǎo)電纜電網(wǎng)的作用。目前技術(shù)、成本、市場等方面已經(jīng)讓超導(dǎo)電纜進(jìn)入美國電網(wǎng)改造的主要市場有了可能。

  專家們認(rèn)為,美國智慧電網(wǎng)的提出無疑是對中國“特高壓電網(wǎng)”的一個新考驗(yàn)。中國應(yīng)該加快智慧電網(wǎng)的研究和發(fā)展。

  什么是“智能電網(wǎng)”

  所謂“智能電網(wǎng)”,簡單說就是具有人工智能的電力供應(yīng)網(wǎng),它能實(shí)時機(jī)動地整合調(diào)配用電供需,并達(dá)到最佳節(jié)能的電力管理。智能電網(wǎng)包括了輸配電網(wǎng)絡(luò)、先進(jìn)電子電表、各式儲能設(shè)施、信息分析管控軟件及電路安全保護(hù)機(jī)制等。智慧電網(wǎng)除了能更靈活有效地調(diào)配電力供需,更需利用先進(jìn)電子電表所提供的實(shí)時用電信息,來改變用戶的用電行為模式、節(jié)約用電;另外也透過差異電價,進(jìn)一步降低尖峰用電,避免增建電廠的龐大投資,因此智慧電網(wǎng)對電力供需雙方都有利,有助于全面大幅節(jié)能減碳。

  目前英國、瑞典均在積極規(guī)劃推動智慧電網(wǎng),意大利及美國已率先試行,加州完成了第一階段試驗(yàn)性200萬戶小區(qū)先進(jìn)電表系統(tǒng)(AMI)的安裝。初步分析顯示,節(jié)省電力可達(dá)16%至30%之多,效益十分可觀,預(yù)計(jì)未來全球各國將會陸續(xù)展開建設(shè)。

  智能電網(wǎng)除了“客戶端”衍生的商機(jī)之外,在“供電端”也有許多新發(fā)展。由于智能電網(wǎng)的機(jī)動、彈性及智能化,更便于銜接各種易受天氣影響而來源不穩(wěn)定的可再生能源,如風(fēng)能、太陽能等。美國XcellEnergy公司正協(xié)助科羅拉多州,推動一項(xiàng)以智慧電網(wǎng)為核心的“智能城市”計(jì)劃,以測試各項(xiàng)科技及服務(wù)營運(yùn)模式。

  

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