? 智能電網蘊含新機遇
3月31日，2016’全球能源互聯(lián)網大會智能電網技術與實踐專題論壇上，來自莫斯科動力學院、西門子公司、施耐德、聯(lián)想集團、華為、杜爾咨詢顧問公司等國內外專家聚在一起，熱烈討論。中國電力科學研究院名譽院長、中國科學院院士周孝信和IEC智能能源系統(tǒng)委員會主席理查德·舒貝格共同主持此論壇。
全球能源互聯(lián)網將衍生出什么樣的新貿易與商業(yè)機遇？全球能源互聯(lián)網建設中如何加強國際合作交流？智能電網技術在全球能源互聯(lián)網中將扮演怎樣的角色？實現(xiàn)信息通信技術與電網技術深度融合需要重點開展哪些研究工作？構建全球能源互聯(lián)網需要突破的智能電網核心技術是什么？這幾個問題成為本場分論壇熱門話題，發(fā)言嘉賓和參會代表就此展開討論。
莫斯科動力學院院長羅加廖夫·尼古拉·德米特里耶維奇表示，智能電網是建立在傳統(tǒng)電網基礎上的，它的發(fā)展蘊含新的特征和機遇；國家電網公司信息通信部主任王繼業(yè)認為，信息通信技術是能源革命的催化劑和支撐器；西門子公司輸電部副總裁黃志強表達了對供應商、運營商和消費者合作的期待，以使智能電網真正智能。
“現(xiàn)在智能電網技術已經被拓展到了多個維度，今天的發(fā)言人也從不同的角度為我們闡述了智能電網技術，從LOT到網絡安全，再到特高壓輸電，以及智能電網的安全性以及一些創(chuàng)新性的設計等?！狈终搲鞒秩死聿榈隆な尕惛裾f。
學術研究
智能電網蘊含新特征與機遇
●羅加廖夫·尼古拉·德米特里耶維奇 莫斯科動力學院院長
智能電網是一個在傳統(tǒng)電網基礎上蘊含新的特征和機遇的概念，是一個可靠的網絡，其中包括很多核心技術，包括智能開關、智能用戶柜、充電器、能源路由器等。
智能電網需要一些關鍵的技術，包括一次設備，主要負責儲能，控制能源消耗和成本。還有二次設備，主要是控制系統(tǒng)。儲能可以將能源的生產消費過程從傳統(tǒng)的同步模式改為時間獨立模式。智能電網的系統(tǒng)非常龐大，里面存在著大量的運行參數(shù)和用戶，所以這是一個多代理存在下的控制系統(tǒng)，它將與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)并存很長一段時間。智能電網技術能將智能化滲透到更低的層次，但消費者不會都是電力工程師，所以智能電網就要在技術上能夠滿足即插即用的要求。從教育層面來說，智能電網技術投入還有很多不足，不能滿足相應的學科范圍，我們還需要額外的培訓和教育。全球能源互聯(lián)網有很大潛力，未來我們可以進行進一步溝通。
電力物聯(lián)網為智能電網提供技術手段
●李劍 重慶大學電氣工程學院副院長
智能電網和電力物聯(lián)網都是國家戰(zhàn)略新興產業(yè)，智能電網是物聯(lián)網重要的應用領域，以通信技術、計算機技術、電子技術和傳感技術為基礎的電力物聯(lián)網技術為建設智能電網提供了必要的技術手段。電力物聯(lián)網是改變世界的十大新興技術之首，是國家能源安全和綜合資源優(yōu)化配置的需要。
智能電網依賴于電網各個環(huán)節(jié)重要運行參數(shù)的在線監(jiān)測和實時信息掌控，物聯(lián)網作為智能電網信息感知末梢，可以全方位提高智能電網各個環(huán)節(jié)的信息感知深度和廣度。從2009年開始，國家電網公司先后啟動了電力客戶用電信息采集、智能變電站、狀態(tài)檢測與檢修、智能調度、配網自動化、智能用電等試點工作，有力地推動了智能電網的建設，也促進了物聯(lián)網在智能電網中的應用。
確保半波長輸電線路安全運行
●王賓 清華大學電機系副教授
建設全球能源互聯(lián)網首先要考慮如何保護其正常運轉，是用傳統(tǒng)波長線路還是新的。其次，我們必須了解其正常運轉和發(fā)生故障之間的差別。
線路在正常運行或區(qū)外故障時，線路兩端流入線路的電流大小相等、相位相同，表現(xiàn)出區(qū)內故障的特性，因此必須采取措施減小和消除電容電流的影響。半波長輸電線路，具有很強的輸送能力，通常被用于超遠距離的輸電技術。要建設全球能源互聯(lián)網，就要把大規(guī)模可再生能源輸送到負荷中心。半波長技術具有很多優(yōu)勢，比如經濟性和穩(wěn)定性。在過去幾年，巴西和中國都已經開始重視對半波長輸電技術的研究。
半波長交流輸電線路的故障特性與常規(guī)的輸電線路相比有著較大的差別。由于分布電容的影響，帶有電容電流的傳統(tǒng)電流差動保護不適用于半波長輸電線路。而行波差動保護和基于貝瑞隆模型的差動保護可以應用于半波長輸電線路，且林敏度較高，在大過渡電阻下仍能正確動作。
多重能力支撐全球能源互聯(lián)網發(fā)展
●謝開 全球能源互聯(lián)網研究院副院長
對全球能源互聯(lián)網而言，我們需要考慮廣域調度，以及短途的通信要求。那么對于廣域，例如跨大陸、跨大洲互聯(lián)，就需要有衛(wèi)星通信技術，這要求全球能源互聯(lián)網必須有在整個地球范圍內的協(xié)調能力。我們需要考慮計算資源、通信資源和物理系統(tǒng)資源的協(xié)同能力。需要有一個全局觀去運行這樣一個大規(guī)模的直流和交流電力系統(tǒng)。
第二類能力是自適應、自學習、自組織泛載網絡技術能力。在運算上，國家電網公司利用虛擬化技術，建立三個國網的控制云、業(yè)務支持云和服務云。在電網層面，也需要考慮自組織、自適應的電網技術，以不同的模式去運行系統(tǒng)，在不同的結構下去運行，并把不同的可再生能源進行互聯(lián)。
大規(guī)模分布實施是第三種能力。這其中包括大數(shù)據應用。大數(shù)據對于跨平臺數(shù)據分析有很大潛力。最后一個能力是公共信息和網絡安全防護的能力。越來越多的大規(guī)模分布式終端和網絡連接在一起，一個重大挑戰(zhàn)就是公共安全的問題。我們需要去確定安全邊界，也需要新的戰(zhàn)略和策略來去處理網絡安全的問題。
技術實踐
可再生能源安全并網
●皮埃爾·弗朗西斯科·贊奴茲 特馬網意大利公司首席執(zhí)行官
過去五年，我們看到歐洲可再生能源增長快速，不同國家也制定了一些鼓勵性政策，特別是光伏發(fā)電在五年間已經翻了一番，這對于所有的歐洲消費者都是好消息。能源需求的變化使歐洲的整個輸電網絡發(fā)生了變化。輸電網、運營商也在努力提供更加可靠、安全、靈活的運營。因此，電網的硬件設施和軟件設施要有機結合，才能讓大量的可再生能源并網，并確定電網安全、穩(wěn)定。另外，輸電網運營商很多時候不光是國家內部的運營商，還是整個地區(qū)的運營商，越來越多的需求要相互協(xié)調。
我們致力研發(fā)特殊的設備和投資一些創(chuàng)新性的項目，然而這還不能解決能源互聯(lián)問題。如果要去維持一個優(yōu)質的、穩(wěn)定的電網運行，就需要更加快速、準確的電力系統(tǒng)，這樣就能實時分析緊急情況并及時處理。我們的愿景就是能夠提出統(tǒng)一的歐洲電力系統(tǒng)管理規(guī)則。在電網運營和發(fā)展方面，我們對整個系統(tǒng)的智能性是有信心的，我們能贏得可再生能源安全并網的挑戰(zhàn)。
直流輸電的作用在電力系統(tǒng)越來越重要
●馬爾西奧·塞茨特曼 杜爾咨詢顧問公司獨立國際顧問
隨著并入電網的新能源比例不斷增加，電力系統(tǒng)規(guī)劃、傳輸、設計及運行維護面臨越來越多的挑戰(zhàn)。新能源發(fā)電難以預測，在時間上呈現(xiàn)隨機性且集中在風能、太陽能等資源豐富的地區(qū)?？紤]現(xiàn)代電網的作用，我認為高壓直流輸電是構建全球能源互聯(lián)網的一個前提條件。
直流輸電技術對于有功功率的全控調節(jié)，并控制交流線路的潮流在穩(wěn)定極限范圍內，發(fā)揮著重要作用。直流輸電線路可以在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時迅速響應并減少系統(tǒng)電力恢復時間。
新能源發(fā)電并入電網時，電力系統(tǒng)規(guī)劃運營者要面臨眾多挑戰(zhàn)。由于新能源發(fā)電的隨機性及分布性，電力系統(tǒng)需快速接收并消納新能源。直流輸電的作用在電力系統(tǒng)會越來越重要。
智能電網技術的工程實踐
●方必安 施耐德中國業(yè)務拓展部副總裁
近年來，宏觀電網的建設急需實現(xiàn)。首先，城鎮(zhèn)化快速發(fā)展；其次，互聯(lián)越來越深入；第三，我們對能源的需求在上升，但為了減少碳排放，能源效率需要提升，電網要更加智能。因此，我們一方面會加快電氣化發(fā)展，另一方面會加強互聯(lián)的程度。
施耐德為智能電網的建設提供了一些解決方案，比如電網的現(xiàn)代化和資產管理、運營以及這些日常的管理等。我們現(xiàn)在正在關注的是智能設備，這是一個非常重要的領域。為了提高效率，智能化應當自上而下全面實現(xiàn)，從發(fā)電廠一直到最終用戶。在功能方面，要確保傳統(tǒng)的工具和投資能夠跟新生的整合，另外還可以通過遠程的控制來確保智能電網運營是平穩(wěn)有序的，這樣在它的整個生命周期管理上將更加智能。如果我們想要理解智能電網這個概念，就要往前走，加強對每個終端用戶和智能電網之間聯(lián)系的了解。
智能電網，挑戰(zhàn)即機遇
●黃志強 西門子公司輸電部副總裁
能源系統(tǒng)的總體目標，一是二氧化碳減排，不通過核電，通過可再生實現(xiàn)碳減排；一是實現(xiàn)電力供應。
可再生能源的調度是有難度的，特別是在中國，水電資源離消費中心很遠。這既是挑戰(zhàn)，也是機遇。首先是互聯(lián)，典型的方案包括高壓直流輸電、特高壓、儲能等技術，能夠加強交流電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其次，需要很好的測量系統(tǒng)，包括數(shù)據分析、傳感。第三，需要特別方案，比如說有動態(tài)控制功能的數(shù)字變電站，以及一些高級保護方案。第四，要把消費者也融入到產銷一體化的方案中去，需要有虛擬發(fā)電廠、智能量測和虛擬電站的一些解決方案。
在機遇面前，我們對智能電網技術做一個總結和分類。大概有四類：第一是監(jiān)管；第二類是通信；第三是智能技術，也就是能夠實現(xiàn)實時系統(tǒng)管理和決策；第四是最重要的一類技術，也就是需要有一些硬件和設備去執(zhí)行指令。
所以，我們需要供應商、運營商和消費者的合作，以及各方面的價值鏈都需要合作，這樣我們能夠使得智能電網真正智能。
信息通信
擁抱能源行業(yè)數(shù)字化轉型
●李三琦 華為產品與解決方案首席技術官
LOT（“Lab of Things”的簡稱）平臺對于能源領域的數(shù)字化變革非常關鍵，它除了發(fā)電、輸電、支持等，還有很多其他功能。我們非常關注數(shù)字連接，這和全球能源互聯(lián)網的構想高度一致。我們非常關注互聯(lián)，也同樣關注“1+2+1”平臺。第一個“1”是LOT連接管理平臺，它是在網絡中以數(shù)以億計的傳感器將數(shù)據連接到互聯(lián)網，并進行智能的分析、互聯(lián)和交換?！?”是指兩個接入，一個是遠程智能連接，就如同智能手機與其他機器設備的連接；另一個是本地的無線接入，這個連接的范圍比較小，但作用不可小覷。最后一個“1”是LOT運營系統(tǒng)，也就是如何維持一個開源的生態(tài)系統(tǒng)讓所有人參與進來，以消除相互隔離。
以智能電表為例，在非洲和拉丁美洲我們已連接60萬用戶并為其服務，它不僅能夠涵蓋居民區(qū)，還能覆蓋商業(yè)用戶和工業(yè)用戶。我們生活在一個網絡世界里，最重要的就是連接。我們不僅要關注自身的研發(fā)項目，還要抓住機遇，推動全球能源互聯(lián)網建設。
信息通信技術是能源革命的催化劑
●王繼業(yè) 國家電網公司信息通信部主任
信息互聯(lián)網和能源互聯(lián)網是相通的，有一定對稱的地方。信息互聯(lián)網是各類信息交互傳輸?shù)墓蚕砥脚_，能源互聯(lián)網將是各類能源通信傳輸和交換的共享平臺；信息互聯(lián)網實現(xiàn)了人與機器之間的通信，能源互聯(lián)網將實現(xiàn)人與物、物與物的交互。
從信息互聯(lián)網的發(fā)展看，能源互聯(lián)網有很多值得借鑒的地方。能源互聯(lián)網的本質是能源配制的變革，這種變革既包括本地的變革，也包括了大容量、遠距離的傳輸。能源互聯(lián)網通過特高壓實現(xiàn)跨洲、跨國、跨區(qū)域的互聯(lián)，實現(xiàn)生產的控制、用戶的互動以及清潔能源的接入。應該說，這一切都需要電力通信網、電力云乃至電力物聯(lián)網的支撐。
能源的生產端、傳輸端和消費端應該說具有天然的聯(lián)系。有了能源互聯(lián)網就可以使得這種聯(lián)系更加實時、更加長距離。能源互聯(lián)網可以實現(xiàn)人、物、能源、終端間的廣泛互聯(lián)，創(chuàng)造全新價值。能源互聯(lián)網事實上是以智能電網的形式存在的，智能電網又是由信息通信網絡支撐的，通過信息通信網絡可以實現(xiàn)終端的實時接入、采集和數(shù)據傳輸。所以說，信息通信技術是能源革命的催化劑和支撐器。
架構雙態(tài)IT融入全球能源互聯(lián)網建設
●黃瑩 聯(lián)想集團副總裁
信息技術是全球能源互聯(lián)網的重要支撐，包括三個方面，一是特高壓電網，一是智能電網，一是清潔能源。但其中很大一部分應該是信息技術。沒有信息技術，可能也沒有全球能源互聯(lián)網。
在中國，大家都熟悉互聯(lián)網+，即把新興的IT技術和傳統(tǒng)的生產過程相結合的業(yè)態(tài)，那能源互聯(lián)網就是互聯(lián)網+的一種表現(xiàn)?；ヂ?lián)網的因子引入到整個電網系統(tǒng)后，這個時候需要在業(yè)務上不斷創(chuàng)新，所以對于IT的架構和整個系統(tǒng)也要有所反映，從而保證整個系統(tǒng)穩(wěn)定。
如果我們把電網分一下，可以看到一部分是敏態(tài)的，一部分是穩(wěn)態(tài)的。敏態(tài)是消費互聯(lián)化、互聯(lián)網平臺化，是靈動創(chuàng)新的。穩(wěn)態(tài)是固本。敏態(tài)能夠抓住市場機會快速做出反映，這需要一些虛擬資源，需要橫跨領域、新興技術。移動互聯(lián)、電子商務、智能城市等都可以歸類到敏態(tài)IT里。穩(wěn)態(tài)IT，就是要看重成本和穩(wěn)定，需要集中建設，把領域細分，它的產品可能也是比較成熟的，能進行很好的管控。做好雙態(tài)IT，才可以更好地服務全球能源互聯(lián)網建設。
