隨著智能電網(wǎng)時(shí)代的到來，世界各國(guó)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，許多國(guó)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。
為了更好地了解和把握全球智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀，從而為我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)及智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供借鑒與啟示。
要達(dá)成智能電網(wǎng)容納20%可再生能源的目標(biāo)，最大的制約是可再生能源的間歇性和對(duì)電網(wǎng)安全的沖擊性。2010年，以英法德為代表的歐洲北海國(guó)家正式擬定了聯(lián)手打造可再生能源超級(jí)電網(wǎng)計(jì)劃：在未來十年內(nèi)建立一套橫貫歐洲大陸的電力系統(tǒng)，電池板與挪威的水電站連成一片，從而發(fā)揮不同特性電源間的互補(bǔ)優(yōu)勢(shì);還可接入北非的太陽(yáng)能電場(chǎng)，從而加強(qiáng)歐洲大陸的電力供給，并有助于提高可再生能源的安全性和可靠性。
總體而言，歐洲的智能電網(wǎng)建設(shè)是以英法德等北海國(guó)家為主要代表，其他國(guó)家起輔助作用。各國(guó)都是在充分考慮本國(guó)實(shí)際情境的基礎(chǔ)上，積極按照歐盟委員會(huì)的統(tǒng)籌和部署開展智能電網(wǎng)相關(guān)工作，以下將按國(guó)家維度進(jìn)行詳細(xì)闡述。
2. 英國(guó)
(1)英國(guó)政府對(duì)智能電網(wǎng)的政策支持
為落實(shí)2009年出臺(tái)的《英國(guó)低碳轉(zhuǎn)型計(jì)劃》國(guó)家戰(zhàn)略，2009年12月初，英國(guó)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(guó)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(guó)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)。
(2)英國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀
目前已經(jīng)或即將開展的工作如下：① 加大力度安裝智能電表。據(jù)英國(guó)能源和氣候變化部透露，2020年前，英國(guó)家庭正在使用的4700萬個(gè)普通電表將被智能電表全面替代，這一升級(jí)工程預(yù)計(jì)耗資86億英鎊，在未來20年或可因此受益146億英鎊。② 組建智能電網(wǎng)示范基金。英國(guó)在2009年10月和2010年11月分別為智能電表技術(shù)投入600萬英鎊科研資金，資助比例最高可達(dá)項(xiàng)目總成本的25%。此外，英國(guó)煤氣電力市場(chǎng)辦公室(Ofgem)還將提供5億英鎊，協(xié)助相關(guān)機(jī)構(gòu)開展智能電網(wǎng)試點(diǎn)工作。③ 規(guī)范智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)運(yùn)作模式。智能電網(wǎng)將由政府全權(quán)負(fù)責(zé)，智能電表則按市場(chǎng)化經(jīng)營(yíng)，但所有供應(yīng)商必須取得政府頒發(fā)的營(yíng)業(yè)執(zhí)照。
(3)英國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)
英國(guó)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(guó)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。具體內(nèi)容就是進(jìn)一步加強(qiáng)智能電表的研究和部署工作，通過智能計(jì)量系統(tǒng)對(duì)各地區(qū)的需求進(jìn)行積極響應(yīng)，以達(dá)到促進(jìn)需求側(cè)發(fā)展、系統(tǒng)優(yōu)化、資金規(guī)劃和固定資產(chǎn)管理的目的。
近期英國(guó)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。
3. 法國(guó)
(1)法國(guó)對(duì)智能電網(wǎng)的政策支持
法國(guó)是能源資源相對(duì)匱乏的國(guó)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(guó)政府在制定相關(guān)政策時(shí)優(yōu)先考慮的問題。同時(shí)，法國(guó)政府還通過征收二氧化碳排放稅以及承諾投入4億歐元資金用于研發(fā)清潔能源汽車等措施來促進(jìn)其智能電網(wǎng)建設(shè)工作的開展。
(2)法國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀
法國(guó)計(jì)劃到2020年風(fēng)電達(dá)到20GW，比目前提高300%，因此，推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)以更好地消納清潔能源是其未來工作重點(diǎn)。
加強(qiáng)企業(yè)合作。法國(guó)電網(wǎng)公司(RTE)選擇和阿�，m(AREVA)旗下的輸配電公司T&D合作發(fā)展智能電網(wǎng)。根據(jù)法國(guó)能源監(jiān)管條例要求，用戶可每周或每月向RTE了解用電數(shù)量，也可通過遠(yuǎn)程訪問的方式直接讀取計(jì)量數(shù)據(jù)。為此，RTE開展了廣泛的表計(jì)及相關(guān)業(yè)務(wù)處理工作，開發(fā)了T2000系統(tǒng)，設(shè)立了7個(gè)遠(yuǎn)程讀表中心，主要包括表計(jì)、結(jié)算及出單(發(fā)票)等功能。遠(yuǎn)程讀表中心將數(shù)據(jù)匯總到總部表計(jì)及結(jié)算系統(tǒng)(ISU Metering)，進(jìn)行相關(guān)結(jié)算以及出單處理。隨著T2000的應(yīng)用，錯(cuò)誤率逐年下降，實(shí)時(shí)出單的比例逐年上升，提高了效率，減少了糾紛。2008年 RTE公司實(shí)時(shí)出單率已經(jīng)達(dá)到99.0%。
更換智能電表。法國(guó)配電公司ERDF將逐步把居民目前使用的普通電表全部更換成智能電表，這種節(jié)能型的智能電表能使用戶跟蹤自己的用電情況，并能遠(yuǎn)程控制電能消耗量，更換工程的總投資為40億歐元。
(3)法國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)
繼續(xù)推進(jìn)以智能電表為核心的用戶端技術(shù)服務(wù)，按照歐盟委員會(huì)的要求積極推進(jìn)智能電表的普及工作;加強(qiáng)儲(chǔ)能技術(shù)的研究;并通過EDF公司注重與中國(guó)的合作;在謹(jǐn)慎發(fā)展核電的基礎(chǔ)上大力發(fā)展清潔能源。
4. 德國(guó)
(1)德國(guó)政府對(duì)智能電網(wǎng)的政策支持
在德國(guó)，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(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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)
(2)德國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀
針對(duì)E-Energy項(xiàng)目，德國(guó)啟動(dòng)了不同的示范工程，對(duì)智能電網(wǎng)的不同層面進(jìn)行展示和研究。
在曼海姆，200家電力用戶對(duì)未來能源供應(yīng)狀況進(jìn)行了測(cè)試，并于2010年底開始使用“能源管家”，對(duì)電力消耗進(jìn)行調(diào)控，以實(shí)現(xiàn)省錢和環(huán)保兩大目標(biāo)。
在庫(kù)克斯港，生產(chǎn)型企業(yè)和地方上的用電大戶積極參與示范項(xiàng)目。如大型冷庫(kù)和游泳場(chǎng)如果通過風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電，將會(huì)節(jié)省大量電力，減輕電網(wǎng)負(fù)擔(dān)。
在哈爾茨，新型的太陽(yáng)能和風(fēng)能預(yù)測(cè)系統(tǒng)得到應(yīng)用，能對(duì)分散的可再生能源發(fā)電設(shè)備與抽水蓄能式水電站進(jìn)行協(xié)調(diào)，使其效果達(dá)到最優(yōu)。項(xiàng)目參與者認(rèn)為，盡管風(fēng)力發(fā)電站的數(shù)量在不斷上升，但預(yù)計(jì)到2020年，該地區(qū)不需要再繼續(xù)建新的電網(wǎng)。
在萊茵-魯爾區(qū)，安裝了20個(gè)微型熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組。在必要的時(shí)候這些熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組可用作分散的小型發(fā)電廠，并形成盈利能力。借助信息通信技術(shù)，參與實(shí)地測(cè)試的消費(fèi)者可以積極參與市場(chǎng)活動(dòng)。
在卡爾斯魯爾和斯圖加特，減少排放是示范項(xiàng)目的重點(diǎn)。1000名用戶參與了實(shí)地試驗(yàn)，在小范圍內(nèi)(工廠或家庭)對(duì)電力生產(chǎn)與消耗進(jìn)行調(diào)控。
在亞琛，地區(qū)性的供電公司積極參與示范項(xiàng)目。借助智能電表，500多家用戶能夠獲悉他們所用電力的來源和價(jià)格，從而進(jìn)行最優(yōu)選擇。
(3)德國(guó)智能電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)
第一，確立發(fā)展清潔能源的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。
自2011年日本核危機(jī)以來，德國(guó)積極響應(yīng)并成功“棄核”，決定2022年前關(guān)閉所有核電站，成為首個(gè)“棄核”的先進(jìn)工業(yè)國(guó)家。2011年德國(guó)政府將永久關(guān)閉裝機(jī)容量總計(jì)8.5G瓦的8座核反應(yīng)堆，其發(fā)電量占全年電量的8%。
這個(gè)歐洲最大的經(jīng)濟(jì)體計(jì)劃在10年中加倍擴(kuò)大可再生能源比例至35%。德國(guó)的應(yīng)對(duì)辦法就是大力發(fā)展清潔能源。德國(guó)從上世紀(jì)90年代開始大力開拓可再生能源，取得了驕人的成績(jī)。截止到去年末，德國(guó)太陽(yáng)能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、水力發(fā)電五項(xiàng)可再生能源的開發(fā)利用已經(jīng)貢獻(xiàn)給全國(guó)總電力消耗的16.8%。
第二，利用先進(jìn)的儲(chǔ)能技術(shù)大力發(fā)展太陽(yáng)能和電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)。
德國(guó)在太陽(yáng)能熱利用和光伏發(fā)電領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先地位。截止2010年底，德國(guó)的太陽(yáng)光伏(PV)電池板裝機(jī)總量達(dá)到17,300兆瓦。據(jù)相關(guān)資料表明，天氣理想時(shí)全德國(guó)的太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電總量相當(dāng)于28座核電站的發(fā)電總量。目前德國(guó)已有約0.9%的家庭使用太陽(yáng)能發(fā)電裝置，居民白天把屋頂太陽(yáng)能光伏電(或風(fēng)能發(fā)電)以較高價(jià)賣給電網(wǎng)，晚上平價(jià)買電使用�？梢灶A(yù)見，未來越來越多居民將既是電能的生產(chǎn)者又是消費(fèi)者。
另外，德國(guó)利用其在傳統(tǒng)汽車行業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)大力發(fā)展電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)。德國(guó)政府已明確表示要在未來十年內(nèi)成為世界電動(dòng)汽車的引領(lǐng)者。
第三、積極推進(jìn)信息技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)的結(jié)合工作。德國(guó)當(dāng)前正在利用計(jì)算機(jī)技術(shù)調(diào)配各種可再生能源的供給，從調(diào)峰效果來看是非常理想的。
德國(guó)全境到處都建設(shè)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，當(dāng)一個(gè)局部地區(qū)的風(fēng)力不足導(dǎo)致風(fēng)電生產(chǎn)下降時(shí)，電網(wǎng)或者自動(dòng)調(diào)度其它風(fēng)力充足地區(qū)的風(fēng)電，或者自動(dòng)增大太陽(yáng)能光伏電的比例，如果遇到陰雨天氣光伏電不足或夜間沒有太陽(yáng)能光伏電時(shí)，電網(wǎng)的計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件立即自動(dòng)啟動(dòng)當(dāng)?shù)氐纳镔|(zhì)能發(fā)電，確保居民時(shí)刻有電可用。