智能電網已成為引領電網技術未來發展的方向,而物聯網技術的應用正是為了能夠盡可能地保證電力輸送過程中的電網高效、安全、可靠,力求提高網絡傳輸及管理效率、電網運行可靠性,以及降低能耗和減少浪費等成本。
物聯網滲透各環節
物聯網作為智能電網末梢信息感知不可或缺的基礎環節,在電力系統中具有廣闊的應用空間,物聯網將滲透到電力輸送的各個環節,從發電環節的接入到檢測,變電的生產管理、安全評估與監督,以及配電的自動化、用電的采集以及營銷方面都要采用物聯網,在電網建設、生產管理、運行維護、信息采集、安全監控、計量應用和用戶交互等方面將發揮巨大作用,可以說80%的業務跟物聯網相關。
目前,智能電網的發展為物聯網技術相關領域的產業帶來前所未有的市場機遇。同樣,物聯網相關技術發展與應用,也為智能電網發展賦予新的含義,極大地刺激和促進了全球范圍內智能電網方面的技術和建設性投資。根據研究預測,到2030年,僅美國在智能電網智能化基礎設施建設方面的投資將達到600億美元,2017年亞太地區的投資也將達到1713億美元,到2020年歐洲對智能電網技術的投資預計可達803億美元,在此之間中國必將成為最大的消費市場。
我國很早就開展了智能電網的基礎研究工作。在智能電網相關的清潔能源及接入、儲能、特高壓輸電、大電網運行控制、靈活交流輸電、數字化變電站與數字化電網、配電網自動化、狀態檢修與資產全壽命周期管理、自動抄表和自動測量、定制電力、通信、信息化等技術領域積極開展試點、示范工程建設以及智能電網標準化的研究和制定。據相關調研顯示,目前,電網光纖通信網絡、管理信息系統已全面展開建設,在調度自動化、電網實時動態監控等方面均取得了大量突破,為促進清潔能源開發利用、提高能源利用效率、實現電網與用戶雙向互動奠定了堅實的基礎。
我國已建成上海世博園、天津濱海新區的中新生態城兩個較大型的試點區,中新天津生態城覆蓋區域達31平方公里、30000戶住宅全部實施電力光纖入戶,涵蓋6大環節12個子項目的示范工程,是目前國際上覆蓋區域最廣、功能最齊全、信息化水平較高的智能電網管理系統。目前,我國已建成6個智能用電試點小區,在建22個智能用電小區,服務平臺覆蓋3.5萬個客戶。
加強技術開發與推廣
雖然智能電網建設在逐步推進,但仍面臨一些難關。“清潔能源入網技術、儲能技術、基礎元器件產品技術是制約智能電網發展與推廣應用的技術瓶頸。另外,由于在能源轉換、電力輸送、用戶使用三大環節中的信息采集、控制技術,長期被西方發達國家技術壟斷,我國長期投入不足、技術基礎積累不夠和知識產權制約等主要問題的影響,使得我國在技術水平、可靠性等指標上與國外相比有較大的差距?!惫I和信息化部電子元器件行業發展研究中心副總工程師郭源生介紹說,“因此,國內數字化智能儀表產品技術,以及產業化生產的技術標準也是制約三大環節智能化發展的主要技術瓶頸?!?/p>
而在物聯網技術結構和標準方面,郭源生認為,由于管理、結構和技術運用條件與環境不同,在整個智能電網的能源轉換、電力輸送、用戶使用三大環節的物聯網技術運用和結構差異性很大,很難形成統一結構模式和標準。
對于未來如何取得更進一步發展,郭源生建議說,未來國內還需要進一步加強技術創新性研究,如大電網安全穩定運行控制技術、大電網經濟高效運行關鍵技術、智能配電網運行控制關鍵技術、分布式能源接入及雙向供電技術、智能電網狀態可視化技術,以及智能電網的保護技術、控制技術、自愈技術等,注重發展能源資源優化配置、智能電網標準化、智能電網規劃與設計、智能電網運行與控制技術、智能電網信息技術、智能電網終端設備(各種智能傳感器、儀表、電器)、智能輸配電技術相關類產品的開發研制、規?;a、市場推廣應用,在產品可靠性指標上需要進一步突破和提高,徹底打破長期依賴進口的被動局面。