智能電網(wǎng)技術制高點與產(chǎn)業(yè)方向-(2253)

1、智能電網(wǎng)技術制高點與產(chǎn)業(yè)方向,上海交通大學國家能源智能電網(wǎng)(上海)研發(fā)中心江秀臣,139017120982010年05月18日,目 錄,智能電網(wǎng)利益鏈智能電網(wǎng)技術制高點產(chǎn)業(yè)方向舉例：智能高壓設備國家能源智能電網(wǎng)(上海)研發(fā)中心,一、智能電網(wǎng)利益鏈,什么是智能電網(wǎng),這是一個不容易回答的問題，智能電網(wǎng)涵蓋了較多的內容，而且隨著經(jīng)濟技術的發(fā)展還在不斷擴展其內涵和外延。智能電網(wǎng)不是一個簡單的電力網(wǎng)絡，而是一個愿景，一個必須從它的核

2、心價值、主要特征、關鍵技術等方面來進行描述的人類的共同愿景。未來世界三大網(wǎng)： 1、信息網(wǎng)（互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)+通訊+電視+無線）； 2、能源網(wǎng)即電網(wǎng)（石油、天然氣管道被電力線路取代； 3、交通網(wǎng)（陸、海、空）?？梢砸曰ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展歷程來看將來智能電網(wǎng)的模式。它是一個未來的電網(wǎng)，是一個涵蓋從發(fā)電到用戶的智能化的能源網(wǎng)絡。,,,智能配電,智能輸變電,智能輸變電,智能配電,,,,,,,,,,,,,,,,接入電網(wǎng)的可再

3、生能源,電網(wǎng)儲能裝置,核電廠,,安裝CCS的燃煤和燃氣電廠,天然氣傳輸,CO2 運輸與封存,潮汐發(fā)電,,氫能,生物質能, 汽油/柴油等配網(wǎng)基礎設施,H2 production – electrolysis,Direct H2 production – Gen IV,,H2 production – electrolysis,Direct H2 production – Gen IV,生物燃料發(fā)電,氫能生產(chǎn) – 電解,直接氫

4、能發(fā)電 – Gen IV,高溫超導,,超級電網(wǎng),連接相鄰電網(wǎng)的HVDC,,嵌入式可再生能源,,自動故障隔離,,,故障定位,傳感器智能開關,,微型發(fā)電,制冷和HVAC的動態(tài)控制,高能效裝置,電動車,,,風電,風電廠,發(fā)電,輸配電,,CHP/ 區(qū)域供熱網(wǎng)絡, 直流微網(wǎng),嵌入式儲能裝置,,,光伏太陽能,供熱泵,智能傳感器,微網(wǎng),智能住宅,,故障定位,售用電,高度隔熱的住宅結構,光電式屋頂,智能電表,,需求側管理,分布式發(fā)電,智能電

5、網(wǎng)全景圖,智能用戶,智能家庭,智能調度與監(jiān)控中心,微型發(fā)電,智能電網(wǎng)利益鏈,智能電網(wǎng)利益鏈成員及其期望1、國家和社會：能源安全、改善環(huán)境、節(jié)約資源、促進技術進步和就業(yè)2、發(fā)電企業(yè)：新能源接入；提高機組效率（24小時開機）。3、電網(wǎng)企業(yè)：更堅強、更經(jīng)濟高效。建設投入少、免維護。4、電力用戶：更低廉的價格、更高可靠性；更多選擇；自主發(fā)電。5、設備提供商。新的經(jīng)濟增長點。從上可見，智能電網(wǎng)的建設和設計不僅需要滿足電網(wǎng)企業(yè)自身

6、的需要，還需要滿足利益鏈內其它成員的需要，這些期望中，有些是重合的，有些是互相矛盾的。智能電網(wǎng)建設必須符合智能電網(wǎng)對利益鏈成員的期望，由于各國利益鏈成員的期望不同，所以，核心價值觀也不同，建設的重點也不同。,國家和社會,國家和社會對智能電網(wǎng)的期望反映的是整個國家和整個社會的利益，而不是某一利益集團的利益。國家對智能電網(wǎng)的期望：保證基礎設施安全、減少對化石能源的依賴和減少環(huán)境污染。前一點是電網(wǎng)作為能源基礎設施所必須達到的目標，后兩點是

7、人類社會可持續(xù)發(fā)展對智能電網(wǎng)的必然要求。所以，我國智能電網(wǎng)的基本建設必須重點在：１、新能源：主要是風電、太陽能等可再生能源２、新客戶：分布式發(fā)電、微網(wǎng)、電動車、儲能、智能用戶等３、新電網(wǎng)：改造原來電網(wǎng)，重新建設新電網(wǎng)。采用新型智能設備、新型控制、保護裝置、新型通訊系統(tǒng)，新型電力網(wǎng)絡等。,二、技術制高點,全面方位創(chuàng)新,之一：可再生能源的接入、預測和控制,還需要關注一種嶄新的可再生能源發(fā)電技術－太陽能聚光熱電技術。其原理是利用太陽光

8、把液體加熱轉換為蒸汽推動汽輪發(fā)電機發(fā)電。它的熱轉換效率比光電轉換更高，且避免了太陽能電池板生產(chǎn)過程中的污染和能耗。,之二：儲能技術,儲能技術可以應用于智能電網(wǎng)的發(fā)、輸、配、用等多個主要環(huán)節(jié)。起到削峰填谷，去年我國產(chǎn)業(yè)界在儲能電池的投入超過百億元。,之三、智能設備,與智能電網(wǎng)要求適配的即插即用的各種電力設備在線監(jiān)測技術、設備狀態(tài)評估技術。,之四：電力電子技術,,各種配用電控制開關、轉換裝置各種電源接入裝置FACTS裝置電能質量,,

9、,,,之五：分布式發(fā)電及微網(wǎng),配電環(huán)節(jié)的重要方向,電動車充放電、V2G技術、移動電網(wǎng),之六：電動交通,,之七：智能用電互動,之八：智能調度,實時監(jiān)控與預警,安全校核,調度計劃,調度管理,網(wǎng)絡信任技術體系、控制體系、下一代網(wǎng)絡隔離裝置、信息安全核心裝備、物聯(lián)網(wǎng)。,之九：信息與網(wǎng)絡安全,三、智能電網(wǎng)發(fā)展的關鍵技術與研究方向,智能電網(wǎng)提供了遍布世界的物理網(wǎng)絡，可以提供豐富多彩的服務，甚至可以超過互聯(lián)網(wǎng)。 能源利用技術、儲能技術

10、、與客戶相關的信息技術為企業(yè)帶來服務模式的重大變革，基于售電量、電價的傳統(tǒng)電網(wǎng)盈利模式將受到限制?！　?在智能電網(wǎng)搭建的軟硬件和信息平臺下，在擁有更多的用戶信息條件下，提出適應市場特點的新型服務和盈利模式，并為智能電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展提供支撐。,之十：增值服務,三、產(chǎn)業(yè)方向舉例：智能高壓設備,國家電網(wǎng)智能電網(wǎng)關鍵設備（系統(tǒng)）研制規(guī)劃,該規(guī)劃已于 2009 年 11 月 30 日經(jīng)公司黨組會議討論通過。智能設備的成功研發(fā)是智能電網(wǎng)技術突破

11、的重要標志；智能設備的有效應用是智能電網(wǎng)建設的必要保證。,智能設備（系統(tǒng)）研發(fā)思路,自主研發(fā)：（國網(wǎng)2院，南京產(chǎn)業(yè)基地）聯(lián)合研發(fā)：依靠產(chǎn)學研結合，聯(lián)合國內科研單位、高校、制造企業(yè)研發(fā)智能電網(wǎng)關鍵設備（如大規(guī)模儲能裝置、電子式互感器、智能組件、地理信息平臺）。積極爭取國家和地方政府宏觀政策和項目資金的支持，扶持新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 引導研發(fā)：依靠系統(tǒng)外科研、制造企業(yè)研發(fā)智能電網(wǎng)關鍵設備（如變電站智能化一次設備、智能電表等）。,國家電網(wǎng)公

12、司急件7+21個變電站示范工程,智能電力設備,智能電力設備組成、結構,高壓設備-智能組件,智能組件以測量數(shù)字化、控制網(wǎng)絡化、狀態(tài)可視化、功能一體化、信息互動化為特征，具備測量、控制、保護、計量、檢測中全部或部分功能。高壓設備與相關智能組件的有機結合構成了智能設備。這種有機結合可以是獨立運行的高壓設備加上外置的智能組件；也可以是高壓設備加上內嵌的包含狀態(tài)檢測單元的智能組件，再加上外置的一個或多個智能組件；也可以是高壓設備加上內

13、嵌的智能組件。,智能開關設備,智能開關設備實現(xiàn)方式,技術規(guī)定,示范工程-開關,國網(wǎng)規(guī)劃,變壓器,智能變壓器-技術要求,國網(wǎng)計劃,示范工程-變壓器,四、國家能源智能電網(wǎng)(上海)研發(fā)中心,國家級基地,全國唯一的國家級”國家能源智能電網(wǎng)(研發(fā))中心”，上海交通大學（15）,國家級基地,黨和國家領導人的座談匯報情況,上海市政府支持,獲得上海市政府的支持；與國家電網(wǎng)公司的戰(zhàn)略合作關系；與南方電網(wǎng)公司有較多的合作項目。,國家電網(wǎng)的支持,會議交