1、1896192019872006智能電網技術制高點與產業方向智能電網技術制高點與產業方向 國家能源智能電網國家能源智能電網() ()研發中心研發中心, ,20102010年年0505月月1818日日1896192019872006目目 錄錄智能電網利益鏈智能電網技術制高點產業方向舉例：智能高壓設備國家能源智能電網(上海)研發中心1896192019872006一、智能電網利益鏈一、智能電網利益鏈1896192019872006什么是智能電網什么是智能電網這是一個不容易回答的問題，智能電網涵蓋了較多的內容，而且隨這是一個不容易回答的問題，智能電網涵蓋了較多的內容，而且隨著經濟技術的發展還在不斷擴

2、展其內涵和外延。著經濟技術的發展還在不斷擴展其內涵和外延。智能電網不是一個簡單的電力網絡，而是一個愿景，一個必須從它智能電網不是一個簡單的電力網絡，而是一個愿景，一個必須從它的核心價值、主要特征、關鍵技術等方面來進行描述的人類的共同的核心價值、主要特征、關鍵技術等方面來進行描述的人類的共同愿景。愿景。未來世界三大網：未來世界三大網： 1 1、信息網（互聯網、信息網（互聯網+ +物聯網物聯網+ +通訊通訊+ +電視電視+ +無線）；無線）； 2 2、能源網即電網（石油、天然氣管道被電力線路取代；、能源網即電網（石油、天然氣管道被電力線路取代； 3 3、交通網（陸、海、空）。、交通網（陸、海、空）

3、。可以以互聯網的發展歷程來看將來智能電網的模式。可以以互聯網的發展歷程來看將來智能電網的模式。它是一個未來的電網，是一個涵蓋從發電到用戶的智能化的能源網它是一個未來的電網，是一個涵蓋從發電到用戶的智能化的能源網絡。絡。1896192019872006智能智能配電配電智能智能輸變電輸變電智能智能輸變電輸變電智能智能配電配電接入電網的接入電網的可再生能源可再生能源電網儲能電網儲能裝置裝置核電廠核電廠安裝安裝CCSCCS的燃煤的燃煤和燃氣電廠和燃氣電廠天然氣傳輸天然氣傳輸CO2 CO2 運輸與運輸與封存封存潮汐發電潮汐發電氫能氫能, ,生物質能生物質能, , 汽油汽油/ /柴油等配柴油等配網基礎設施

4、網基礎設施H H2 2 production production electrolysiselectrolysisDirect HDirect H2 2 production production Gen IVGen IVH H2 2 production production electrolysiselectrolysisDirect HDirect H2 2 production production Gen IVGen IV生物燃料生物燃料發電發電氫能生產氫能生產 電解電解直接氫能發電直接氫能發電 Gen IV Gen IV高溫超導高溫超導超級電網超級電網連接相鄰電連接相鄰電網的網的

5、HVDCHVDC嵌入式可再嵌入式可再生能源生能源自動故障隔離自動故障隔離故障定位故障定位傳感器傳感器智能開關智能開關微型發電微型發電制冷和制冷和HVACHVAC的動態控制的動態控制高能效裝置高能效裝置電動車電動車風電風電風電廠風電廠發電發電輸配電輸配電CHP/ CHP/ 區域區域供熱網絡供熱網絡, , 直流微網直流微網嵌入式嵌入式儲能裝置儲能裝置光伏太陽能光伏太陽能供熱泵供熱泵智能智能傳感器傳感器微網微網智能住宅智能住宅故障定位故障定位售用電售用電高度隔熱的高度隔熱的住宅結構住宅結構光電式屋光電式屋頂頂智能電表智能電表需求側管理需求側管理分布式發電分布式發電智能電網全景圖智能電網全景圖智能智能

6、用戶用戶智能智能家庭家庭智能智能調度與監控中心調度與監控中心微型發電微型發電1896192019872006智能電網利益鏈智能電網利益鏈智能電網利益鏈成員及其期望1、國家和社會：能源安全、改善環境、節約資源、促進技術進步和就業2、發電企業：新能源接入；提高機組效率（24小時開機）。3、電網企業：更堅強、更經濟高效。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；自主發電。5、設備提供商。新的經濟增長點。從上可見，智能電網的建設和設計不僅需要滿足電網企業自身的需要，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。智能電網建設必須符合智能電網對利

7、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。1896192019872006國家和社會國家和社會國家和社會對智能電網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境污染。前一點是電網作為能源基礎設施所必須達到的目標，后兩點是人類社會可持續發展對智能電網的必然要求。所以，我國智能電網的基本建設必須重點在：、新能源：主要是風電、太陽能等可再生能源、新客戶：分布式發電、微網、電動車、儲能、智能用戶等、新電網：改造原來電網，重新建設新電網。采用新型智能設備、新型控制、保護

8、裝置、新型通訊系統，新型電力網絡等。1896192019872006二、技術制高點1896192019872006全面方位創新商務模式互操作標準調度中心發電輸電變電配電用電可再生能源發電分布式發電及微網智能用電互動電動交通智能調度智能通信電力電子儲能1896192019872006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電技術太陽能聚光熱電技術。其原理是利用太陽光把液體加熱轉換為蒸汽推動汽輪發電機發電。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過程中的污染和能耗。1896192019872006之二：儲能技術儲能技術可以應用于智能電網的發、輸、配、用等多個

9、主要環節。起到削峰填谷，去年我國產業界在儲能電池的投入超過百億元。1896192019872006之三、智能設備之三、智能設備與智能電網要求適配的即插即用的各種電力設備在線監測技術、設備狀態評估技術。1896192019872006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1896192019872006之五：分布式發電及微網配電環節的重要方向 1896192019872006電動車充放電、V2G技術、移動電網之六：電動交通1896192019872006之七：智能用電互動能源用戶電網用戶用電信息采集系統“多網融合”技術用戶側智能用電管理1896192

10、019872006之八：智能調度實時監控與預警安全校核調度計劃調度管理1896192019872006網絡信任技術體系、控制體系、下一代網絡隔離裝置、信息安全核心裝備、物聯網。之九：信息與網絡安全1896192019872006三、智能電網發展的關鍵技術與研究方向 智能電網提供了遍布世界的物理網絡，可以提供豐富多彩的服務，甚至可以超過互聯網。 能源利用技術、儲能技術、與客戶相關的信息技術為企業帶來能源利用技術、儲能技術、與客戶相關的信息技術為企業帶來服務模式的重大變革，基于售電量、電價的傳統電網盈利模式將受到服務模式的重大變革，基于售電量、電價的傳統電網盈利模式將受到限制。限制。 在智能電網搭

11、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，并為智能電網的可持續發展提供支撐。之十：增值服務1896192019872006三、產業方向舉例：智能高壓設備1896192019872006國家電網智能電網關鍵設備（系統）研制規劃國家電網智能電網關鍵設備（系統）研制規劃該規劃已于 2009 年 11 月 30 日經公司黨組會議討論通過。智能設備的成功研發是智能電網技術突破的重要標志；智能設備的有效應用是智能電網建設的必要保證。18961920198720061896192019872006智能設備（系統）研發思路智能設備（系統）研發思路自主研發：（國網

12、2院，南京產業基地）聯合研發：依靠產學研結合，聯合國內科研單位、高校、制造企業研發智能電網關鍵設備（如大規模儲能裝置、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，扶持新興產業的發展。 引導研發：依靠系統外科研、制造企業研發智能電網關鍵設備（如變電站智能化一次設備、智能電表等）。1896192019872006國家電網公司急件7+21個變電站示范工程1896192019872006智能電力設備智能電力設備 智能電力設備組成、結構1896192019872006高壓設備高壓設備- -智能組件智能組件智能組件以測量數字化、控制網絡化、狀態可視化、功能一體化

13、、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嵌的智能組件。1896192019872006智能開關設備智能開關設備1896192019872006智能開關設備實現方式智能開關設備實現方式1896192019872006技術規定技術規定1896192019872006示范工程示范工程- -開關開關1896192019872006國網規劃國網規劃189619201

14、9872006變壓器變壓器S9電 壓 、 電 流油 中 溶 解 氣 體底 層 油 溫OLTCC有 載 調 壓冷 卻 系 統智 能組 件注 ：1. S1、 S2頂 層 油 溫 ， S3、 S4底 層 油 溫2. S5、 S6、 S9、 S10電 壓 、 電 流3. S7、 S8局 部 放 電4. S11氣 體 繼 電 器5. S12油 中 溶 解 氣 體S5S66. S13油 中 水 分7. S14鐵 芯 接 地 電 流8. C冷 卻 系 統9. OLTC有 載 調 壓 系 統S1S2S3S4S7S12S14S8鐵 芯 接 地 電 流局 部 放 電頂 層 油 溫局 部 放 電電 壓 、 電 流系 統 網 絡S13S11氣 體 繼 電 器油 中 水 分S101896192019872006智能變壓器智能變壓器-技術要求技術要求1896192019872006國網計劃國網計劃1896192019872006示范工程示范工程- -變壓器變壓器1896192019872006四、國家能源智能電網(上海)研發中心1896192019872006國家級基地國家級基地全國唯一的國家級”國家能源智能電網(研發)中心”，上海交通大學（15）1896192019872006國家級基地國家級基地黨和國家領導人的座談匯報情況