智能電網設備商加快布局創(chuàng)新產品

國家“十二五”智能電網專項規(guī)劃指出，未來時間內，智能電網的建設重點將是通過現(xiàn)代先進技術的高度融合，全面提高大電網運行控制的智能化水平，以及供電服務的能力和水平，從而最終實現(xiàn)我國電網的跨越式發(fā)展。在設備投入上，除了以特高壓為主的一次設備之外，智能電網建設將全面轉向電網智能化的六大方面：發(fā)電、智能輸電、智能化變電站、智能配電網、智能用電和智能調度。據(jù)統(tǒng)計，至2020年，包括電網接入、柔性輸電、電網監(jiān)測、智能化變電站、智能電表、充電站/樁等設備在內，電網智能化所帶來的設備市場容量將超過6200億元。

具體在各個環(huán)節(jié)的建設上，則是指發(fā)電要通過裝置、電網的智能化或大容量的電網儲能，提高新能源尤其是清潔能源的發(fā)電接入;智能輸電要應用柔性輸變電技術，提高輸電系統(tǒng)的傳輸靈活性、傳輸效率和傳輸容量;智能化變電站要采用先進、可靠、集成、環(huán)保的智能設備，以實現(xiàn)全站信息數(shù)字化、通信平臺網絡化、信息共享標準化;智能配電要建成配電自動化和配網調控一體化、智能技術支持的系統(tǒng)，實現(xiàn)微電網的靈活接入和安全運行;智能用電和調度則是要通過信息的交互和處理，智能地掌控和支配電力，實現(xiàn)對電能科學化的管理。

圍繞這些目標，目前電力電子、新能源開發(fā)、安防監(jiān)控等多個行業(yè)的設備制造廠商們紛紛緊跟國家智能電網的建設進度，按照國內智能電網的要求循序漸進地開發(fā)適合的新產品，力爭結合電力系統(tǒng)的實際應用需求，以創(chuàng)新型的產品為智能電網建設藍圖提供有力的技術支撐。

新能源發(fā)電需求攀升，智能化并網挑戰(zhàn)加劇

智能電網的建設需要清潔能源的加入，以達到優(yōu)化能源結構的目的。在核電、風電、光伏發(fā)電這三種主要類型的新能源中，太陽能作為一種廣泛存在、獲得方式穩(wěn)定可靠，且基本無污染的能量源，在未來的智能電網電力獲取方式中將占據(jù)非常大的比重。有關資料顯示，預計到2020年，以風電、光伏為代表的新能源發(fā)電接入設備總需求將超過1000億元，其中，由于風電已過了高速成長期，因此光伏逆變器的市場增幅更為迅速，其年平均增長率約為50%，市場需求量最高可達605億元。

清潔、可再生能源并網必須要對原來的電網進行徹底的重新設計并轉化成智能接入電網，而新能源的智能接入也將是一個重要的課題，目前大規(guī)模的風電和光伏都處于窩電狀態(tài)，不解決智能接入的問題，智能電網在某種意義上說只是實現(xiàn)了部分功能，因此該領域的未來發(fā)展值得關注和期待，也是一些廠商正在主力攻克的難關。作為青海格爾木等大型電站項目逆變器的重要供應商之一，山億新能源股份有限公司開發(fā)的MW級光伏并網逆變器除了支持有功、無功控制之外，還具備低壓并網情況下的反孤島能力和中高壓并網情況下的低電壓穿越能力，可接受電網遠程智能調度，并通過了包括德國在內的18個國家的嚴格入網認證。該公司產品經理陳曉高博士認為：“智能電網建設使得多種發(fā)電方式可以有機地形成一個整體，互相彌補各自的不足，以獲得最優(yōu)的電網電力供應方式。”

但就目前光伏行業(yè)的建設情況來看，在整體規(guī)劃上還存在著許多亟待解決的問題。例如，在中國，目前大規(guī)模進行光伏發(fā)電的區(qū)域基本上都位于西部高海拔、長日照的地區(qū)，而產生的電力在當?shù)責o法就地消化，需要遠距離運輸，這就要依托高電壓的輸電網，電力傳輸是一個比較大的經濟建設問題。另外，如果在電力需求比較旺盛的沿海地區(qū)興建太陽能發(fā)電項目，則可能會因為豐富的雨水及污染較大的環(huán)境，給日光的直射造成影響，而無法獲得較好的發(fā)電效率，投入產出比則有待考量。

值得關注的是，隨著市場的逐漸成熟，帶有新型功能的太陽能逆變器產品也在不斷的演進之中。陳曉高表示：“逆變器的開發(fā)要依托市場的需求，在智能電網的建設過程中，新型的逆變器種類會孕育而生，如為了避開用電高峰，且更有效地利用用電低谷，能夠在白天發(fā)電、晚上儲能的智能儲能型雙向逆變器就是一種非常好的產品類型，這也將推動對儲能型產品的開發(fā)。”

電力系統(tǒng)監(jiān)控：一體化、平臺化、智能化趨勢走強

每一個智能型變電站就是智能電網中的一個“堅強節(jié)點”，需要自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和監(jiān)測等基本功能，并可根據(jù)需要支持電網完成實時自動控制、智能調節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能。據(jù)相關調查顯示，至2020年全國將新增110kv以上變電站6000多座，且全部重點變電站都將實現(xiàn)智能化改造，預計將帶來總計1500億元以上的市場需求，當中電子式互感器、監(jiān)控保護及自動化系統(tǒng)等設備需求量將占相當大的比例。

以電力系統(tǒng)監(jiān)控解決方案為例，目前不同的電網公司其建設的重點也各不相同。南京南自信息技術有限公司是國電南京自動化股份有限公司下屬的全資子公司，該公司副總經理陳飛凌介紹道：“國家電網公司主要推廣應用傳統(tǒng)變電站圖像監(jiān)控系統(tǒng)和智能變電站輔助系統(tǒng)的綜合監(jiān)控平臺;南方電網公司主要推廣應用變電站視頻及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，它們的主要特點均為在監(jiān)控中心通過現(xiàn)有的電力通信網對所屬變電站實現(xiàn)遠程實時視頻監(jiān)控、遠程故障和意外情況告警接收處理，以提高變電站運行和維護的安全性及可靠性，并可逐步實現(xiàn)電網的可視化監(jiān)控和調度，使電網調控運行更為安全、可靠。”

新型電力系統(tǒng)監(jiān)控解決方案要求實現(xiàn)標準化，解決不同廠商設備符合電力行業(yè)應用環(huán)境需要及互聯(lián)互通的問題;實現(xiàn)變電站—縣供電公司—市供電公司—省公司之間的多級聯(lián)網;并與綜合自動化系統(tǒng)聯(lián)動，實現(xiàn)遙控、遙信聯(lián)動，提供遙視參考;除了完成視頻監(jiān)控功能以外，還要實現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測、空調控制、風機控制、周界防范，與門禁、消防系統(tǒng)聯(lián)動等功能。“未來一段時間，還需求加強對IEC 61850智能變電站標準的理解和貫標，更加貼近電力行業(yè)用戶的實用化需求來進行產品開發(fā)。”陳飛凌表示，“一方面要強化系統(tǒng)的互聯(lián)互通、設備的互相兼容、協(xié)議信令的一致性;另一方面也要求適應變電站強電磁場干擾對設備電磁兼容性能、外殼防護等級的較高要求，提高系統(tǒng)的性價比、實用化程度，以符合用戶安全生產和輔助監(jiān)控的需要。”

浙江大華系統(tǒng)工程有限公司解決方案總監(jiān)馮貴賓也說道：“在目前變電站的建設中，電力監(jiān)控系統(tǒng)要求趨于一體化、平臺化和智能化。一體化一方面是指多系統(tǒng)的融合，解決不同監(jiān)控系統(tǒng)信息孤島的問題;另一方面是指監(jiān)控系統(tǒng)與一次設備的聯(lián)合操控、與二次設備的通信，實現(xiàn)系統(tǒng)的互動互補。而隨著變電站‘無人值守’的落實，電力系統(tǒng)監(jiān)控逐漸網絡化、平臺化，通過此平臺可實現(xiàn)整個市級電網以及省級電網的級聯(lián)，實現(xiàn)真正的一體化、統(tǒng)一化管理。而智能化則主要體現(xiàn)在系統(tǒng)對視頻智能分析技術的需求，通過這一智能化技術，能夠讓系統(tǒng)自動識別和‘思考’，保障變電站的穩(wěn)定運行。”

其中，視頻智能分析技術仍然是一個急需解決的難題。由于電力系統(tǒng)現(xiàn)場的復雜性以及多樣性，令到視頻智能分析技術難以推廣，目前迫切需要花費大量時間、精力研究電力系統(tǒng)的運行情況，積累大量的視頻信息及歷史數(shù)據(jù)，為視頻智能分析的研究和應用提供堅實的數(shù)據(jù)基礎。

新能源汽車充電設施：關注充電能量管理

在智能電網的整體架構中，電動汽車、充換電輔助設施及能源管理方案是智能用電環(huán)節(jié)的一個重要組成部分。中國新能源汽車行業(yè)目前仍處于發(fā)展的初期階段，根據(jù)國家“十二五”規(guī)劃，未來五年將是電動汽車從研發(fā)階段向產業(yè)化階段過渡的關鍵時期，“純電驅動”將成為中國新能源汽車技術的發(fā)展方向，預計到2015年，新能源汽車的銷量將達到同類車型總銷量的1%左右。更為重要的是，電池、電機、電控等支撐技術將得到重點發(fā)展，其中，到2015年全國計劃將在20個以上示范城市和周邊區(qū)域建成由40萬個充電樁、2000個充換電站構成的網絡化供電體系，以滿足電動汽車大規(guī)模商業(yè)化應用的能源供給需求。

“電動汽車有助于降低能源消耗，可充分利用再生資源，并且可以提高人們的生活質量。”菲尼克斯(中國)投資有限公司重點行業(yè)管理部經理汪和勝表示，“針對未來的電動汽車行業(yè)，菲尼克斯電氣致力于提供支持全方位充電基礎設施、靈活的模塊化解決方案，同時，還開發(fā)了一種交、直流組合式充電系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)IEC62196-3標準，優(yōu)勢之處在于特殊的幾何結構及車輛上的充電插座接口的設計。該接口同時可以連接交流和直流連接器，滿足快速充電的需求，使直流和交流混充成為可能，這樣，汽車制造商就可以為其客戶供應只具有一種接口的通用型充電系統(tǒng)，因而也大大地提高了效率。”

除了硬件設備之外，電動汽車的充電能量管理系統(tǒng)同樣也是倍受關注的一個熱點領域，它可以集中獲取和顯示有關電力要求或錯誤信息的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以及監(jiān)控主要的負載情況。汪和勝介紹道：“充電能量管理系統(tǒng)可以使用戶在被充電站識別后，獲取充電過程中的相匹配數(shù)據(jù)，如充電時間或電量消耗量等信息，使得充電過程更為智能化。”借助先進的充電能量管理系統(tǒng)，還可通過Web瀏覽器對充電基礎設施需要進行監(jiān)測和維護，令充/換電服務的運營商提高管理效率，也使未來的智能電網在用電環(huán)節(jié)上更加智能化。