編者按：在智能電網建設中，智能用電關系到發(fā)電側、電網側、用戶側的能源使用效率，是增強電網綜合服務能力、提高用電效率、促進節(jié)能減排的重要手段。
智能電網的信息化特征讓用電步入全新的“智”時代，但也帶來三方面的要求：第一，通信網絡架構的優(yōu)化。智能用電的雙向互動需求對通信網絡提出了更高的要求;第二，用戶側信息系統(tǒng)的升級。據(jù)預測，未來我國用戶側信息系統(tǒng)將占整個智能電網投資的10%—15%，由此催生的將是一個市值達幾千億美元的巨大市場蛋糕。用戶側系統(tǒng)升級也是市場要求;第三，用戶用電模式和消費行為的轉變。從需求側管理來說，智能電網架構下特別強調能源服務意識，就是要積極鼓勵和引導用戶調整現(xiàn)有用電模式和消費行為，這也給電力企業(yè)提出了新的要求。
我們如何在智能電網建設的大背景下看待智能用電的方方面面?國網能源研究院經濟與能源供需研究所所長單葆國同我們分享了他的看法。
我國智能用電發(fā)展的過去、現(xiàn)在與未來
從技術層面上看，中國在智能電網領域的起步較晚。過去很長一段時間，用戶用電主要是計劃用電，電力企業(yè)通過負荷控制管理系統(tǒng)來監(jiān)測和控制主要用戶的用電;隨著經濟的發(fā)展和電力供應能力的提高，電網企業(yè)的服務意識日漸增強，智能電網的建設越來越受到重視。相比國外，我國智能電網建設略有滯后，但近年來發(fā)展較快。以前，電力企業(yè)利用負荷控制管理系統(tǒng)對用戶的用電信息進行采集，主要是為了應對缺電、電力供應緊張等問題。通過安裝負控裝置，可以了解主要用戶的負荷特性，達到控制負荷的目的。現(xiàn)在，國家電網公司提出了建設堅強智能電網的目標。所謂堅強和智能，強調的是在原來電網建設框架的基礎上增加新內涵。過去，我們電網建設也具有智能的特點，輸電網也有信息化、自動化和互動化的發(fā)展;但在智能用電這個層面，由于我們用電信息采集系統(tǒng)還不太完善，由此造成了我們的智能用電水平略微滯后于國外的先進水平?，F(xiàn)在公司系統(tǒng)用電信息采集系統(tǒng)覆蓋面大幅度提高，為開展智能用電服務提供了技術平臺。通過用電信息采集系統(tǒng)，一方面把用戶的詳細用電信息收集上來，并傳遞到電能管理服務平臺進行分析，為用戶提供節(jié)能診斷、節(jié)能技術改造等服務;另一方面，可以實現(xiàn)電網與用戶的互動，提高用戶的電能使用效率。例如蘇州太谷電力，利用電能管理系統(tǒng)為企業(yè)提供服務，可以對企業(yè)的用能、用電的情況進行診斷和分析，找到企業(yè)節(jié)能省電的環(huán)節(jié)，通過改變生產工藝、生產流程、合理安排工作時間等達到企業(yè)節(jié)能的目的。
從政策層面上看，我國和國外處于不同的發(fā)展階段。國外電力工業(yè)已經市場化了，通過智能表計以及電價的市場化可以實現(xiàn)用戶與電網的互動和智能用電。我們現(xiàn)在提供的用電信息采集系統(tǒng)，只是一種技術上的支撐，還需要國家相關的政策制度作為保障和支持。另外，中國和外國的國情不同，也決定了我們要走出一條具有中國特色的發(fā)展道路。國外發(fā)達國家用電負荷增長速度很慢，電力需求可以通過發(fā)電裝機的市場競爭來滿足，而中國現(xiàn)在正處于工業(yè)化階段，電力需求增長很快，目前發(fā)電企業(yè)競價上網的市場機制還很難實現(xiàn)。在銷售電價不能放開的情況下，用戶和電網的互動自然會略遜一些。
就智能用電的前景而言，還是相當廣闊的。我們可以通過建設智能用電信息系統(tǒng)，把用戶的信息進行采集并加工處理到一個供電局層面，根據(jù)這些信息來分析用戶的用能狀況，為其提供節(jié)能方案。電力企業(yè)還可為用戶提供峰谷電價及實時電價信息，引導用戶根據(jù)電價變化做出用電消費方式的調整，進行行為節(jié)能。另外，還可以將用戶側多余的電力向電網輸送。智能用電就是讓用戶根據(jù)電網的相關信息，科學合理地安排自己的用電行為。
電力企業(yè)在智能用電領域的擔當
電網企業(yè)在智能用電領域作為一個主要力量，可以做的工作有很多，比如說我們要繼續(xù)本著“你用電我用心”的客戶服務理念，從智能用電的角度出發(fā)，在原來的服務基礎上往智能化方向發(fā)展努力，為用戶建立并完善用電信息采集系統(tǒng)等等。
從數(shù)據(jù)統(tǒng)計上看，去年底國家電網公司用戶用電信息采集覆蓋率達到了44%，但距離整個信息系統(tǒng)的全覆蓋還有很大差距。鑒于這種面對用戶的主要信息采集系統(tǒng)還不到50%的情況，我們可以采取以下措施：一是普及用電信息采集，為用戶安裝智能電表，通過智能電表反映所采集的信息，讓用戶了解用電情況。二是在企業(yè)層面上推廣電能管理系統(tǒng)，目前中國電科院正在做相關研究，雖然還沒有普及，但未來這個肯定是一個很重要的發(fā)展方面。我們應該為不同的企業(yè)開發(fā)一些電力或能量管理的相關系統(tǒng)，使其在完成管理的同時把數(shù)據(jù)與我們的信息系統(tǒng)進行交互，從而為其提出更科學合理的用電節(jié)能方案。三是電力企業(yè)可以為國家的財政部、發(fā)改委等有關部門的定價方案提出建議，針對用戶的復合特性，對電價模式進行設計，例如實時電價、峰谷電價等，從而引導用戶合理用電。此外，電力企業(yè)還可以推行一些節(jié)能服務，通過信息采集系統(tǒng)對一些基本的用電信息進行收集整理，在此基礎上進行診斷，為用戶提出解決方案，在設備改造及工藝流程等方面為他們提供調整建議。同樣的，通過能效診斷，電力企業(yè)還可以幫助用戶進行相關項目的開發(fā)，比如說能效管理項目的實施，為用戶達到節(jié)電、節(jié)能的目的。所以說，智能用電既要有電網公司在技術層面和節(jié)能服務方面的支持，也要有政府相關政策和定價機制方面的制衡。
認知智能家居是循序漸進的過程
人們對智能家居的認知與接受需要一個過程。這與國民適應計算機應用有關的互聯(lián)網變革一樣。中國過去在計算機、軟件及智能應用層面上的研究涉獵較國外還存在著一定的發(fā)展差距，到了90年代才開始使用286、386計算機;與此相似，智能家居也是如此。因為當前有關的信息化還不高，大家還不習慣智能用電的生活，隨著智能電網的建設和信息化程度的提高，人們的消費觀念會慢慢發(fā)生變化，家居的信息化智能化才能在中國充分“顯現(xiàn)”。
目前，我國技術的滲透率、成熟度和普及率也不是很高，從過去傳統(tǒng)的用電設備過渡到智能家居需要一個循序漸進的過程，另外，還需要政府制定相關的配套政策，方便傳統(tǒng)家居的更新?lián)Q代和智能家居的普及推廣。就像節(jié)能燈一樣，國家以前也沒有明確規(guī)定白熾燈不能用，一定要用節(jié)能燈。因為節(jié)能燈價格成本很高，老百姓一時很難接受?，F(xiàn)在國家認識到了推廣節(jié)能燈利大于弊，所以規(guī)定了在未來幾年之內淘汰白熾燈。但是，在操作過程中也存在一定難度，因為節(jié)能燈比較貴，節(jié)能省下的錢不夠彌補節(jié)能燈的成本花費，但是節(jié)能對國家來看，肯定是好事兒。目前，智能家居還沒有成氣候和體系，讓老百姓接受需要有一個過程，需要逐步的滲透和普及，等到什么時候智能家居都普及到家里去了，我們的智能用電體系將變得更加系統(tǒng)和完善，居民的用電習慣和消費方式都會發(fā)生相應變化。
未來智能電網對智慧城市具有驅動作用
首先，我們有必要界定一下智慧城市的概念，“智慧城市”這個概念很廣，涵蓋了多個層面，包括智能交通系統(tǒng)、智慧電網、智慧醫(yī)療等多個方面，它們都是未來智慧城市的重要組成部分。智慧城市是城市應對能源危機、人口爆炸、交通堵塞、環(huán)境污染等弊端的必然產物，是個系統(tǒng)工程，它的建設既需要多方的參與和投資，更需要很長的建設周期。
目前我國的第三產業(yè)和居民生活用電已占到全社會用電量的25%左右，這一數(shù)字隨著經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，還會進一步提升，智能電網的建設十分具有必要性。
以未來的交通管理為例，智能電網作為一種智慧能源，是智能交通系統(tǒng)發(fā)揮作用的重要支撐，更是智慧城市得以實現(xiàn)的基礎。而且智慧的交通系統(tǒng)等也需要智能電網的支撐，隨著人們需求的多樣化、智能化，智能家居、電動汽車，儲能裝置，分布式能源這些智慧城市的重要組成部分也都應運而生，其發(fā)展勢必要求智能電網對這些領域提供進一步的支撐。另外，智能電網中電動汽車充換電站的規(guī)劃還可以與城市的規(guī)劃結合起來，更好的服務于智慧城市。
所以，要實現(xiàn)智能城市的目標，必須要有一個智能的電網來支撐。智能電網的最終目標有三個：一是實現(xiàn)安全可靠供電;二是促進用戶合理用電;三是消納用戶側多余電力。用戶既可以從電網上買電，也可以通過小型分布式發(fā)電裝置來滿足自己的電力需求，同時還可以將用不完的電力輸送給電網，實現(xiàn)電網和用戶的實時互動。
節(jié)能服務和數(shù)據(jù)分析相輔相成
智能電網建成以后，將會促進我國節(jié)能產業(yè)的進一步形成和完善。
從個人用戶角度而言，用戶可以根據(jù)報送的實時電價，自由地調整個人的用電需求，實現(xiàn)節(jié)能節(jié)電。從企業(yè)的角度來看，企業(yè)可以根據(jù)智能電網提供的信息，實時診斷并優(yōu)化企業(yè)的用電方案，及時發(fā)現(xiàn)企業(yè)的電力浪費情況，提高用電效率。
智能電網的建設也勢必會催生一批以節(jié)能服務為主營業(yè)務的企業(yè)，其工作就是對個人和企業(yè)工商業(yè)用戶的用電信息進行分析，當然這必須是在征得用戶同意的基礎上進行的，還要保證對用戶信息的高度保密，這就涉及到前面提到的，需要有政府相關配套政策的支持。經過專門的數(shù)據(jù)分析，這些企業(yè)會向家庭用戶或企業(yè)提出個性化的解決方案，促進和提升服務對象的節(jié)能效率。
十年后的“智”時代生活暢想
智能電網的實現(xiàn)首先要以成熟的市場體制為前提，有了這個基礎支撐，政府、社會、企業(yè)和個人要形成合力，再加上相關科學技術的進步，電網的發(fā)電側和用戶側借助信息通信技術實現(xiàn)自由互動，分布式清潔能源也可以通過電網來消納，電動汽車儲能可以削峰平谷。
具體而言，等到智能電網全面建成之后，人們的生活將發(fā)生重大變化。對居民用戶來說，由于實現(xiàn)了與電網的充分互動，居民可以根據(jù)電網數(shù)據(jù)和信息調整自己的用電行為，養(yǎng)成科學、合理的用電習慣，實現(xiàn)節(jié)電、節(jié)能。對于工商企業(yè)來講，則便于為它們設計更有針對性的節(jié)能方案，再加上國家相關節(jié)能工作的推進，企業(yè)的能耗將得到良好控制，能效水平將獲得很大提高。從整個社會層面來講，智能電網的建成將有效促進分布式能源的使用。智能電網可以大范圍消納分布式能源，隨著風電、太陽能發(fā)電等上網成本的逐漸降低，未來將有更多的清潔能源接入電網。微網作為智能電網的組成部分，也將得到充分利用，與智能電網相互促進，共同促進資源的優(yōu)化配置和能源結構的調整。除了上述層面，智能電網未來還將形成一個開放式的系統(tǒng)，電力市場將變得更加自由開放，靈活競爭，最終實現(xiàn)用戶與電網一種高度互動的狀態(tài)。(國網電科院國電通公司郭普璞 高晶 高亞男)
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