智能電網(wǎng)對(duì)智慧城市的支撐作用淺談

劉衛(wèi)明 劉景遠(yuǎn)

摘要：智能電網(wǎng)是建設(shè)智慧城市的重要組成部分，城市智能電網(wǎng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)供電基礎(chǔ)設(shè)施智能化、提供公共服務(wù)便捷化、電網(wǎng)與用戶互動(dòng)化、能源利用綠色化，構(gòu)建安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、清潔、高效、互動(dòng)的可持續(xù)城市能源供應(yīng)體系和服務(wù)體系。因此，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)低碳化和提高能效的預(yù)期目標(biāo)，編制科學(xué)的、符合實(shí)際的、具有前瞻性和指導(dǎo)意義的電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃十分關(guān)鍵?；诖耍疚闹饕獙?duì)智能電網(wǎng)對(duì)智慧城市的支撐作用進(jìn)行詳細(xì)的分析，旨在促進(jìn)智慧城市的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；智慧城市；支撐作用

引言

智慧城市以人與自然和諧發(fā)展為基本理念，通過(guò)整合多種先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)城市各部分功能協(xié)同運(yùn)作，使得管理更高效、服務(wù)更優(yōu)質(zhì)、環(huán)境更清潔、生活更舒適。智能電網(wǎng)是智慧城市建設(shè)的基礎(chǔ)和重要組成部分，在城市的能源基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)平臺(tái)等方面提供了有力支撐，對(duì)智慧城市發(fā)展具有重要推動(dòng)作用。因此，本文主要對(duì)智能電網(wǎng)對(duì)智慧城市的支撐作用進(jìn)行分析尤為重要。

一、能源技術(shù)的基礎(chǔ)支撐作用

目前普遍認(rèn)為SC 的基本支撐技術(shù)是ICT 技術(shù)，但本文認(rèn)為能源技術(shù)同樣是基本支撐技術(shù)之一。其原因如下：1） 能源技術(shù)關(guān)系到SC 所有的愿景、特征和應(yīng)用，對(duì)于建立綠色、可持續(xù)的生產(chǎn)和生活方式，其影響的全面性不次于ICT。2） 能源技術(shù)包含大量信息、通信技術(shù)之外的專業(yè)性內(nèi)容，是ICT 技術(shù)所不能覆蓋的。能源技術(shù)中包含ICT 的應(yīng)用，反過(guò)來(lái)ICT 中也包含能源技術(shù)的應(yīng)用。3） 生態(tài)可持續(xù)是當(dāng)前城市發(fā)展的突出問(wèn)題，霧霾問(wèn)題已成為我國(guó)目前社會(huì)關(guān)注度最高的問(wèn)題之一，而能源技術(shù)是其中最重要的影響因素。4） 能源系統(tǒng)的建設(shè)是城市發(fā)展的基礎(chǔ)，特別是SG 技術(shù)對(duì)于城市非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重、二氧化碳排放強(qiáng)度等約束性指標(biāo)意義重大。作為能源技術(shù)主要部分的SG，許多應(yīng)用需要電力系統(tǒng)外廣大用戶和部門(mén)參與，直接以基本電力供應(yīng)外的形式影響城市生活?？梢?jiàn)，能源技術(shù)是城市發(fā)展中具有廣泛影響的全局性技術(shù)，其專業(yè)性、重要性、關(guān)注度決定了其基礎(chǔ)支撐地位。因此，本文在已有的各類架構(gòu)的基礎(chǔ)上梳理了如圖一所示的5 層SC 體系架構(gòu)，能源技術(shù)作為底層基礎(chǔ)支撐技術(shù)之一，直接關(guān)系到SC 的技術(shù)方案、應(yīng)用、特征等各個(gè)層面，是SC 實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的最重要基礎(chǔ)。

2 電力通信資源支撐智慧城市建設(shè)的優(yōu)勢(shì)

2.1 在接入網(wǎng)方面

通過(guò)光纖復(fù)合低壓電纜技術(shù)，在新建居民區(qū)鋪設(shè)電纜，同時(shí)進(jìn)行光纖的架設(shè)，實(shí)現(xiàn)電力光纖到戶，避免通信資源二次建設(shè)造成的資金浪費(fèi)，在國(guó)家"三網(wǎng)融合"偉大戰(zhàn)略的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)"四網(wǎng)融合"。電力光纖到戶能夠解決城市通信網(wǎng)絡(luò)"最后一公里"的問(wèn)題，提高城市接入網(wǎng)的覆蓋面積，強(qiáng)化城市神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)末梢，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市信息的全面感知。

2.2 在城市桿塔和溝道資源方面

電力供應(yīng)作為城市發(fā)展的基礎(chǔ)， 在城市建設(shè)的初期，國(guó)網(wǎng)公司積累了大量的桿塔和溝道資源，形成了全面覆蓋城市的地下管道網(wǎng)絡(luò)，它是發(fā)展智慧城市通信網(wǎng)絡(luò)必不可少的資源，可以有效地支撐智慧城市通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，這點(diǎn)是其他電信運(yùn)營(yíng)公司不具備的優(yōu)勢(shì)。

2.3 在建設(shè)優(yōu)勢(shì)方面

智慧城市的發(fā)展離不開(kāi)智能電網(wǎng)的支撐，可以說(shuō)有人的地方，就有電網(wǎng)的存在。隨著智能電網(wǎng)的大力發(fā)展，未來(lái)的電力通信網(wǎng)將隨著電網(wǎng)的建設(shè)延伸到城市的各個(gè)角落，實(shí)現(xiàn)真正意義上的城市通信全覆蓋。

2.4 在城市信息感知方面

智能電網(wǎng)的正常運(yùn)行需要對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)感知，電力通信網(wǎng)積累了大量的環(huán)境感知傳感器，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市環(huán)境的實(shí)時(shí)感知，支撐智慧城市環(huán)保事業(yè)的開(kāi)展。

3 智能電網(wǎng)繪就美好生活

嘉興以智能電網(wǎng)驅(qū)動(dòng)智慧城市的實(shí)踐證明：一個(gè)以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征，安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開(kāi)放、友好互動(dòng)的現(xiàn)代化電網(wǎng)， 具有能量與信息同步傳輸?shù)墓δ?，是智慧城市建設(shè)的基礎(chǔ)與核心驅(qū)動(dòng)力，也是解決城市化進(jìn)程中種種弊端的基礎(chǔ)平臺(tái)，具有助推城市和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的強(qiáng)大功能。開(kāi)啟新型城鎮(zhèn)化發(fā)展新模式中國(guó)建設(shè)新型城鎮(zhèn)化需要適應(yīng)信息時(shí)代的要求，大力發(fā)展城鎮(zhèn)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)，建設(shè)智慧城鎮(zhèn)，將城鎮(zhèn)化與信息化、城鎮(zhèn)化與工業(yè)化、城鎮(zhèn)化與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化信息化有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)同步發(fā)展轉(zhuǎn)型升級(jí)，這些都離不開(kāi)智能電網(wǎng)的建設(shè)。

嘉興智能電網(wǎng)建設(shè)的實(shí)踐表明，智能電網(wǎng)電壓序列優(yōu)化后，新建變電站及線路數(shù)量顯著下降，電力建設(shè)對(duì)土地資源的占用減少，變電站站址選擇余地變大，電網(wǎng)損耗降低，電力用戶電費(fèi)支出降低，可接入容量增大，促進(jìn)了電網(wǎng)與新型城鎮(zhèn)和諧發(fā)展。光伏農(nóng)業(yè)一體化，開(kāi)創(chuàng)了農(nóng)業(yè)能源智能化的新時(shí)代，不僅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，還極大限度釋放了農(nóng)業(yè)勞動(dòng)者，將農(nóng)民轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)工人，同時(shí)改變了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)太陽(yáng)能單一低效的利用方式，保障了新型城鎮(zhèn)能量供應(yīng)，促進(jìn)了綠色能源發(fā)展。推動(dòng)區(qū)域轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展智能電網(wǎng)的發(fā)展將為傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)、基礎(chǔ)薄弱產(chǎn)業(yè)及新興產(chǎn)業(yè)提供機(jī)遇，可有效帶動(dòng)新能源、信息、通信、裝備制造等多產(chǎn)業(yè)共同發(fā)展，促進(jìn)技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，創(chuàng)造新的就業(yè)機(jī)會(huì)。同時(shí)將有效推動(dòng)節(jié)能技術(shù)、低碳技術(shù)、環(huán)保技術(shù)、能效管理技術(shù)等實(shí)現(xiàn)突破，推動(dòng)環(huán)境科學(xué)技術(shù)、化學(xué)工程技術(shù)等學(xué)科的技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新，以及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的建立。

從嘉興的實(shí)踐看，以智能電網(wǎng)驅(qū)動(dòng)智慧城市，將在推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)方面發(fā)揮如下作用：推進(jìn)適應(yīng)分布式能源接入的區(qū)域智能電網(wǎng)建設(shè)，創(chuàng)造性地實(shí)現(xiàn)一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和專利； 推動(dòng)先進(jìn)技術(shù)理念的產(chǎn)品化，帶動(dòng)嘉興智慧產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)突破性發(fā)展，爭(zhēng)取形成一批國(guó)際或國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的高科技產(chǎn)品；通過(guò)探索建設(shè)新一代智能變電站和新能源的接入，培養(yǎng)一批掌握變電站智能輔助控制系統(tǒng)、智能并網(wǎng)裝置等高新技術(shù)的企業(yè)。

結(jié)束語(yǔ)

總之，能源技術(shù)和通信技術(shù)一樣是智慧城市的基本支撐技術(shù)，而智能電網(wǎng)和智慧城市建設(shè)這兩大體系存在著相互制約和促進(jìn)的作用。合理地利用這種相互作用，既可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)社會(huì)角度的整體最優(yōu)，也可以最終實(shí)現(xiàn)兩大體系的"雙贏"。 在后續(xù)研究和建設(shè)實(shí)踐中，亟需持續(xù)地深入分析、選擇和推進(jìn)智慧城市建設(shè)中的智能電網(wǎng)應(yīng)用，在確?？煽?jī)?yōu)質(zhì)供電服務(wù)的基礎(chǔ)上，逐步把各類智能電網(wǎng)應(yīng)用深入融合到智慧城市建設(shè)中。

參考文獻(xiàn)

[1] 白翠粉，黃瀚，楊方.智能電網(wǎng)支撐智慧城市發(fā)展[J]. 電氣時(shí)代，2015，03：20-22.

[2] 高志遠(yuǎn)，姚建國(guó)，郭昆亞，曹陽(yáng)，宋寧希，李強(qiáng)，孫芊. 智能電網(wǎng)對(duì)智慧城市的支撐作用研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2015，11：148-153.

[3] 趙嘉興，安學(xué)民. 堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)支撐山西智慧城市建設(shè)[J]. 山西電力，2013，03：37-39.

[4] 王倩，李強(qiáng)，孫芊. 智能電網(wǎng)支撐智慧城市發(fā)展[J]. 河南電力，2013，04：5-7+4.