智能電網(wǎng)在智慧城市建設(shè)中的發(fā)展規(guī)劃淺談

張君怡，任鑫博

（1.商洛市供電分公司，商洛 726000；2.商洛學(xué)院經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，商洛 726000）

城市作為人類生活主要載體之一，面臨著城市空間布局、資源分配、環(huán)境保護(hù)、城市可持續(xù)發(fā)展等問題[1]。近幾年，國家加快了城鎮(zhèn)化發(fā)展步伐，將城市發(fā)展與“互聯(lián)網(wǎng)+”等技術(shù)融合，提出和諧發(fā)展與綠色可持續(xù)發(fā)展為核心的智慧城市的基本概念，以及如何推進(jìn)城鄉(xiāng)一體化發(fā)展的基本構(gòu)思。電力是提升社會(huì)生產(chǎn)力、保證國民經(jīng)濟(jì)的可靠保障，與智慧城市建設(shè)密切相關(guān)。智能電網(wǎng)以信息技術(shù)和智能控制技術(shù)為依據(jù)，通過信息對(duì)接與基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實(shí)現(xiàn)信息化與自動(dòng)化[2][11]，從智能電網(wǎng)的出發(fā)點(diǎn)與落腳點(diǎn)來說，智慧電網(wǎng)建設(shè)與智慧城市的概念是基本一致的。

實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)規(guī)范應(yīng)用與合理布局，是智慧城市建設(shè)的重要內(nèi)容。通過智慧電網(wǎng)與智慧城市的論述，結(jié)合基本概念的內(nèi)涵與外延進(jìn)行分析，探討智能電網(wǎng)在智慧城市建設(shè)場景中的應(yīng)用，對(duì)智能電網(wǎng)的發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行初步的研究與討論。

1 智慧城市建設(shè)概況及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

隨著人口增長、城市的規(guī)模和負(fù)載的功能不斷增大，隨之產(chǎn)生的空間布局、信息共享和政府服務(wù)水平等“城市病”也成為了阻礙城市持續(xù)發(fā)展主因[3]?！笆濉币?guī)劃中對(duì)和諧社會(huì)、宜居城市提出了基本概念，既包括了經(jīng)濟(jì)發(fā)展這一基本的發(fā)展驅(qū)動(dòng)力，也將優(yōu)化城市運(yùn)作方式、健全基本社會(huì)服務(wù)功能、實(shí)現(xiàn)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，提升城市的承載力與發(fā)展力，為城市的長遠(yuǎn)、健康、穩(wěn)健發(fā)展提供永續(xù)動(dòng)力。

“智慧城市”的概念最早源于20世紀(jì)90年代晚期的“新城市主義”運(yùn)動(dòng)，隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展，其建設(shè)理念也在不斷擴(kuò)展。韓國、新加坡、日本、歐盟、中國、IBM 等國家和機(jī)構(gòu)均在不同時(shí)期提出智慧城市的思想[4]，如表1所示。

表1 國內(nèi)外智慧城市概念

智慧城市的發(fā)展當(dāng)前依然處于不斷討論和實(shí)踐當(dāng)中，其需要相關(guān)的定性分析指標(biāo)進(jìn)行量化分析。國外智慧城市評(píng)估方面最有代表性的是智慧社區(qū)論壇及歐洲中等城市的智慧城市評(píng)估[4]。國內(nèi)則是幾個(gè)具有代表性的城市和省份（上海、南京、寧波和臺(tái)灣?。┰谥腔刍矫孢M(jìn)行了探索[5][6]，發(fā)展和建立了適合各自城市特點(diǎn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

智慧城市的評(píng)價(jià)指標(biāo)是以優(yōu)政、興業(yè)和惠民為目標(biāo)，讓城市運(yùn)作、發(fā)展形成一個(gè)閉環(huán)。智慧城市評(píng)價(jià)指標(biāo)是由多個(gè)一級(jí)指標(biāo)及后續(xù)的各級(jí)指標(biāo)組合而成，對(duì)城市的相關(guān)方面都做了相應(yīng)要求[7]。國內(nèi)具有代表性城市和省份的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表2所示。截止2019年，我國已有超過500個(gè)城市參與了智慧城市建設(shè)的試點(diǎn)工作[5]。

表2 部分城市和省份的評(píng)價(jià)體系

2 智慧城市發(fā)展對(duì)智能電網(wǎng)的需求

智能電網(wǎng)通過應(yīng)用先進(jìn)的通信信息技術(shù)、智能控制技術(shù)和傳感技術(shù)，構(gòu)建經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效和便于信息化管理的供電網(wǎng)絡(luò)[8]。智能電網(wǎng)的內(nèi)涵以及智慧城市建設(shè)的發(fā)展內(nèi)驅(qū)力、發(fā)展的基本服務(wù)對(duì)象、發(fā)展的根本目標(biāo)都是一致的。從概念專業(yè)上講，智能電網(wǎng)側(cè)重于更加細(xì)化的供電、用電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，其主要檢驗(yàn)指標(biāo)包括可靠耐用、環(huán)保高效、清潔可持續(xù)、友好互動(dòng)，而智慧城市的發(fā)展目標(biāo)則是綠色、低碳、可持續(xù)。兩者的相關(guān)關(guān)系不言自明。[12-13]。

智能電網(wǎng)通過優(yōu)化資源配置、淘汰陳舊業(yè)態(tài)、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)使用的穩(wěn)定性與持久力，提高電網(wǎng)及其附帶設(shè)施的應(yīng)用效力，既為用戶提供了清潔、經(jīng)濟(jì)的電力能源，也為城市環(huán)保與經(jīng)濟(jì)型城市建設(shè)提供了建設(shè)方案。[8][9][10]。因此，智能電網(wǎng)的建設(shè)和普及，是順應(yīng)城市發(fā)展的客觀要求，是國內(nèi)人民物質(zhì)和精神生活水平提升的客觀體現(xiàn)。

3 智能電網(wǎng)在智慧城市中的發(fā)展規(guī)劃建議

國內(nèi)城市區(qū)域包含居民生活區(qū)、工業(yè)區(qū)、生態(tài)園區(qū)、高新技術(shù)開發(fā)區(qū)、商務(wù)區(qū)等，因而對(duì)電力也存在多元化的需求[12]。在智慧城市規(guī)劃和建設(shè)過程中，智能電網(wǎng)作為智慧城市的配備能源，應(yīng)與智慧城市建設(shè)有機(jī)結(jié)合，融入于智慧城市的整體規(guī)劃中?，F(xiàn)階段，城市電力基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃與建設(shè)和智慧城市的建設(shè)要求還存在一定差距，主要表現(xiàn)在高可靠性電能供應(yīng)、綠色清潔和友好、智慧的信息化建設(shè)方面。因此從以下幾個(gè)方面對(duì)智能電網(wǎng)在智慧城市中的規(guī)劃提出建議：

（1）由于地理環(huán)境、城市定位等因素的影響，智慧城市中的智能電網(wǎng)建設(shè)方案也應(yīng)不盡相同。應(yīng)充分考慮智能城市建設(shè)中與智能電網(wǎng)相關(guān)公共建筑運(yùn)行能耗率、智慧工程管理普及率、市政管網(wǎng)管線智能化監(jiān)測(cè)管理率、可再生能源利用比重、智慧住區(qū)惠及人口百分比5個(gè)二級(jí)指標(biāo)。結(jié)合智慧城市的評(píng)價(jià)指標(biāo)，合理布局智慧電網(wǎng)中能源發(fā)展前期規(guī)劃，逐步完善智能電網(wǎng)建設(shè)方案。

（2）結(jié)合區(qū)域電網(wǎng)實(shí)際以及智慧城市發(fā)展需求，根據(jù)城市區(qū)域的規(guī)劃與定位需求，貼合智慧城市建設(shè)的指標(biāo)體系，設(shè)置在地方區(qū)域開展智能電網(wǎng)工程建設(shè)設(shè)計(jì)單項(xiàng)工程選配的指標(biāo)體系。例如商洛供電分公司的指標(biāo)體系則考慮了商洛區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)的實(shí)際使用情況，形成了優(yōu)質(zhì)電力供應(yīng)、節(jié)能減排和支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展3個(gè)一級(jí)指標(biāo)和10個(gè)二級(jí)指標(biāo)，如表3所示。

表3 商洛供電分公司指標(biāo)體系

（3）提倡清潔能源的高效利用。利用區(qū)域地勢(shì)特點(diǎn)，充分考慮資源約束和環(huán)境承載力，加強(qiáng)對(duì)水能、太陽能等清潔資源的利用，吸收分布式水電、光伏發(fā)電，降低污染性發(fā)電的占比。

（4）加速電網(wǎng)智能化升級(jí)。利用傳感設(shè)備采集檢測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行分析，對(duì)輸電線路的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)、評(píng)估，在智能巡檢和安全方面引入預(yù)警機(jī)制，增強(qiáng)城市電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。

（5）發(fā)展智慧城市定義下的多級(jí)、多類型智能供電終端和智能用電管理技術(shù)。電力能源的應(yīng)用場景的種類眾多，各場景下包括有各級(jí)終端，在“區(qū)—段—位—點(diǎn)”層面上形成各級(jí)閉環(huán)同時(shí)又上下相互聯(lián)系的立體式智能供電系統(tǒng)。

（6）推動(dòng)智能互聯(lián)，打造服務(wù)平臺(tái)。電網(wǎng)智能化建設(shè)和改造最終所面向的對(duì)象是企事業(yè)單位、商用和個(gè)體用戶。智能互聯(lián)的服務(wù)平臺(tái)也是電能供應(yīng)可靠、安全、綠色、形式友好的最終反映，樹立以人為本的雙向互動(dòng)用電平臺(tái)，融入城市民生服務(wù)體系中。

4 結(jié)束語

智慧城市對(duì)智能電網(wǎng)的的運(yùn)行與發(fā)展提出了更高的要求，也給出了路線圖與“指南針”。既是機(jī)遇、也是挑戰(zhàn)。文章從智慧電網(wǎng)前期規(guī)劃、建設(shè)指標(biāo)、清潔能源消納、智能化升級(jí)等方面提出智能電網(wǎng)在智慧城市中的發(fā)展規(guī)劃建議，并指出在城市區(qū)域內(nèi)優(yōu)先建成智能電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)框架下的城市與電網(wǎng)“并軌發(fā)展”，既是電網(wǎng)支持城市發(fā)展的有力舉措，也是大數(shù)據(jù)未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。