? 國家發(fā)改委、能源局近日發(fā)布的《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》指出，“十三五”電力工業(yè)面臨電力系統(tǒng)智能化、電力發(fā)展國際化、體制機(jī)制市場化等一系列新形勢、新挑戰(zhàn)。南方電網(wǎng)公司提出將圍繞創(chuàng)建“兩精兩優(yōu)、國際一流”戰(zhàn)略目標(biāo)，打造安全、可靠、綠色、高效的智能電網(wǎng)，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。
廣西電網(wǎng)公司著眼未來，導(dǎo)入“精益”理念，在智能電網(wǎng)領(lǐng)域率先開展關(guān)鍵技術(shù)研究。近日，由廣西電網(wǎng)公司牽頭開展的國家863項(xiàng)目成果——“靈活互動(dòng)的智能用電關(guān)鍵技術(shù)與成套裝置及應(yīng)用”榮獲南方電網(wǎng)公司科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。該項(xiàng)目研究攻克了智能用電雙向互動(dòng)的核心技術(shù)，構(gòu)建了友好互動(dòng)的信息與電能交換平臺，打通了供用電的溝通互動(dòng)渠道，運(yùn)用大數(shù)據(jù)手段精益求精地分析，如同“精算師”和“操盤手”一樣，為用電客戶“私人定制”最優(yōu)的用電方案，既實(shí)現(xiàn)了供用電的智能化、靈活化，又減少了能源浪費(fèi)，使能源創(chuàng)造更大價(jià)值。
智能電網(wǎng)新探索
“靈活互動(dòng)的智能用電關(guān)鍵技術(shù)與成套裝置及應(yīng)用”科研項(xiàng)目主要參與人員之一、廣西電力科學(xué)研究院智能電網(wǎng)及需求側(cè)研究所博士曾博介紹說，目前我們的生產(chǎn)和生活中的電能使用還不夠科學(xué)，未能快速響應(yīng)市場變化和用戶需求，用電精細(xì)化管控水平還不高，電能使用效率較低。同時(shí)，供用電雙方不夠協(xié)調(diào)，信息交互不夠暢通。如供電方還不能精確掌握用電方的用電計(jì)劃和特性，而為了保證短時(shí)用電高峰的供電質(zhì)量，不得不建設(shè)大量的電廠和輸變電設(shè)施。由于發(fā)電出力或電網(wǎng)檢修引起供電不足，用戶如不能按照電力供應(yīng)的變化提前調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，也將造成損失。此外，隨著技術(shù)進(jìn)步、成本降低，光伏發(fā)電等小容量分布式綠色能源以及電動(dòng)汽車將大規(guī)模發(fā)展，這種波動(dòng)性能源和充電負(fù)荷在電網(wǎng)中占比越來越大，對電網(wǎng)安全運(yùn)行有較大影響。
科技推動(dòng)著前進(jìn)的腳步。2012年，國家高瞻遠(yuǎn)矚下達(dá)863計(jì)劃課題——“靈活互動(dòng)的智能用電關(guān)鍵技術(shù)研究”，致力突破智能用電雙向互動(dòng)的核心技術(shù)，構(gòu)建友好互動(dòng)的信息與電能交換平臺，并實(shí)現(xiàn)成果的轉(zhuǎn)化和示范應(yīng)用。公司牽頭，聯(lián)合東南大學(xué)、天津大學(xué)、南方電網(wǎng)科學(xué)研究院、深圳市科陸電子科技股份有限公司、珠海格力電器股份有限公司，承擔(dān)了這一前沿的科研項(xiàng)目。
項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人、廣西電力科學(xué)研究院副院長謝雄威介紹說：“靈活互動(dòng)的智能用電關(guān)鍵技術(shù)是智能電網(wǎng)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大科技探索，大家從靈活和互動(dòng)兩個(gè)維度對智能用電技術(shù)進(jìn)行研究。經(jīng)過3年多的攻堅(jiān)，成功突破傳統(tǒng)的供用電模式，開創(chuàng)了精益供用電的新模式?！睋?jù)悉，公司帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)，攻克了電網(wǎng)和用戶雙向互動(dòng)的技術(shù)瓶頸，研制了成套智能用電支撐設(shè)備和平臺，建成了國內(nèi)首個(gè)涵蓋工業(yè)、商業(yè)、居民用戶的大規(guī)模智能用電示范工程，形成了集技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、裝備和應(yīng)用于一體的系列成果，構(gòu)建了智能用電大數(shù)據(jù)平臺，提高電網(wǎng)和用戶的雙向信息及能量互動(dòng)能力。通過引導(dǎo)用戶科學(xué)、經(jīng)濟(jì)用電，推動(dòng)供用電智能化、精細(xì)化，不但提升了電能使用率，減少電能浪費(fèi)，而且有效削減了電網(wǎng)高峰負(fù)荷，縮小了電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差，使電網(wǎng)負(fù)荷更加柔性化、科學(xué)化。
能效管理更精益
“靈活互動(dòng)的智能用電關(guān)鍵技術(shù)”為工商業(yè)企業(yè)用戶量身定制開發(fā)了工商業(yè)能量管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備雙向互動(dòng)、能耗監(jiān)測、能效診斷分析等功能，能按照企業(yè)或工廠的設(shè)備、區(qū)域、工序、企業(yè)整體等不同維度開展能耗監(jiān)測及能效診斷分析，并結(jié)合電價(jià)信息、用電政策、削峰要求等進(jìn)行精確計(jì)算，優(yōu)化工商業(yè)企業(yè)的用電計(jì)劃，對工商業(yè)企業(yè)的能效進(jìn)行精益管理，解決工商業(yè)企業(yè)用電低效、浪費(fèi)的現(xiàn)象，幫助工商業(yè)企業(yè)降低成本，提高效益，增強(qiáng)競爭力。
南寧供電局積極推進(jìn)能量管理系統(tǒng)示范工程的實(shí)施，該局計(jì)量中心主任周毅波說，2014年該局促成華潤水泥南寧有限公司選擇一條生產(chǎn)線示范應(yīng)用工商業(yè)能量管理系統(tǒng)。由于廣西還沒有實(shí)行分時(shí)電價(jià)政策，系統(tǒng)便模擬廣東、江蘇等地的分時(shí)電價(jià)政策，精細(xì)制定生產(chǎn)線各個(gè)時(shí)段的用電方案，指導(dǎo)企業(yè)多用低谷電、少用高峰電，既讓工廠少花錢多用電保證生產(chǎn)，又積極幫助電網(wǎng)削峰填谷。華潤水泥南寧有限公司機(jī)電部經(jīng)理雷運(yùn)應(yīng)說，該生產(chǎn)線的工商業(yè)能量管理系統(tǒng)運(yùn)用生產(chǎn)實(shí)時(shí)能效監(jiān)測和診斷數(shù)據(jù)，結(jié)合水泥生產(chǎn)工藝特點(diǎn)優(yōu)化生產(chǎn)用電策略，指導(dǎo)工廠多用低谷電安排生產(chǎn)，在電網(wǎng)高峰時(shí)減少生產(chǎn)或錯(cuò)峰停產(chǎn)，能量使用效率提升了8%，企業(yè)生產(chǎn)成本大大降低。
周毅波介紹，可口可樂廣西飲料有限公司、廣西壯族自治區(qū)婦幼保健院也示范應(yīng)用工商業(yè)能量管理系統(tǒng)，加裝智能化監(jiān)測設(shè)備，開展能效綜合精益管理，改進(jìn)部分生產(chǎn)工藝，在不影響正常生產(chǎn)任務(wù)的情況下削減、轉(zhuǎn)移用電負(fù)荷合理用電，降低企業(yè)用電成本。據(jù)統(tǒng)計(jì)，華潤水泥、可口可樂、廣西壯族自治區(qū)婦幼保健院等工商業(yè)企業(yè)通過應(yīng)用“靈活互動(dòng)的智能用電關(guān)鍵技術(shù)”，能效管理顯著提高，累計(jì)節(jié)支降耗多達(dá)1.53億元，企業(yè)獲得了實(shí)實(shí)在在的好處。
居家用電更智能
“靈活互動(dòng)的智能用電關(guān)鍵技術(shù)”還針對居民用戶開發(fā)了家庭能量管理系統(tǒng)。系統(tǒng)具備有用電設(shè)備監(jiān)控與管理、節(jié)能診斷、用電策略分析、用電信息查詢、用電設(shè)備遠(yuǎn)程控制、用電需求上傳等多項(xiàng)智能化互動(dòng)功能，可以為用戶精算設(shè)置舒適模式、離家模式等各種用電優(yōu)化方案。
當(dāng)前，老百姓家的用電情況主要依賴于電表。然而，電表的功能只能做到計(jì)量一戶人家的總用電數(shù)，對每個(gè)電器具體使用多少度電等精細(xì)數(shù)據(jù)不但無從計(jì)算，而且也沒有辦法靈活控制?！办`活互動(dòng)的智能用電關(guān)鍵技術(shù)”研究出的成套智能用電支撐設(shè)備和平臺使這些問題迎刃而解，做到了供用電雙方信息和電能雙向互動(dòng)、靈活智能，滿足當(dāng)今社會居家用電智能化的時(shí)尚需求。
在南寧市鳳冠小區(qū)文女士家中，她家的空調(diào)、熱水器、電冰箱、洗衣機(jī)、電視、電磁爐、電飯鍋等功率較大的電器，都加插一個(gè)像手機(jī)一樣大小的插座。文女士說：“這可不是一般的插座哦，這是電網(wǎng)公司發(fā)明的智能插座。我的手機(jī)跟這個(gè)插座連接上之后，我就可以知道每個(gè)電器的用電情況，還可以遠(yuǎn)程遙控開或者關(guān)。”
文女士家的電表也換成了智能電表。這個(gè)智能電表可以每15分鐘采集一次文女士家里的電量以及使用信息等，通過手機(jī)或者APP發(fā)送到位于供電局的數(shù)據(jù)集中器。最后，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)做綜合分析和精算，“私人訂制”多種用電優(yōu)化方案。如峰谷電價(jià)政策執(zhí)行后，系統(tǒng)會運(yùn)算制定出最經(jīng)濟(jì)的用電方案，提示用戶什么時(shí)間使用什么家用電器最為劃算。同時(shí)，用戶也可以通過手機(jī)或者APP遠(yuǎn)程查看家里電器的工作狀態(tài)，并遠(yuǎn)程控制接入智能系統(tǒng)的家電，想開就開、想停則停，讓用戶做到更省錢、更智能、更方便。
為適應(yīng)今后大量推廣使用和電動(dòng)汽車發(fā)展，科研人員還開發(fā)了社區(qū)能量管理系統(tǒng)與家庭能量管理系統(tǒng)進(jìn)行互動(dòng)，形成了“主站-社區(qū)子站-家庭”三層結(jié)構(gòu)的智能用電體系，開展用戶級、社區(qū)級指標(biāo)分析及居民用電信息的精細(xì)化管理，智能感知分布式電源、電動(dòng)汽車的接入，統(tǒng)一調(diào)度與管理社區(qū)內(nèi)風(fēng)能發(fā)電、太陽能發(fā)電等能源設(shè)備，滿足電動(dòng)汽車即插即用需求。
目前，家庭能量管理系統(tǒng)已在南寧的11個(gè)社區(qū)共3000多戶居民家中推廣使用，并產(chǎn)生良好效益——用戶能量使用效率提高了7.02%，社區(qū)電能消耗減少了5.53%，發(fā)電煤耗每千瓦時(shí)降低了3.05克，實(shí)現(xiàn)了用電更加智能化、節(jié)約化。
技術(shù)水平更先進(jìn)
曾博介紹說，“靈活互動(dòng)的智能用電關(guān)鍵技術(shù)與成套裝置”也可推廣應(yīng)用到所有的電力用戶，以用電大數(shù)據(jù)的分析精算結(jié)果，指導(dǎo)各行各業(yè)優(yōu)化用電，移峰填谷，支撐電網(wǎng)可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。以目前廣西統(tǒng)調(diào)負(fù)荷最高約1750萬千瓦計(jì)算，如高峰負(fù)荷能降低10%，將可以關(guān)?？?cè)萘考s兩百萬千瓦的老舊機(jī)組。
“靈活互動(dòng)的智能用電關(guān)鍵技術(shù)”開創(chuàng)了精益供用電的新模式，將成為智能電網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)里程碑，項(xiàng)目成果如進(jìn)一步推廣將產(chǎn)生廣泛的社會效益。如促進(jìn)清潔能源高效利用。通過智能用電系統(tǒng)建設(shè)，推動(dòng)用戶側(cè)的風(fēng)能、太陽能等綠色能源安全方便地接入，實(shí)現(xiàn)分布式能源、儲能和用電設(shè)施并網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn)化和運(yùn)行控制智能化，提高清潔能源在終端能源消費(fèi)中的比重。依托互聯(lián)網(wǎng)+智能用電，支撐智慧城市發(fā)展。通過智能家居、智能樓宇、智能小區(qū)建設(shè)，提升電網(wǎng)與用戶的雙向互動(dòng)能力和用電增值服務(wù)水平，引導(dǎo)用戶科學(xué)用電、經(jīng)濟(jì)用電，實(shí)現(xiàn)能效提升和智慧城市的綠色可持續(xù)發(fā)展。增強(qiáng)電力系統(tǒng)抗災(zāi)能力。通過分布式清潔能源及儲能系統(tǒng)“即插即用式”接入，可以增強(qiáng)電網(wǎng)運(yùn)行的靈活性，主網(wǎng)與微網(wǎng)之間相互支援互補(bǔ)，提升電網(wǎng)抵御自然災(zāi)害的能力，提高電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平和供電可靠性。
中國工程院李立浧院士等9位權(quán)威專家組成的鑒定委員會指出，該項(xiàng)目成果為實(shí)現(xiàn)靈活互動(dòng)的智能用電、削峰填谷提供了有效的技術(shù)支撐，提高了用電智能化水平和能量使用效率，具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會效益和推廣應(yīng)用前景，整體技術(shù)水平達(dá)國際領(lǐng)先。
目前，“靈活互動(dòng)的智能用電關(guān)鍵技術(shù)”研發(fā)的基于國際標(biāo)準(zhǔn)IEC62056的單相和三相智能電表、數(shù)據(jù)集中器、專變智能計(jì)量終端，已由深圳市科陸電子科技股份有限公司實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)，并走出國門，成功打入國際市場，遠(yuǎn)銷巴西、烏拉圭、尼日利亞等地，近三年累計(jì)銷售額達(dá)5.2億元。(毛雨賢)
