国外智能电网发展综述

为了更好地了解和把握全球智能电网的发展现状，为我国智能电网建设及智能电网产业发展提供借鉴与启示，国家电网公司智能电网专栏编辑组特整理总结了国外智能电网发展的最新情况。

1  亚太地区

亚太地区国家众多，各国社会经济发展情况迥异，电力工业发展现状差异明显，因此各国智能电网建设的特点和方向都有所不同。发展中国家（如中国）的特点是结合电网的大规模建设、升级和改造工作，全方位推进智能电网的建设;发达国家（如日本、韩国、澳大利亚）的特点是在现有网架的基础上，在特定环节上进行重点投入。

1.1  日本

1.1.1  日本政府对智能电网的政策支持

日本政府主导该国智能电网的整体规划、对外合作和标准制定等，为智能电网的持续发展奠定基础。具体工作有：由日本政府主导，日美间已合作开展了“智能电网”试验；日本政府于2010年开始了在孤岛上大规模构建智能电网试验，主要验证了在大规模利用太阳能发电的情况下，如何统一控制剩余电力、频率波动以及蓄电池等问题；日本经产省设立了“智能电网国际标准学习会”，为谋取“智能电网国际标准”的话语权做准备；日本经产省还在2010年度预算申请中列入55亿日元（约4亿元人民币）资金,用以支持研发智能电表和蓄电池技术，并进行新一代智能电网系统的实证试验。

1.1.2  日本智能电网的发展现状

日本电网的基础设施相对完善，从发电站到各配电网都具有现成的传感器网络与通信网络，可以监控电力情况，已经具备很高的通信功能，且一直在维护并增强这方面的功能，具体表现在以下三个层面。

⑴企业层面。日本九州电力与冲绳电力将在九州及冲绳的岛屿地区，对利用太阳能等可再生能源的“岛屿微电网”进行验证试验。两家公司将利用日本能源厅的“孤立岛屿电力系统弓I入新能源补助金”，导入太阳能发电以及使用锂离子充电电池的蓄电池设备，对电力系统与可再生能源的联动进行验证；日本日立制铁所与东芝公司等设备制造企业已进军美国智能电网市场，与美国国内十多家企业联手，在美国南部研发太阳能发电高效控制系统。

（2）行业层面。日本电气事业联合会发表了“日本版智能电网开发计划”，以2020年为目标，着重开发太阳能发电输出预测与蓄电池系统。在该机构的敦促下，日本的10大电力企业正在共同实施太阳能发电数据测算与分析工作，开展蓄电池与太阳能相组合的小规模电源试验。

（3）研究机构层面。2009年3月，东京工业大学成立了“综合研究院”，它的主要研究任务之一是智能电网；009年7月，日本电力中央研究所设立了“智能电网研究会”2010年开始，日本东京电力、东京工业大学、东芝公司和日立制铁所等单位在东京工业大学校园内联合开展了日本智能电网示范工程试验,试验期为三年。该实验主要完成两项任务，即一方面利用家用太阳能电池板供电，另一方面将剩余的电量储存在蓄电池中并转卖给电力企业。

1.1.3  日本智能电网的发展趋势

继续围绕太阳能发电建设智能电网。日本智能电网开发计划的核心是开发“与太阳能发电时代相应的输电网”，包括太阳能发电输出功率预测系统、高性能蓄电池系统和火力发电与蓄电池相组合的供需控制系统。

蓄电池技术是智能电网的发展重点。因日本单门独户的建筑比较多，因此以家庭为单位的太阳能发电模式也因此成为重要选择。在这种背景下，日本计划在各建筑物内分别设置蓄电池，这样就可以在建筑物内部完成负荷控制，从而实现能源利用的最优化。同时，起源于汽车行业的储能技术发展也使得这种做法具有了现实可能性。

1.2  韩国

1.2.1  韩国政府对智能电网的政策支持

2009年3月，韩国政府计划在2011年前建立一个智能电网综合性试点项目，届时，将提高该国利用可再生能源的能力。

韩国知识经济部决定2009-2012年将投入2547亿韩元开发智能电网商用化技术，在发电站、输电设备和家电产品上安装传感器，称为“绿色电力IT”项目。该项目的主要技术包括智能型能源管理系统、基于IT的大容量电力输送控制系统、智能型输电网络监视及运营系统、能动型远程信息处理和电力设备状态监视系统和电缆通信技术等。韩国知识经济部已与韩国KDN公司签署了绿色电力信息商用化技术开发协议。

2009年8月3日，韩国政府拟推行浮动电费收取制度，即电费依据电力需求情况，各时间段电费收费标准不同。现行电费收取制度对经济发展和搞活市场形成一定的阻碍。浮动收费制度虽增加了电费的不确定性，但促进广大消费者的合理使用，并对供电商和消费者双方提供了诸多便利。电力需求上涨时，电费随之提高，在节电省耗的同时，减轻供电商对新发电设备的投资。

2010年1月，韩国知识经济部为推动低碳能源发展进程，制订了“智能电网”路线图。路线图计划至2030年投资27.5万亿韩元（1656亿人民币）用于智能电网建设。其中，政府和企业各投资2.7万亿韩元和24.8万亿韩元。政府投资用于支持智能电网核心技术的研发、开拓市场，内容包括：至2011年在示范城市建设200个电动汽车充电站，至2030年在机关、大型超市、停车场和加油站设立27000个电动汽车充电站。上述目标完成后，可减少排放温室气体2.3亿吨，拉动74万亿韩元内需，每年创造5万个就业岗位。

1.2.2  韩国智能电网的发展现状

目前，韩国的电力结构分配是38%煤电，37%核电，18%天然气发电和6%石油发电，只有1%为可再生资源发电（绝大数为水电）。韩国的智能电网发展现状主要体现在两个方面，一是在国内积极建设智能电网实验，二是在国外开展智能电网领域的国际合作。

⑴在济州岛开展大规模的智能电网实验

在济州岛开展的大规模智能电网实验设施始建于2009年8月，计划在2011年5月结束。继而，6月正式进入实验阶段，预定在2013年完成实验。之所以选择在济州岛进行智能电网实验，是因为济州岛自古以来就以“强风”著称，因此这里建有许多巨大的风力发电机；同时，被称为“韩国夏威夷”的济州岛日照也非常强，适合于太阳能发电，因此实验中大多数电力都由这些自然能源来供给。

采用IHD与智能电表等的智能住宅实验计划向济州岛南部地区的普通家庭扩展，计划最终将增加到6000多个家庭。参与实验的普通家庭的屋顶设置有太阳能面板，能够进行家庭发电，同时来自韩国电力公司的电力供给基本上来自风力发电。该实验计划持续到2013年，这一期间内，通过获得设备的性能、住民的反应等各种反馈，来研究解决商用化过程中的各项课题。可以说，济州岛实验的成败对于韩国智能电网产业的未来发展有着非常重要的意义。

(2)开展智能电网领域的国际合作

2009年9月，韩国电力公司(简称KEPCO)的菲律宾子公司在菲律宾建设了智能电网°KEPCO的菲律宾子公司现经营着150万千瓦的Ilijan燃气电厂计划在其规划建设的风电厂和水电厂项目中使用智能电网，KEPCO总部负责提供智能电网的相关技术。KEPCO是韩国唯一一家电力提供商。

2010年3月，在澳大利亚举行的第25届韩澳资源合作委员会上，韩国与澳大利亚就进一步扩大资源和能源领域的合作达成了共识。双方商定，在资源开发领域进行专业人才的培养和交流，并在研发清洁能源和智能电网领域，缔结战略合作关系。

1.2.3  韩国智能电网的发展趋势

充分利用韩国的IT技术优势，发展可再生能源,建设智能电网。具体而言就是：继续推进各种试点建设，并大力发展电力IT技术，主要包括智能型能源管理系统、基于IT的大容量电力输送控制系统、智能型送电网络监视及运营系统、能动型远程信息处理和电力设备状态监视系统、电线通信普及技术等；继续注重太阳能和风电的并网技术研究，为韩国的智能电网建设奠定基础。

1.3  印度

1.3.1  印度政府对智能电网的政策支持

印度政府2011年6月通过决议，计划拨款48.6亿卢布(约合1.08亿美元)资金，用以保证太阳能发电价格具有竞争力，这是印度政府鼓励可再生能源发展的方式之一。

2011年7月1日，印度新能源和可再生能源部部长Dr.FarooqAbdullah以及印度电力部长ShriSushilkumarShinde共同批准了位于古尔冈TERIRetreat地区的印度第一个可再生能源智能电网项目。该电网已经在新能源和可再生能源部的支持下顺利实施。

1.3.2  印度智能电网的发展现状

印度智能电网的发展现状主要表现在对智能电网的实验研究、对可再生能源的利用，以及对智能设备的应用。

(1)智能电网实验研究

印度政府制定了一项叫做加速电力发展与改革的重组计划，用以加强并提升印度国内的电力传输和分配。该计划将跨越5年，需要100亿美元资金的投资。此外，印度计划从2011年起，在新德里和孟买附近进行智能电网试验，建设输电网及安装带有通信功能的智能电表，并根据试验结果将于2012年后在十几座城市正式推广,

⑵可再生能源利用

印度的最大私营电力企业塔塔电力公司拟投资近29亿美元建设绿色能源。该公司计划到2017年使绿色能源占其发电量的25%。为此，将投入28.8美元的资金，用以形成2000MW和250MW的风能和太阳能发电能力。印度的最大火力发电公司NTPC与日本九州电力合作，开展利用自然资源发电的风力发电等事业，双方计划实现以水力、风力发电为中心，发电500000kW-h的目标。

(3)智能设备应用方面

印度北德里电力有限公司(NPPL)采用GE公司的“停电管理系统”，即PowerOn及SmallWorld能检测到停电事故点并满足维修需求。

1.3.3  印度智能电网的发展趋势

印度的智能电网发展趋势是：在关注风电和水电的同时，将重点关注太阳能发电，并注重能效管理的进一步研发。

2  欧洲地区

欧洲要达成智能电网容纳20%可再生能源的目标，最大制约是可再生能源的间歇性和对电网安全的冲击。2010年，以英、法、德为代表的欧洲北海国家正式拟定了联手打造可再生能源超级电网的计划，在未来十年内将建立一套横贯欧洲大陆的电力系统，将电池板与挪威的水电站连成一片，同时发挥不同特性电源间的互补优势；还可接入北非的太阳能电场，加强欧洲大陆的电力供给，提高可再生能源的安全性和可靠性。下面按国家维度进行详细阐述。

2.1  英国

2.1.1  英国政府对智能电网的政策支持

为落实2009年出台的《英国低碳转型计划》国家战略，2009年12月初，英国政府首次提出要大力推进智能电网的建设，同期发布《智能电网:机遇》扌艮告,并于2010年初出台详细智能电网建设计划。英国煤气电力市场办公室从2010年4月起五年内共动用5亿英镑进行加大规模的实验。英国政府也正在支持一些领域的匹配性发展，其中包括投资3000万英镑的“插入场”框架，用以支持电动汽车充电基础设施的建设。

2.1.2  英国智能电网的发展现状

英国目前已经或即将开展的工作如下：

加大力度安装智能电表。据英国能源和气候变化部透露，2020年前，英国家庭正在使用的4700万个普通电表将被智能电表全面替代，这一升级工程预计耗资86亿英镑，在未来20年或可因此受益146亿英镑；

组建智能电网示范基金。英国在2009年10月和2010年11月分别为智能电表技术投入600万英镑的科研资金，资助比例最高可达项目总成本的25%。此外，英国煤气电力市场办公室(Ofgem)还将提供5亿英镑，协助相关机构开展智能电网的试点工作；

规范智能电网产业运作模式。智能电网将由政府全权负责，智能电表则按市场化经营，但所有供应商必须取得政府颁发的营业执照。

2.1.3  英国智能电网的发展趋势

英国已制定出“2050年智能电网线路图”，并开始加大投资力度，支持智能电网技术的研究和示范。之后的工作将严格按照路线图执行。

第一阶段(2010年~2020年)，英国准备大规模投资，以满足近期需要，并建立未来可选方案。具体内容就是进一步加强智能电表的研究和部署工作，通过智能计量系统对各地区的需求进行积极响应，以达到促进需求发展、系统优化、资金规划和固定资产管理的目的。近期，英国准备扩大现有的基础设施和继续推进试点工程建设，争取早日完善智能电表的部署工作，为以后大规模的研发提供方案和数据支持。

第二阶段(2020年~2050年)，目的是要提供到2050年后各种电力系统选择方案的基本依据。具体内容就是大量发展分布式能源和清洁能源，同时增加智能家居、智能家庭、嵌入式储存和分布发电以及虚拟电池的应用，并通过智能设计和强化电压设计等提高整个电网的自动化、智能化和控制力。

2.2  法国

2.2.1  法国对智能电网的政策支持

法国是能源资源相对匮乏的国家，石油和天然气储量有限，煤炭资源已趋于枯竭。鼓励发展可再生能源及智能电网，提高可再生能源在能源消耗总量中的比例，已成为法国政府在制定相关政策时优先考虑的问题。同时，法国政府还通过征收二氧化碳排放税以及承诺投入4亿欧元资金，用于研发清洁能源汽车等措施来促进智能电网建设工作的开展。

2.2.2  法国智能电网的发展现状

法国计划到2020年风电达到20GW,比目前提高300%。因此，推进智能电网建设，以便更好地消纳清洁能源是其未来工作的重点。

（1）加强企业合作

法国电网公司(RTE)选择和阿海珐(AREVA)旗下的输配电公司T&D合作发展智能电网。根据法国能源监管条例的要求，用户可每周或每月向RTE了解用电数量，也可通过远程访问方式直接读取计量数据。为此，RTE开展了广泛的表计及相关业务处理工作，开发了T2000系统，设立了7个远程读表中心，主要包括表计、结算及出单(发票)等功能。远程读表中心将数据汇总到总部表计及结算系统(ISUMetering)，进行相关结算以及出单处理。随着T2000的应用，错误率逐年下降，实时出单的比例逐年上升，提高了效率，减少了纠纷。2008年RTE公司实时出单率已经达到99.0%。

（2）更换智能电表

法国配电公司ERDF将逐步把居民目前使用的普通电表全部更换成智能电表，这种节能型的智能电表能使用户跟踪自己的用电情况，并能远程控制电能消耗量，其更换工程的总投资为40亿欧元。

2.2.3  法国智能电网的发展趋势

法国智能电网的发展趋势有以下5,点：继续推进以智能电表为核心的用户端技术服务；按照欧盟委员会的要求积极推进智能电表的普及工作；加强储能技术的研究；通过EDF公司注重与中国的合作；在谨慎发展核电的基础上大力发展清洁能源。

2.3  德国

2.3.1  德国政府对智能电网的政策支持

在德国，很少使用“智能电网”这个词，而是使用E-Energy，翻译过来就是“信息化能源”为推进E-Energy的顺利进展，德国联邦政府经济和技术部专门开设了一个网站，用以公布信息化能源的进度，向公众宣传信息化能源建设的益处。

2008年12月以来，德国投资1.4亿欧元实施“E-Energy”计划，在6个试点地区开发和测试智能电网的核心要素。

2011年，自日本核危机以来，德国毅然加入“弃核”队伍，转向新能源和电动汽车的研发,尤其是后者。

2011年5月16日,据灵通消息人士透露，德国政府拟投入10亿欧元补贴，用以扶持电动汽车，特别是电池技术的研发。

2.3.2  德国智能电网的发展现状

针对E-Energy项目，德国启动了不同的示范工程，对智能电网从不同层面进行展示和研究。

在曼海姆，200家电力用户对未来的能源供应状况进行了测试，并于2010年底开始使用“能源管家”,对电力消耗进行调控，用以实现省钱和环保两大目标。

在库克斯港，生产型企业和地方上的用电大户积极参与示范项目，例如大型冷库和游泳场，如果他们通过风力涡轮机发电，将会节省大量电力，减轻电网负担。

在哈尔茨，新型的太阳能和风能预测系统得到应用，该系统的应用能对分散的可再生能源发电设备与抽水蓄能式水电站进行协调，使其效果达到最优。项目参与者认为，尽管风力发电站的数量在不断上升,但预计到2020年，该地区不需要再继续建新的电网。

在莱茵-鲁尔区，安装了20个微型热电联产机组。在必要的时候这些热电联产机组可用作分散的小型发电厂并形成盈利能力。借助信息通信技术,参与实地测试的消费者可以积极参与市场活动。

在卡尔斯鲁尔和斯图加特，减少排放是示范项目的重点。1000名用户参与了实地试验，在小范围内(工厂或家庭)对电力生产与消耗进行调控。

在亚琛，地区性的供电公司积极参与示范项目。借助智能电表，500多家用户能够获悉他们所用电力的来源和价格，从而进行最优选择。

2.3.3  德国智能电网的发展趋势

⑴确立发展清洁能源的长远目标

自2011年日本核危机以来，德国积极响应并成功“弃核”，决定2022年前关闭所有核电站，成为首个“弃核”的先进工业国家。2011年德国政府将永久关闭装机容量总计8.5GW的8座核反应堆，其发电量占全年电量的8%。这个欧洲最大的经济体，计划在10年中加倍扩大可再生能源的比例至35%。德国的应对办法就是大力发展清洁能源。德国从上世纪90年代开始，大力开拓可再生能源，取得了骄人的成绩。截止到去年末，德国的太阳能发电、风力发电、生物质能发电、地热发电、水力发电五项可再生能源的开发利用已经贡献给全国总电力消耗的16.8%。

⑵利用先进的储能技术大力发展太阳能和电动汽车产业

德国在太阳能热利用和光伏发电领域处于世界领先地位。截止2010年底，德国的太阳光伏(PV)电池板装机总量达到17300MW。据相关资料表明，天气理想时全德国的太阳能发电和风能发电的总量相当于28座核电站的发电总量。目前德国已有约0.9%的家庭使用太阳能发电装置，居民白天把屋顶太阳能光伏电(或风能电)用较高的价格卖给电网，晚上再平价买电使用。可以预见，未来越来越多的居民将既是电能的生产者又是电能的消费者。

另外，德国利用其在传统汽车行业的技术优势大力发展电动汽车产业。德国政府已明确表示要在未来十年内成为世界电动汽车的引领者。

积极推进信息技术与能源产业的结合

德国当前正在利用计算机技术调配各种可再生能源的供给，从调峰效果来看是非常理想的。德国全境到处都建设了风力发电机组，当一个局部地区的风力不足导致风电生产下降时，电网或者自动调度其他风力充足地区的风电，或者自动增大太阳能光伏电的比例，如果遇到阴雨天气光伏电不足或夜间没有太阳能光伏电时，电网的计算机监控软件将立即自动启动当地的生物能发电，确保居民时刻有电可用。

3  结语

根据上述亚太地区和欧洲地区智能电网的发展情况和发展趋势可见：在亚太地区，日韩作为亚洲智能电网的领先者，各自的发展具有强烈的个性色彩。就日本而言，迫于2011年的核危机，日本不得不“弃核”，这或许是其智能电网发展的一个重要机遇，日本立足于在储能方面的技术优势，致力于与美国的项目合作，大力发展太阳能并网和电动汽车的相关产业。就韩国而言，智能电网的发展是建立在其IT技术优势之上的，对外加强试点工作，推进智能电表等用电侧的发展；对内积极研发新的IT技术，促进输配电技术的发展。印度作为亚太地区智能电网的新参与者,其研究重点主要是分布式能源的接入和能效管理。

欧洲地区的智能电网建设是以英、法、德等北海国家为主要代表，其他国家起辅助作用。各国都在充分考虑本国实际情境的基础上，积极按照欧盟委员会的统筹和部署开展智能电网的相关工作。

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