主要发达国家智能电网发展的同与异
2013-11-21 11:22:04 作者:sales10 来源: 浏览次数:0 文字大小:【】【】【

 美国能源署发布的《国际能源展望2010》中认为,到2035年可再生能源将在世界能源消费市场中位列第四,约占总消费的14%。世界各国都已认识到智能电网在应对气候变化、保障国家能源安全、促进科技创新等方面的积极作用,在智能电网发展战略中高度重视可再生能源的开发利用。

电网侧——发展区域电网互联,强调电网的安全、稳定、可靠、经济运行。

欧美国家的电网普遍面临着基础设施陈旧和老化的问题。美国在对电力工业第二个百年发展前景进行展望的报告中认为,电网效率低下、输电堵塞、供电可靠性和电能质量降低已经严重影响了其在世界创新领域的主导地位。近年来发生的大停电事故,如2003年的“美加大停电”,进一步说明其电网在运行安全和可靠性等方面存在的问题。

电网与经济社会活动紧密相关,随着社会的持续发展和科学技术的不断进步,电力设备、电网运行技术等也在不断发展,如何利用这些新技术,保证电网安全稳定运行、确保可靠优质的电力供应、提高电网资源利用效率,在各国智能电网发展规划中均有体现。

用户侧——提高电力用户和电网的互动性,提倡智能用电。

美国《需求响应国家行动》的倡议书和《需求响应与智能电网通信实施指导》文件中,详细阐述了如何建立需求响应环境的办法。欧盟委员会在《欧洲智能电网工程》报告中提出,消费者的意识和参与是智能电网项目成功的关键。

智能用电技术能够通过支持和引导用户参与供需平衡的自动需求响应,为用户提供灵活友好的用电互动平台,提升用户服务体验,优化用户用电方式。这不仅是未来社会发展的必然结果,而且可以提高电网的使用效率、推动电网经济运行和有序用电。欧美日等发达国家都在持续开展智能用电服务体系的研究工作,探索引导用户智能用电的新方式。

各个国家的实际情况不同,如:能源资源禀赋、社会和经济发展水平、电网发展阶段等,因此各自智能电网的发展表现、出发点和侧重点也有所不同。各国政府发挥主导作用,通过制定战略、出台激励政策、推动标准制定等途径来促进智能电网向着符合自身特点的方向发展。经过多年的理论与实践探索,世界上许多发达国家目前都已确立了智能电网建设目标、行动路线及投资计划,同时结合各自国情、电网基础设施现状和监管机制,有针对性地拟定了智能电网发展重点,形成了各自的智能电网发展模式。

(一)新能源领域的发展重点不同

从美国能源部发布的《四年技术评估报告》中可见,美国在中长期能源技术研发战略中以电动汽车和电网现代化改造为优先资助对象,减小了清洁电力和生物能源的资金扶植力度,以“未来10年的商用规模,或者未来20年内在削减美国石油消费和碳排放方面的影响”为标准,判断一种能源技术是否应得到政府资助。

欧洲的发展受资源和环境双重制约,因此欧洲智能电网发展强调环境保护和可再生能源发电。在可再生能源分布上,欧洲的海上风能和太阳能都较为丰富,如:北海、波罗的海、欧洲大陆南部的风电以及伊比利亚半岛、欧洲大陆中南部、地中海东岸和南岸的太阳能。另外,欧洲多个国家拥有先进的风力发电技术,如丹麦的Vestas、德国的Enercon和Siemens都是全球市场份额占有率排位前5名的公司。因此,欧洲的智能电网规划围绕着节能减排和低碳环保进行,重在消纳使用欧洲丰富且多样化的可再生能源。

日本长期以来注重核能和多种可再生能源的利用,但是在福岛核危机发生之后,日本表示将逐步降低对核电的依赖,转而大力发展可再生能源。日本国土面积狭小,可利用的风能有限,陆上风电最多能满足国内电力需求的1%至4%。因此,日本在可再生能源利用上着重发展太阳能,相关政策对可再生能源的扶持达到了空前的程度,而且日本提出,要围绕太阳能发电建设“太阳能发电时代相应的输电网”。

(二)电网智能化发展的立足点不同

美国电网设施陈旧老化的问题突出,安全隐患较多。近年来的几次大停电事故和日益频繁的恐怖活动,使得美国电网安全问题备受关注。金融危机爆发后,美国政府希望以智能电网建设和改造拉动经济复苏,推动技术创新,占领智能电网技术制高点。因此,美国重视对现有电网基础设施的升级改造,加强跨州电网互联,提升电网智能化水平,提高电网运行的安全性和可靠性。

欧洲风电迅猛发展,邻近未来可利用的北非太阳能资源,潜在的电源结构和布局调整会引发欧洲大范围电力潮流的改变,需构建欧洲统一电力系统和能源市场以促进可再生能源的利用、保障能源供应安全。因此,欧洲发展智能电网强调对输电系统的升级改造,重视加强跨区、跨国主网的互联以及跨海输电、直流输电技术的发展,相继提出了泛欧电网、超级电网等概念。

日本电网的智能化水平较高,其智能电网的发展一是发挥其作为能源利用基础平台的作用,在建设中注重提高资源利用率,实现各种能源的兼容优化利用;二是依托智能电网建设,大幅提高特大型城市核心功能区的供电可靠性和抵御灾害的能力。

(三)推动智能用电、促进用户与电网互动的方法不同

美国拥有比较完善的市场机制和税收政策,在实施需求响应策略时可以通过优惠的电价、税收和补贴来激励用户,使他们参与到需求响应中来。因此,美国高度重视需求侧响应的研究和推进,将需求响应策略自动转化为负荷削减控制行为。

欧洲在推动智能用电方面充分考虑了欧洲国家之间的一致性和协调性,因此非常重视培育良好的市场环境和电力市场的统一建设,也注重智能用电标准的制定和修订,全面保障智能电网互操作性的实现。另外,欧洲也非常重视保障电力用户信息安全对促进智能用电的积极作用。

日本和韩国在智能用电侧着重发挥本国的技术优势,体现“出口导向型”经济的特点,意在制定国际标准,培育在智能用电领域具有国际竞争力的企业与产品。技术基础和产业链中,各企业积极性较高,国际合作是其发展战略的重中之重。

(四)促进电动汽车及相关技术发展的思路不同

美国在发展电动汽车上,一方面加大充电桩和家庭智能充电器等基础设施的建设,另一方面率先开启电动汽车市场竞争,以市场竞争的方式促进电动汽车产业发展,并引导居民较早使用电动汽车。

欧洲依托英、法、德等国家在汽车工业上的强劲实力,在发展电动汽车上侧重于关键技术研发,注重培育本土企业在未来市场的核心竞争力。

日本表现为以高性能电池技术为先导的混合动力和纯电动汽车多元化发展战略,重视国际标准制定,注重利用本国企业联盟拓展并抢占电动汽车国际市场,推动电动汽车产业的全球化发展。

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