智能電網(wǎng)“春秋”策 儲能電池面臨機遇與挑戰(zhàn)


中國智能電網(wǎng)發(fā)展路徑已經(jīng)明確:以長距離、特高壓輸電為主要特征的堅強智能電網(wǎng)。因此,有專家認為,由于國家對特高壓輸電項目有嚴格的設(shè)備國產(chǎn)化要求,所以智能電網(wǎng)建設(shè)對變壓器、智能終端、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)等電氣設(shè)備行業(yè)拉動巨大。
從表面看,中國電氣設(shè)備行業(yè)正沐浴在“智能電網(wǎng)”概念的春風中;其實從涉足智能電網(wǎng)開始,中國電氣設(shè)備行業(yè)在面對巨大機遇的同時,也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)和無法預(yù)測的風險。
在智能電網(wǎng)理念逐步成為業(yè)界共識的進程中,政府成為主導(dǎo)力量,智能電網(wǎng)戰(zhàn)略也由此成為各國搶占未來低碳經(jīng)濟制高點的國家戰(zhàn)略。
能源局首次確認:中國智能電網(wǎng)發(fā)展路徑明確
6月28日,由中國國家能源局、美國聯(lián)邦能源管理委員會、美國貿(mào)易發(fā)展署主辦的中美智能電網(wǎng)對話會在深圳舉行。會上,國家能源局首次對中國智能電網(wǎng)的定義、特征、現(xiàn)階段發(fā)展重點給出了明確答復(fù)。
要義不盡相同
隨著智能電網(wǎng)時代的到來,世界各國的智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)全面啟動。許多國家都確立了智能電網(wǎng)建設(shè)目標、行動路線及投資計劃,但鑒于不同地區(qū)的監(jiān)管機制、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀和社會經(jīng)濟發(fā)展情況的不同,各國的智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略也有所不同。
“我們對智能電網(wǎng)的理解是:集成新能源、新材料、新設(shè)備和先進的信息技術(shù)、控制技術(shù)、儲能技術(shù),以實現(xiàn)電力在發(fā)、輸、配、用、儲過程中的數(shù)字化管理、智能化決策、互動化交易,優(yōu)化資源配置,滿足用戶多樣化的電力需求,確保電力供應(yīng)的安全、可靠和經(jīng)濟,滿足環(huán)保約束,適應(yīng)電力市場化發(fā)展的需要?!眹夷茉淳蛛娏λ揪C合處處長趙一農(nóng)表示。
趙一農(nóng)指出,智能電網(wǎng)應(yīng)具備以下五個特征:
一是開放。即提供電源及用戶接入的智能化管理,既適應(yīng)大電源接入,也適應(yīng)分布式電源,特別是可再生能源的接入,實現(xiàn)“即插即用”,無擾接入、有序退出。
二是安全。即更好地對人為或自然發(fā)生的擾動做出辨識與反應(yīng),在自然災(zāi)害、外力破壞和計算機攻擊等不同情況下,保證人身、設(shè)備、電網(wǎng)的安全。
三是高效。采用先進的實時監(jiān)測、在線控制技術(shù)和需求側(cè)引導(dǎo),實現(xiàn)電網(wǎng)的優(yōu)化運行、電力設(shè)施檢修智能化管理和削峰填谷,增強電網(wǎng)輸送能力,延長設(shè)備使用年限,提高能源利用效率。
四是清潔。即支持風能、太陽能等可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用,為用戶提供更豐富的清潔能源。
五是自愈。即通過對電網(wǎng)的實時監(jiān)測、在線分析預(yù)測及自動控制,及時發(fā)現(xiàn)故障隱患,快速診斷、隔離、消除故障,自我恢復(fù),避免發(fā)生大面積停電,提高電網(wǎng)運行的可靠性。
此前,我國智能電網(wǎng)建設(shè)共有兩種方案,一是以長距離、大容量輸電為主要特征的堅強智能電網(wǎng);二是以清潔、高效、分布式為主要特征的智能電網(wǎng)。而國家能源局此次的表態(tài),無疑肯定了第一種方案。
依據(jù)規(guī)劃,中國國家電網(wǎng)公司將在“十二五”期間在全國建設(shè)“三橫三縱”特高壓交流骨干網(wǎng)架,實現(xiàn)電力的大規(guī)模、遠距離、高效率輸送,構(gòu)建起中國經(jīng)濟發(fā)展的“能源血脈”。
而此前,美國電力科學研究院提出的智能電網(wǎng)定義強調(diào)的是電網(wǎng)可靠性,要求降低損耗,減少投資;美國智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟提出的定義意在強調(diào)多樣化能源的接入。
“和美國比較,中國國家電網(wǎng)提出的智能電網(wǎng)定義,涵蓋發(fā)電、調(diào)度、輸變電、配電和用戶各個環(huán)節(jié)。”國家電力規(guī)劃研究中心常務(wù)副主任吳云表示。
歐盟明確要求依靠智能電網(wǎng)技術(shù)將大西洋(600558)的海上風電、歐洲南部和北非的太陽能電融入歐洲電網(wǎng),實現(xiàn)可再生能源的跳躍式發(fā)展。
在英國,智能電網(wǎng)的探索方向是可再生能源發(fā)電和智能配電。英國制定的“2050年智能電網(wǎng)線路圖”顯示,第一階段(2010~2020年),完善智能電表的部署,為以后大規(guī)模的研發(fā)提供方案和數(shù)據(jù)支持。第二階段(2020~2050年),大量發(fā)展分布式能源和清潔能源,同時增加智能家居、智能家庭、嵌入式儲存和分布發(fā)電以及虛擬電池的應(yīng)用,并通過智能設(shè)計和強化電壓設(shè)計等提高整個電網(wǎng)的自動化、智能化和控制力。
法國是能源資源相對匱乏的國家,鼓勵智能電網(wǎng)提高可再生能源在能源消耗總量中的比例。目前,法國政府鼓勵家庭安裝微型發(fā)電裝置,如家用燃氣熱電聯(lián)產(chǎn)裝置。
在德國,很少使用“智能電網(wǎng)”這個名詞,而是使用“信息化能源”。2011年,自日本核危機以來,德國加入“棄核”隊伍,轉(zhuǎn)向新能源和電動汽車,重點扶持電池技術(shù)的研發(fā),這也是信息化能源的側(cè)重。
推進時間表仍不明確
現(xiàn)代化的電網(wǎng)建設(shè)對美國來講是頭等重要的。美國在互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域之所以如此快速發(fā)展并掌握主導(dǎo)權(quán),主要是搶先掌握技術(shù)的標準化,實際上,美國智能電網(wǎng)項目也遵循著相似的規(guī)律。
以美國商務(wù)部下屬的國家標準技術(shù)研究院(NIST)為主,美國政府部門研究了智能電網(wǎng)的互操作性與網(wǎng)絡(luò)安全等各項技術(shù)標準。最近,NIST公布了新一代輸電網(wǎng)“智能電網(wǎng)”的標準化框架——明確了75個標準規(guī)格、標準和指導(dǎo)方針,包括了智能電表與家用電器可進行雙向無線通信的技術(shù)的智能能源規(guī)范。
隨著智能電網(wǎng)發(fā)展路線的明晰,其標準制定工作也已經(jīng)啟動?!皹藴手贫üぷ髂壳叭蕴幱诔跫夒A段。不過國家電網(wǎng)此前制定、發(fā)布了不少技術(shù)標準體系,其中有一些是很可取的。”一位參與標準制定的專家告訴記者。
雖然此次中國官方對智能電網(wǎng)發(fā)展路徑給予了明確答復(fù),但智能電網(wǎng)發(fā)展的具體時間表仍未可知?!爸仔须y,目前智能電網(wǎng)發(fā)展仍存在不少挑戰(zhàn)?!眳窃茖Ρ緢笥浾弑硎?,“就技術(shù)水平而言,我國的儲能技術(shù)與復(fù)雜信息處理技術(shù)仍有待提升。”
據(jù)吳云介紹,儲能經(jīng)濟性差強人意,歸根結(jié)底源于技術(shù)成熟度不夠。例如,目前抽水蓄能的單位千瓦造價在4000~5000元之間,其發(fā)展還受到地理條件限制,如果按照日調(diào)節(jié)性的抽水蓄能電站功能配置,那么其造價將超過3萬元;用于儲能的鋰電池容量成本在5元每瓦時左右,同時它還存在使用壽命較短和污染問題。在復(fù)雜信息處理上,電力系統(tǒng)在線仿真技術(shù)運用起來也存在一定挑戰(zhàn)。
一位資深專家對記者表示,除了技術(shù)之外,智能電網(wǎng)目前發(fā)展最大的障礙仍是體制問題,“比如,智能電網(wǎng)中的電力互動與需求側(cè)響應(yīng)環(huán)節(jié)都牽涉到電價,但目前我國電價歸發(fā)改委掌控,并不能說變就變?!睘榇?,國家能源局才在智能電網(wǎng)發(fā)展思路上著重提出“理順發(fā)展機制,多方共同推進”。
工信部科技司張力超處長認為,四大瓶頸將制約中國發(fā)展智能電網(wǎng)。一、沒有建立良好的電力市場,缺乏用戶與電網(wǎng)的互動機制。二、政府剛性的電價管理,智能電網(wǎng)缺乏彈性的成本空間。三、電網(wǎng)公司處于壟斷地位,缺乏市場意識和服務(wù)意識。四、新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展在電能質(zhì)量、成本、運營等方面存在明顯缺陷。
據(jù)記者了解,“十二五”期間,國家能源局將開展第一批智能電網(wǎng)試點工作,具體包括建立智能電網(wǎng)試點項目信息庫、確定21個智能電網(wǎng)試點、研究智能電網(wǎng)技術(shù)適用范圍和標準體系、探索有效經(jīng)濟補償模式和投資回收機制四項內(nèi)容。“現(xiàn)在都是摸著石頭過河,電改也好,市場化也罷,智能電網(wǎng)的發(fā)展是一個漸進式的過程?!眳窃茖τ浾哒f。
業(yè)界對中國智能電網(wǎng)心存質(zhì)疑
自從美國提出智能電網(wǎng)概念,中國各界對于“智能電網(wǎng)”非常重視,政府、企業(yè)、各研究機構(gòu)都投入精力進行研究。對于中國應(yīng)該發(fā)展什么樣的智能電網(wǎng),各界在認識上出現(xiàn)巨大的分歧。國家電網(wǎng)提出,要根據(jù)中國特色,發(fā)展“特高壓為骨干的輸電網(wǎng)智能化”為核心任務(wù)的“統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)”。
國家電網(wǎng)的構(gòu)想事出有因
由于政府對中國能源資源的基本判斷是“富煤、缺油、少氣,發(fā)展大規(guī)??稍偕茉礂l件好”,所以未來中國的能源建設(shè)體現(xiàn)四大重點。
一、在西北、東北和華北富煤地區(qū)建設(shè)以百萬千瓦級超超臨界燃煤火電機組為核心的大型坑口燃煤火電基地。
二、在西南水電資源豐富地區(qū)建設(shè)大型梯級水電站群。中國技術(shù)可開發(fā)裝機容量5.4億千瓦,年發(fā)電量25000億千瓦時,目前中國水電(601669)開發(fā)比例僅為31.5%,裝機容量1.71億千瓦,未來潛力巨大。
三、在2020年之前,在東部地區(qū)建設(shè)若干以美國西屋AP1000和法國法瑪通EPR1700第三代反應(yīng)堆技術(shù)為核心的百萬千瓦級核電機組。未來核電規(guī)模將達2億~3億千瓦的容量。
四、利用西部地區(qū)廣袤的荒漠資源建設(shè)大型可再生能源基地,包括7個風電三峽、3個太陽能三峽。此外,還有全球最好的海上風力資源。
中國能源發(fā)展的基本戰(zhàn)略思路是追求系統(tǒng)重裝化、規(guī)模超級化、經(jīng)營集約化、管理集中化,確保核心資產(chǎn)國有化。由此,國家電網(wǎng)提出在全國范圍建設(shè)“三橫三縱”特高壓輸電一張大網(wǎng)的戰(zhàn)略構(gòu)想,構(gòu)成了“建設(shè)以特高壓為骨干網(wǎng)架,各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強國家電網(wǎng),促進大煤電、大水電、大核電、大可再生能源基地集約化開發(fā)的一特四大”的能源戰(zhàn)略格局。通過特高壓電網(wǎng)將水電和風電、太陽能這些不確定能源進行整合,解決這一系統(tǒng)的安全運行和資源優(yōu)化配置等難題。
同時,國網(wǎng)構(gòu)想的理由有二:
一是中國智能電網(wǎng)建設(shè)不應(yīng)照搬歐美的做法,而要根據(jù)國情,講究輕重緩急。電網(wǎng)格局不同,決定了中國智能電網(wǎng)的重點發(fā)展領(lǐng)域應(yīng)與歐美不同。美國、歐洲等發(fā)達國家電網(wǎng)格局已基本穩(wěn)定,負荷增長很小,智能電網(wǎng)的研究及應(yīng)用重點放在配電和用電領(lǐng)域;我國電網(wǎng)格局還將快速發(fā)展,負荷增長很快,輸電網(wǎng)建設(shè)也在快速發(fā)展。因此,在智能電網(wǎng)的研究和應(yīng)用方面,應(yīng)圍繞輸電網(wǎng)的安全運行、可靠經(jīng)濟、自愈性等要求開展智能化技術(shù)研究,在目前階段應(yīng)將重點放在輸電網(wǎng)智能化領(lǐng)域。
二是可再生能源分布的不同,也使得系統(tǒng)的接入方式有所不同。歐洲天然氣管網(wǎng)發(fā)達,風能資源便利,大力發(fā)展了分布式發(fā)電,作為智能電網(wǎng)中主要的可再生能源接入方式;我國的風能、太陽能資源集中,主要分布在我國電網(wǎng)的邊遠地區(qū),因此,不能完全采用國外的發(fā)展模式,而應(yīng)發(fā)展大容量、遠距離可再生能源輸電,綜合考慮水火、水風、水光結(jié)合等輸電方式,同時應(yīng)加強儲能技術(shù)研究和應(yīng)用。
技術(shù)不具有國家特色
包括南方電網(wǎng)、清華大學等更多機構(gòu)的專家學者則認為,中國應(yīng)該與全球同步,發(fā)展“配電和用電智能化”,提高用電效率和改善需求側(cè)管理,實現(xiàn)各種分布式能源的自由接入的“智能電網(wǎng)”。
中國能源網(wǎng)首席信息官韓曉平指出,雖然中國成功建立了一個“具有中國特色的社會主義市場經(jīng)濟體系”,但是,時至今日,中國還沒有成功建立任何一個具有中國特色的技術(shù)體系。比如,中國靠自己的力量制造了“兩彈一星”,但是并沒有按照中國特色改變原子彈、氫彈和人造地球衛(wèi)星的技術(shù)原理和形態(tài)模式。中國也沒有建立一個中國特色的互聯(lián)網(wǎng),盡管工信部嘗試采用“綠壩”技術(shù)改造互聯(lián)網(wǎng),但是最終連綠壩公司自己的網(wǎng)站都無法抵御黑客的攻擊,鬧得貽笑大方。
要創(chuàng)造歷史,就要面對問題。
贊成中國智能電網(wǎng)應(yīng)該與全球同步的專家學者,對于發(fā)展“統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)”存在八點質(zhì)疑。
一是建成“統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)”后,是否能解決大量不確定的風電、太陽能發(fā)電的安全接入?數(shù)萬億千瓦的風電、太陽能忽而來,忽而去,對電網(wǎng)的沖擊非常之大,在加上遠距離特高壓輸電,不確定性更加突出。發(fā)展可再生能源是否還有更好的辦法,比如利用這些不穩(wěn)定電源就地生產(chǎn)產(chǎn)品,而不是將這些高成本、不穩(wěn)定電能輸入電網(wǎng)。一但這樣的技術(shù)出現(xiàn)了,這一巨大系統(tǒng)的投資將如何回收?
二是建立“統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)”后,是否一定能夠解決這些不確定電力的使用?人們的生產(chǎn)、生活是按照人類日出而作、日落而息的規(guī)律進行的,太陽能或許與人類的需求一致,但是風電的不確定性是非常頭痛的,往往后半夜是風電的高峰,卻是用電的低谷。我們沒有辦法改變?nèi)祟惿?、工作的習慣,解決的辦法雖可以讓其他電源來調(diào)節(jié),但核電長期調(diào)節(jié)會影響安全,火電頻發(fā)調(diào)節(jié)會大幅度增加煤耗,采用儲能成本也很高;總之,經(jīng)濟性可能會很差。
三是需要多少資金才能建成這樣龐大的蓄能系統(tǒng)?按照目前的技術(shù),最經(jīng)濟的蓄電系統(tǒng)投資也要600美元一個千瓦時,如果對3個“風電三峽”蓄電5小時,需要7.875億千瓦時的容量,超過30000億美元的資金投入!7個風電三峽呢?目前歐洲太陽能電站的造價是每千瓦4000歐元,折合40000元人民幣/千瓦,未來價格會大幅度降低,但很難降到20000元/千瓦,3個太陽能三峽需要13500億元人民幣。再考慮特高壓輸電10000億元、智能電網(wǎng)建設(shè)10000億元和配網(wǎng)改造1萬億元的粗估,大約需要86000億元人民幣。奧巴馬的智能電網(wǎng)和克林頓的互聯(lián)網(wǎng)一樣,政府給予政策,在關(guān)鍵環(huán)節(jié)引導(dǎo)性投資,吸引全社會參與投資,而統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)恐難和互聯(lián)網(wǎng)一樣開放,這些多的資金如何解決?
四是如此巨大的投資形成的電價,社會能否承受?風電、太陽能本來發(fā)電成本就高,加上輸電損耗大,輸電設(shè)施平均利用時間約2000小時/年,在加上龐大的投資形成的財務(wù)費用,中國的企業(yè)和家庭是否能夠承受。中國因為人口眾多,為了解決就業(yè)壓力不得不發(fā)展外向型制造業(yè),如果電價成為一個天文數(shù)字,我們還能夠保持國際競爭優(yōu)勢嗎?
五是我們需要多少時間才能建成“統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)”系統(tǒng)?不僅特高壓輸電的技術(shù)還要完善,智能電網(wǎng)、儲能、風電、太陽能等一系列技術(shù)都有待完善,中國要完成這樣一個浩大的系統(tǒng)建設(shè)需要多少時間?
六是國外發(fā)展智能電網(wǎng)不僅是一個分布式能源的接入問題,更重要的是調(diào)動全社會的積極性,參與節(jié)能減排和發(fā)展綠色經(jīng)濟。按照我們目前的戰(zhàn)略思路,無法調(diào)動更多的社會主體和民眾參與節(jié)能環(huán)保和新能源的開發(fā)利用。韓曉平指出,國家電網(wǎng)公司處于壟斷地位,缺乏市場意識和服務(wù)意識,是發(fā)展智能電網(wǎng)最大的障礙。西方國家大力發(fā)展分布式能源是從上世紀80年代二次石油危機之后,當時還沒有智能電網(wǎng)的概念,也基本解決了分布式能源的安全接入。就如同互聯(lián)網(wǎng)中的個人電腦一樣,正是這些分布式能源的建立為今天發(fā)展智能電網(wǎng)奠定了基礎(chǔ),而智能電網(wǎng)又為進一步利用各種可再生能源和回收各種廢棄能源資源創(chuàng)造了一個全新的平臺。國網(wǎng)公司一直千方百計地阻止分布式能源在中國的發(fā)展,擔心這一技術(shù)將影響他們的既得利益,“你們都發(fā)電了,我的電賣給誰?”連一個企業(yè)的利益圍欄都無法逾越,怎么可能去創(chuàng)造一些普世的科技平臺?
七是“統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)”是更安全還是更不安全?美國當年發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)是為了解決核攻擊條件下的通訊安全問題,將互聯(lián)網(wǎng)的理念應(yīng)用在電網(wǎng)上也是為了解決安全供電問題。目前,對于互聯(lián)網(wǎng)的攻擊,由于系統(tǒng)的扁平化,通常只能癱瘓一個局域網(wǎng)絡(luò),或一部分用戶。用戶服務(wù)器有使用WINDOWS NT,有使用UNIX,也有使用LINUX系統(tǒng),通過多樣性給用戶以安全的選擇和防范。如果中國建設(shè)的是一個與眾不同的統(tǒng)一電網(wǎng),而且又是將智能控制融入特高壓輸電的電網(wǎng)系統(tǒng),一但遭到攻擊能夠確保安全嗎?
八是在一個與世界完全不同的智能電網(wǎng)體系下的中國企業(yè)如何開發(fā)出適應(yīng)全球市場創(chuàng)新產(chǎn)品?全世界都認為,智能電網(wǎng)將顛覆人類的生活方式,各種各樣的產(chǎn)品都可能因為智能電網(wǎng)而重新設(shè)計制造,就如同這些年來我們看到的各種IT產(chǎn)品被不斷花樣翻新一樣,未來的智能電網(wǎng)將會帶來更多的創(chuàng)新產(chǎn)品。但是,中國的企業(yè)如若完全不能感受這一新技術(shù)革命的氛圍,沒有一個與國際銜接的技術(shù)環(huán)境,他們?nèi)绾蝿?chuàng)造新的產(chǎn)品去行銷全世界?如果這一步跟不上,我們是否會像1840年之后變得步步跟不上?
電力物聯(lián)網(wǎng)就等于智能電網(wǎng)
“由于智能電網(wǎng)80%的業(yè)務(wù)都跟物聯(lián)網(wǎng)相關(guān),所以電力物聯(lián)網(wǎng)就等于智能電網(wǎng)?!鼻迦A大學信息技術(shù)研究院研究員、院長曹軍威在一次智能電網(wǎng)高層論壇上表示。
智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)
智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)是目前學界與業(yè)界的兩個研究熱點,兩者在內(nèi)涵、特征、實現(xiàn)手段等方面有著非常緊密的聯(lián)系:
第一,智能電網(wǎng)作為物聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用領(lǐng)域,可實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不同程度的應(yīng)用?,F(xiàn)有的調(diào)度自動化、調(diào)控一體化、用電信息數(shù)據(jù)采集等系統(tǒng),都是不同形態(tài)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
第二,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是智能電網(wǎng)的重要支撐技術(shù),可以為智能電網(wǎng)帶來多方面價值,可全方位提高智能電網(wǎng)各個環(huán)節(jié)的信息感知深度和廣度,提升電力系統(tǒng)分析、預(yù)警、自愈及防范災(zāi)害的能力,提升電網(wǎng)安全運行水平,實現(xiàn)智能電網(wǎng)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度融合,以及電力從生產(chǎn)到消費各環(huán)節(jié)的精細化管理,達到節(jié)能降耗、經(jīng)濟高效的目的。
第三,智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的深度融合,可以帶動智能終端、智能傳感器、信息通信設(shè)備、電力芯片、軟件以及運行維護產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
國家電網(wǎng)公司信息通信公司總工程師李祥珍介紹, 國家電網(wǎng)將智能電網(wǎng)稱為“三化”,即信息化、自動化以及互動化。未來,對智能電網(wǎng)的要求越來越高,國家電網(wǎng)需要解決智能用電及用電信息采集的傳輸可靠性不高、實時性不強以及缺乏互動手段等問題。亟需通過物聯(lián)網(wǎng)的支撐和部署來滿足這些需求。
目前,發(fā)電環(huán)節(jié)的接入到檢測,以及到變電的生產(chǎn)管理、安全評估與監(jiān)督、配電的自動化、電力檢測、用電的采集,以及營銷等方面都需要物聯(lián)網(wǎng)的支撐。 智能用電、智能小區(qū)、智能家居以及無線抄表等都成為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用之一。未來,智能電網(wǎng)的建設(shè)必然產(chǎn)生世界上最大、最為智能、信息感知最全面的物聯(lián)網(wǎng)。
曹軍威告訴記者,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智能電網(wǎng)是信息通信技術(shù)發(fā)展到一定階段的結(jié)果,其將有效整合通信基礎(chǔ)設(shè)施資源和電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施資源,提高電力系統(tǒng)信息化水平,改善電力系統(tǒng)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施利用效率,為電網(wǎng)發(fā)、輸、變、配、用電等環(huán)節(jié)提供重要技術(shù)支撐。
電力物聯(lián)網(wǎng)五大特征
電力物聯(lián)網(wǎng)融合了通信、信息、傳感、自動化等技術(shù),在電力生產(chǎn)、輸送、消費、管理各環(huán)節(jié),廣泛部署具有一定感知能力、計算能力和執(zhí)行能力的各種智能感知設(shè)備,采用基于IP的標準協(xié)議,通過電力信息通信網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)信息安全可靠傳輸、協(xié)同處理、統(tǒng)一服務(wù)及應(yīng)用集成,從而實現(xiàn)電網(wǎng)運行及企業(yè)管理全過程的全景全息感知、互聯(lián)互通及無縫整合。根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點及智能電網(wǎng)發(fā)展要求,電力物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)具備如下五個基本特征:
一、全面感知:對電力生產(chǎn)、輸送、消費、管理各環(huán)節(jié)信息的全面智能識別,在信息采集、匯聚處理基礎(chǔ)上實現(xiàn)全過程、資產(chǎn)全壽命、客戶全方位感知。
二、IP互聯(lián):傳感器之間、傳感器與應(yīng)用系統(tǒng)之間通過電力物聯(lián)網(wǎng)標準化通信協(xié)議與通信網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)信息有效傳遞與交互。
三、可靠傳輸:利用電力光纖、載波、無線專網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等,實現(xiàn)感知層和應(yīng)用層之間的可靠信息傳遞。
四、智能處理:綜合運用高性能計算、人工智能、分布式數(shù)據(jù)庫等技術(shù),進行數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)挖掘、智能分析,支撐應(yīng)用服務(wù)、信息呈現(xiàn)、客戶交互等業(yè)務(wù)功能。
五、IT融合:成為企業(yè)IT架構(gòu)的延伸,完善補充企業(yè)IT架構(gòu),同時作為企業(yè)IT架構(gòu)最重要的組成部分之一,與企業(yè)IT架構(gòu)高度融合。
雖然物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中已有不同程度的應(yīng)用,但電力物聯(lián)網(wǎng)還處在發(fā)展初期,存在諸多不足,主要體現(xiàn)在三個方面:
第一,部分場景監(jiān)測數(shù)據(jù)較少,對裝置及系統(tǒng)狀態(tài)、環(huán)境沒有形成全面感知,傳感器標準化、實用化水平有待提升。第二,已有應(yīng)用系統(tǒng)通信方式及規(guī)約不統(tǒng)一,難以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的規(guī)范化匯集、傳輸,建設(shè)模式不經(jīng)濟,終端接入通信網(wǎng)絡(luò)未達到電力物聯(lián)網(wǎng)對通信能力及可靠性的要求。第三,已有應(yīng)用系統(tǒng)按專業(yè)各自獨立建設(shè),支撐數(shù)據(jù)分散,尚未形成統(tǒng)一數(shù)據(jù)服務(wù)和應(yīng)用平臺。
電力物聯(lián)網(wǎng)進展與前景
基于“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一組織、統(tǒng)一實施”的原則以及SG-ERP總體架構(gòu),國家電網(wǎng)公司電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)集中了公司系統(tǒng)內(nèi)電力物聯(lián)網(wǎng)核心攻關(guān)團隊及優(yōu)勢資源,進行規(guī)劃研究、標準制定、產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品驗證,并通過建立應(yīng)用示范,逐步推廣物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,實現(xiàn)與智能電網(wǎng)的同步建設(shè)。
近期,國網(wǎng)電力科學研究院物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中心牽頭申報了2013年國家科技重大專項課題“多業(yè)務(wù)環(huán)境下物聯(lián)網(wǎng)海量信息能力平臺架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)研究與試驗驗證”,2012年國家發(fā)改委物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化專項課題“電力物聯(lián)網(wǎng)、傳感器通信裝置、芯片及處理系統(tǒng)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”,以及發(fā)改委國家智能電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程,為國家電網(wǎng)公司在電力物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ),有助于推進物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)同步建設(shè)、深度融合。
按照規(guī)劃,到2015年,電力物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化、關(guān)鍵標準研究與制定、產(chǎn)業(yè)鏈條建立與完善、重大應(yīng)用示范與推廣等將取得顯著成效,初步形成創(chuàng)新驅(qū)動、應(yīng)用牽引、協(xié)同發(fā)展、多方共贏的電力物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。
一是技術(shù)創(chuàng)新能力顯著增強。攻克一批電力物聯(lián)網(wǎng)核心關(guān)鍵技術(shù),在感知、傳輸、處理、應(yīng)用等技術(shù)領(lǐng)域取得重要研究成果;研究制定國家、行業(yè)和企業(yè)標準;推動公司電力物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)運維中心、產(chǎn)業(yè)基地等創(chuàng)新載體建設(shè),為形成持續(xù)創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。
二是初步完成產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)建。形成較為完善的電力物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈,培育和發(fā)展電力物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)、生產(chǎn)、工程服務(wù)及運維骨干企業(yè),初步形成門類齊全、布局合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的電力物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系。
三是應(yīng)用規(guī)模與水平顯著提升。廣泛應(yīng)用于智能電網(wǎng)各環(huán)節(jié),形成較為成熟的、可持續(xù)發(fā)展的、統(tǒng)一的電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)及運營模式,實現(xiàn)電力物聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)同步建設(shè)。全面開展電力物聯(lián)網(wǎng)綜合應(yīng)用及公共服務(wù)平臺建設(shè),實現(xiàn)智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)的全面融合。
智網(wǎng)設(shè)備行業(yè):機遇伴風險同行
6月21日,中國電器工業(yè)協(xié)會智能電網(wǎng)設(shè)備工作委員會在北京召開一屆二次會員大會,同時舉行了2012年智能電網(wǎng)設(shè)備發(fā)展與需求趨勢研討會。
中國電器工業(yè)協(xié)會副會長、智能電網(wǎng)設(shè)備工作委員會理事長周彥倫做了《加快結(jié)構(gòu)調(diào)整,促進轉(zhuǎn)型升級,推動智能電網(wǎng)設(shè)備行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展》的工作報告,對智能電網(wǎng)設(shè)備行業(yè)發(fā)展面臨的形勢、智能電網(wǎng)設(shè)備存在的問題等內(nèi)容進行了分析。
我國電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展形勢
根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會發(fā)布的《電力工業(yè)“十二五”規(guī)劃滾動研究綜述報告》數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計到2015年底,全國110kV及以上輸電線路達到133萬km,變電容量56kWA;到2020年底,全國110kV及以上輸電線路達到176萬km,變電容量79億kVA,“十二五”期間,全國電網(wǎng)建設(shè)投資29000億元,同比增長85.90%,“十三五”期間,全國電網(wǎng)建設(shè)投資35000億元,同比增長20.69%。
電網(wǎng)建設(shè)重點主要在以下幾個方面:
一是建設(shè)大型電源基地外送通道,構(gòu)建堅強網(wǎng)架。2015年,華北、華東、華中特高壓電網(wǎng)形成“三縱三橫”主網(wǎng)架。2020年,華北、華東、華中特高壓同步電網(wǎng)形成“五縱六橫”主網(wǎng)架?!笆濉逼陂g,南方電網(wǎng)規(guī)劃在“五直八交”的基礎(chǔ)上形成“九直八交”送電通道,各省區(qū)形成堅強的500kV骨干網(wǎng)架。
二是促進城鄉(xiāng)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展。進一步加強各電壓等級配電網(wǎng)建設(shè),做到網(wǎng)架結(jié)構(gòu)合理,運行方式靈活,電壓層次簡化,供電安全可靠。大部分城市形成220(或110)kV雙環(huán)網(wǎng)架,500(或330)kV變電站深入城市負荷中心并形成500(或330)kV環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu);初步建成220kV電壓等級為中心樞紐,110kV(66/35kV)電壓等級為主網(wǎng)架的堅強農(nóng)村配電網(wǎng),縣城中壓配電網(wǎng)實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)供電。
三是推進電網(wǎng)智能化。我國電網(wǎng)智能化發(fā)展將以堅強智能電網(wǎng)為基礎(chǔ),以通訊信息平臺為支撐,以智能調(diào)控為手段,包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度六大環(huán)節(jié),覆蓋所有電壓等級,實現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化。
智能電網(wǎng)設(shè)備發(fā)展形勢
一、智能電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀
國家電網(wǎng)公司在31個區(qū)域和省級電網(wǎng),開展了三批29類共287項智能電網(wǎng)試點項目建設(shè),這些項目涵蓋發(fā)電、輸電、變電、配用電等環(huán)節(jié)原有設(shè)備的改造、升級和新設(shè)備的研制和開發(fā)等內(nèi)容。截至2011年底,國家電網(wǎng)公司先后投運了66座智能變電站。這些智能化變電站基本實現(xiàn)了“遙測、遙信、遙控、遙調(diào)”四遙功能,部分省區(qū)85%以上的220kV以上電壓等級變電站實現(xiàn)無人值守。能夠?qū)崿F(xiàn)對電網(wǎng)運行狀態(tài)、設(shè)備運行狀態(tài)實時在線監(jiān)測和控制。
具體來說,特高壓設(shè)備、調(diào)度自動化設(shè)備、智能變電站、電動汽車充換電設(shè)施等關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)水平已居于世界前列;智能變電站保護、測控設(shè)備和監(jiān)控系統(tǒng)能夠得到充足供應(yīng),順序控制、源端維護、智能告警等高級應(yīng)用功能也已開發(fā)。
二、智能電網(wǎng)發(fā)展形勢分析
從2011年開始,智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)從“規(guī)劃試點”階段轉(zhuǎn)為“全面建設(shè)”階段,“智能化”已經(jīng)成為電網(wǎng)建設(shè)的常態(tài)化要求。
“十二五”期間,重點加強技術(shù)創(chuàng)新和試點應(yīng)用,在系統(tǒng)總結(jié)和評價智能電網(wǎng)試點工程的基礎(chǔ)上,加快修訂完善相關(guān)標準,全面推進智能電網(wǎng)工程建設(shè)。到“十二五”末,我國智能電網(wǎng)技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備實現(xiàn)重大突破,智能化標準體系基本完善,電網(wǎng)智能化達到較高水平?!笆濉逼陂g,我國智能電網(wǎng)技術(shù)和設(shè)備性能進一步提升,主要技術(shù)指標居世界前列,智能化水平國際領(lǐng)先。
三、智能電網(wǎng)設(shè)備市場預(yù)期
“十二五”期間,國家電網(wǎng)公司將新建智能化變電站約5100座,改造約1000座,相比2011年約200座的數(shù)量增長巨大,如計劃順利進行,“十二五”后四年年均建設(shè)和改造智能變電站約1475座。國網(wǎng)公布2012年第二批招標目錄中,保護類設(shè)備招標共計4030套,220kV及以下3829套,其中變電站智能保護占比為40%,高于第一批的36%;變電站監(jiān)控設(shè)備招標共333套,220kV及以下328套,其中變電站智能監(jiān)控設(shè)備占比為65%,略低于第一批的70%,但總體高于去年水平。
“十二五”期間,南方電網(wǎng)將致力于電網(wǎng)發(fā)展向更加智能、高效、可靠、綠色方向轉(zhuǎn)變。一是著力打造“綠色平臺”,促進清潔能源接入;二是加強需求側(cè)管理,全面推進節(jié)能服務(wù);三是持續(xù)推進綠色電網(wǎng)建設(shè),綜合利用節(jié)能減排技術(shù)。“十二五”期間,南方電網(wǎng)將投資4005億元加強和優(yōu)化電網(wǎng)建設(shè),建成投產(chǎn)220kV及以上交流輸電線路3.5萬km,變電容量1.89億kVA。僅深圳電網(wǎng)“十二五”建設(shè)投資就達292億元,新建81座變電站、新增變電容量達2482.7萬kVA。
智能電網(wǎng)設(shè)備存在的問題
通過智能電網(wǎng)試點工程實踐,目前智能電網(wǎng)設(shè)備存在如下突出問題:
一是電子式互感器的問題。電子式互感器是實現(xiàn)智能電網(wǎng)最基本的條件。目前電子式互感器供電可靠性、復(fù)雜電磁環(huán)境下的抗干擾性、長期穩(wěn)定性尚待提高,保護算法要針對電子式互感器的暫態(tài)特性加以改進,保護裝置要提高對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)缺失、錯誤的容錯能力。另外,小電流測量不準確、發(fā)射和雷電浪涌實驗通不過、測量精度超過標稱范圍、負荷測量誤差較大等問題也待解決。
二是智能電網(wǎng)設(shè)備的可靠性問題。目前,智能電網(wǎng)設(shè)備是通過“一次設(shè)備+傳感器+智能組件”的方式初步實現(xiàn)智能化。由于對一次電力設(shè)備、傳感器和智能組件等工作的自然環(huán)境條件、保證工作所形成的人為條件及工作常態(tài)下設(shè)備對環(huán)境產(chǎn)生的電、磁、熱、震動等影響研究不足,導(dǎo)致部分設(shè)備和元器件在運行可靠性和穩(wěn)定性方面存在差距,不能滿足長壽命、少維修或免維修要求。
三是試驗方法和試驗標準問題。傳統(tǒng)的檢測、調(diào)試方法和標準已經(jīng)不適應(yīng)智能電網(wǎng)新研制設(shè)備的需要。例如,缺乏高電壓、大電場、強磁場環(huán)境下,智能電網(wǎng)設(shè)備用電子產(chǎn)品的電磁兼容(EMC)試驗方法和判定標準。
智網(wǎng)技術(shù)不確定給設(shè)備行業(yè)帶來風險
張力超在2012年智能電網(wǎng)設(shè)備發(fā)展與需求趨勢研討會上,指出了當前智能電網(wǎng)裝備產(chǎn)業(yè)存在的的問題:一、電力裝備行業(yè)習慣于電力行業(yè)點菜式的采購要求,缺乏整體解決方案的發(fā)展模式。二、電力裝備行業(yè)缺乏信息化技術(shù)的準備。三、智能電網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展存在不確定性,給電氣裝備行業(yè)的技術(shù)研發(fā)帶來較大風險。四、標準不統(tǒng)一,造成智能電網(wǎng)設(shè)備技術(shù)指標混亂。
他建議電氣設(shè)備企業(yè)從五個方面切入智能電網(wǎng)設(shè)備市場。
1. 一些區(qū)域電網(wǎng)采取分時電價等系統(tǒng)調(diào)節(jié)措施而進行的改造和新建系統(tǒng)。2. 酒店、商場、醫(yī)院、寫字樓等城市公共設(shè)施為節(jié)能降耗和精細管理而建立更為智能化的供電系統(tǒng)。3. 國有企業(yè)自我管理的供電系統(tǒng)。4. 風電、太陽能等新能源電廠入網(wǎng)前的電能監(jiān)控和管理系統(tǒng)。5. 電動汽車充電站的儲能和充電系統(tǒng)。
電氣設(shè)備商沐浴智網(wǎng)“春風”
由于國家對特高壓示范線路有嚴格的設(shè)備國產(chǎn)化要求,國內(nèi)輸變電設(shè)備商沐浴在智網(wǎng)“春風”里。除此之外,智能電網(wǎng)建設(shè)還將帶來光纖電纜、電力儀表、傳感器、通信器材等一系列行業(yè)的發(fā)展機遇。
特高壓輸變電設(shè)備“紅利”最大
國家電網(wǎng)公司公開信息顯示,2012年在堅強智能電網(wǎng)的投資將超過3000億元,其中,集中針對核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備開展的研發(fā)經(jīng)費就可達80億元。
國家電網(wǎng)公司特高壓部負責人張正陵表示,“特高壓交流示范工程設(shè)備全部由國內(nèi)企業(yè)供貨,綜合國產(chǎn)化率達到90%。但變壓器和開關(guān)的少數(shù)組部件及原材料從國外進口,主要包括變壓器套管、絕緣成型件、硅鋼片,以及開關(guān)套管、滅弧出頭和操作機構(gòu)?!?/SPAN>
他說,這主要是受我國基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)展水平和工藝水平的制約,和電壓等級無關(guān),包括500千伏、750千伏電壓等級的相關(guān)設(shè)備同樣依靠進口。
業(yè)內(nèi)人士認為,若國家電網(wǎng)公司“十二五”初期初步建成“兩縱兩橫”特高壓輸電骨干網(wǎng)架,到2020年特高壓電網(wǎng)基本建成的目標實現(xiàn),按照國家電網(wǎng)公司在特高壓輸電項目上總投入4060億元來看,交流輸電項目將分享其中的2560億元,直流輸電為1500億元。
不少機構(gòu)對此認為,特高壓輸變電設(shè)備領(lǐng)域為寡頭競爭格局,特高壓輸電項目“整體、快速”推進,將給特高壓輸變電設(shè)備制造商帶來發(fā)展機遇。
公開資料顯示,目前我國已形成了全套特高壓輸變電設(shè)備的國內(nèi)批量生產(chǎn)能力,設(shè)備綜合國產(chǎn)化率達到了90%,已掌握市場主導(dǎo)權(quán)的國內(nèi)相關(guān)企業(yè),無疑將從這千億元蛋糕中分得利好。
在國家電網(wǎng)系統(tǒng)輸變電設(shè)備公司的生產(chǎn)計劃中,已能尋找到產(chǎn)能增加的跡象。據(jù)了解,位于山東濟南的中電裝備山東電力設(shè)備有限公司產(chǎn)業(yè)基地將主要研制和生產(chǎn)特高壓交流變壓器、換流變壓器、電抗器等系列產(chǎn)品,預(yù)計基地全部建成后中電裝備的生產(chǎn)能力將提高5倍左右。
而國家電網(wǎng)公司還透露,目前特高壓輸變電設(shè)備行業(yè)進入門檻較高,國內(nèi)的主要設(shè)備廠商比較固定,“一般一條線路幾家廠商都有涉及?!毕裉馗邏鹤儔浩髦饕婕疤刈兩蜿枴⑻焱W?、西安西變;GIS和HGIS,開關(guān)則涉及西電西開、新東北電氣、河南平高等。
傳感器行業(yè)伴隨電力物聯(lián)網(wǎng)興起
傳感器網(wǎng)絡(luò)是智能電網(wǎng)末梢信息感知的不可或缺的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),在電力系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用空間,相應(yīng)技術(shù)和產(chǎn)品將可以廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的發(fā)、輸、變、配、用環(huán)節(jié)。
目前,我國建立了較完整的敏感元件與傳感器產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)步增長。國內(nèi)企業(yè)在生物傳感器、化學傳感器、紅外傳感器、圖像傳感器、工業(yè)傳感器等領(lǐng)域的專利實力有較強的競爭優(yōu)勢。近幾年國內(nèi)傳感器市場一直持續(xù)增長,速度超過10%,2010年我國傳感器銷售額達到905億元。
據(jù)中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會傳感器分會名譽理事長徐開先介紹,我國傳感器產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展態(tài)勢良好,但外資企業(yè)優(yōu)勢明顯。目前我國大陸共有455家從事敏感元件及傳感器生產(chǎn)廠家,而整個產(chǎn)業(yè)鏈上下 游所涉及的企業(yè)更是多達1400多家,傳感器年產(chǎn)量突破24億只。目前能批量生產(chǎn)的產(chǎn)品涉及光敏、電壓敏、熱敏、力敏、氣敏、磁敏 和濕敏7大類,約3000多個品種。主要傳感器企業(yè)中,外資企業(yè)比重達到67%,國有企業(yè)和民營企業(yè)所占比重僅為33%。外資企業(yè)以日本、美國、韓國和德國企業(yè)為多。傳感器的生產(chǎn)企業(yè)主要集中在長三角地區(qū),并逐漸形成以北京、上海、南京、深圳、沈陽和西安等中心城市為主的區(qū)域空間布局。
傳感器產(chǎn)業(yè)伴隨著電力物聯(lián)網(wǎng)的興起,但是從整體上看,我國傳感器產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展仍存在著突出的問題。
一是核心技術(shù)和基礎(chǔ)能力缺乏,創(chuàng)新能力弱。傳感器在高精度、高敏感度分析、成分分析和特殊應(yīng)用的高端方面差距巨大,中高檔傳感器產(chǎn)品幾乎100%從國外進口,90%芯片依賴國外,國內(nèi)缺乏對新原理、新器件和新材料傳感器的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力。
二 是共性關(guān)鍵技術(shù)尚未真正突破。設(shè)計技術(shù)、可靠性技術(shù)、封裝技術(shù)、裝備技術(shù)等方面都存在較大差距。國內(nèi)尚無一套有自主知識產(chǎn)權(quán)的傳感器設(shè)計軟件,國產(chǎn)傳感器可靠性比國外同類產(chǎn)品低1~2個數(shù)量級,傳感器封裝尚未形成系列、標準和統(tǒng)一接口。傳感器工藝裝備研發(fā)與生產(chǎn)被國外壟斷。傳感器工藝制備中的某些關(guān)鍵技術(shù),如深刻蝕技術(shù)(LIGA技術(shù))、高溫歐姆接觸技術(shù)、使用溫度大于300℃、高可靠的MEMS封裝技術(shù)、快速測試技術(shù)、高仿真模擬技術(shù)等,尚未取得突破性進展和批量生產(chǎn)的驗證。
三是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,品種、規(guī)格、系列不全,技術(shù)指標不高。國內(nèi)傳感器產(chǎn)品往往形不成系列,產(chǎn)品在測量精度、溫度特性、響應(yīng)時間、穩(wěn)定性、可靠性等指標與國外也有相當大的差距。
四是企業(yè)能力弱,從目前市場份額和市場競爭力指數(shù)來看,外資企業(yè)仍占據(jù)較大的優(yōu)勢。我國傳感器企業(yè)95%以上屬小型企業(yè),規(guī)模小、人才短缺、研發(fā)能力弱、規(guī)模效益差,綜合實力較強的骨干企業(yè)較少,與國外企業(yè)無法抗衡。
無線傳感網(wǎng)的應(yīng)用為進一步推動智能電網(wǎng)的發(fā)展起到了充分的作用,我國的智能電網(wǎng)已經(jīng)具備了良好的自動化基礎(chǔ),從主網(wǎng)的能量管理系統(tǒng)到自動化系統(tǒng)再到裝置,都已達到世界先進水平,這也為智能電網(wǎng)的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。為了配合智能電網(wǎng)的發(fā)展,以及為用戶參與電網(wǎng)互動提供通道和支撐,國家電網(wǎng)已經(jīng)開展了在全國14~18個省推廣光纖電網(wǎng)試點的活動,在不增加費用以及較低成本的條件下,利用電力手段讓新建小區(qū)全部實現(xiàn)光纖到戶。
未來,國家電網(wǎng)旨在打造出物聯(lián)網(wǎng)的幾個應(yīng)用:一是形成電力物聯(lián)網(wǎng)的感知基礎(chǔ),以傳感器為核心,包括各種采集模塊等等;二是電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支撐體系,主要以信息體系為核心,建立新一代無線和有線相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò);三是面向智能電網(wǎng)應(yīng)用的系統(tǒng);四是形成一個完善的各種各樣的標準體系,保障電網(wǎng)的安全。