智能電網(wǎng)對智慧城市的支撐作用淺談

劉衛(wèi)明 劉景遠

摘要：智能電網(wǎng)是建設(shè)智慧城市的重要組成部分，城市智能電網(wǎng)的目標是實現(xiàn)供電基礎(chǔ)設(shè)施智能化、提供公共服務(wù)便捷化、電網(wǎng)與用戶互動化、能源利用綠色化，構(gòu)建安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、清潔、高效、互動的可持續(xù)城市能源供應(yīng)體系和服務(wù)體系。因此，實現(xiàn)智能電網(wǎng)低碳化和提高能效的預(yù)期目標，編制科學的、符合實際的、具有前瞻性和指導(dǎo)意義的電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃十分關(guān)鍵。基于此，本文主要對智能電網(wǎng)對智慧城市的支撐作用進行詳細的分析，旨在促進智慧城市的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；智慧城市；支撐作用

引言

智慧城市以人與自然和諧發(fā)展為基本理念，通過整合多種先進技術(shù)，促進城市各部分功能協(xié)同運作，使得管理更高效、服務(wù)更優(yōu)質(zhì)、環(huán)境更清潔、生活更舒適。智能電網(wǎng)是智慧城市建設(shè)的基礎(chǔ)和重要組成部分，在城市的能源基礎(chǔ)設(shè)施、公共服務(wù)平臺等方面提供了有力支撐，對智慧城市發(fā)展具有重要推動作用。因此，本文主要對智能電網(wǎng)對智慧城市的支撐作用進行分析尤為重要。

一、能源技術(shù)的基礎(chǔ)支撐作用

目前普遍認為SC 的基本支撐技術(shù)是ICT 技術(shù)，但本文認為能源技術(shù)同樣是基本支撐技術(shù)之一。其原因如下：1） 能源技術(shù)關(guān)系到SC 所有的愿景、特征和應(yīng)用，對于建立綠色、可持續(xù)的生產(chǎn)和生活方式，其影響的全面性不次于ICT。2） 能源技術(shù)包含大量信息、通信技術(shù)之外的專業(yè)性內(nèi)容，是ICT 技術(shù)所不能覆蓋的。能源技術(shù)中包含ICT 的應(yīng)用，反過來ICT 中也包含能源技術(shù)的應(yīng)用。3） 生態(tài)可持續(xù)是當前城市發(fā)展的突出問題，霧霾問題已成為我國目前社會關(guān)注度最高的問題之一，而能源技術(shù)是其中最重要的影響因素。4） 能源系統(tǒng)的建設(shè)是城市發(fā)展的基礎(chǔ)，特別是SG 技術(shù)對于城市非化石能源占一次能源消費的比重、二氧化碳排放強度等約束性指標意義重大。作為能源技術(shù)主要部分的SG，許多應(yīng)用需要電力系統(tǒng)外廣大用戶和部門參與，直接以基本電力供應(yīng)外的形式影響城市生活。可見，能源技術(shù)是城市發(fā)展中具有廣泛影響的全局性技術(shù)，其專業(yè)性、重要性、關(guān)注度決定了其基礎(chǔ)支撐地位。因此，本文在已有的各類架構(gòu)的基礎(chǔ)上梳理了如圖一所示的5 層SC 體系架構(gòu)，能源技術(shù)作為底層基礎(chǔ)支撐技術(shù)之一，直接關(guān)系到SC 的技術(shù)方案、應(yīng)用、特征等各個層面，是SC 實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標的最重要基礎(chǔ)。

2 電力通信資源支撐智慧城市建設(shè)的優(yōu)勢

2.1 在接入網(wǎng)方面

通過光纖復(fù)合低壓電纜技術(shù)，在新建居民區(qū)鋪設(shè)電纜，同時進行光纖的架設(shè)，實現(xiàn)電力光纖到戶，避免通信資源二次建設(shè)造成的資金浪費，在國家"三網(wǎng)融合"偉大戰(zhàn)略的基礎(chǔ)上，進一步實現(xiàn)"四網(wǎng)融合"。電力光纖到戶能夠解決城市通信網(wǎng)絡(luò)"最后一公里"的問題，提高城市接入網(wǎng)的覆蓋面積，強化城市神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)末梢，實現(xiàn)對城市信息的全面感知。

2.2 在城市桿塔和溝道資源方面

電力供應(yīng)作為城市發(fā)展的基礎(chǔ)， 在城市建設(shè)的初期，國網(wǎng)公司積累了大量的桿塔和溝道資源，形成了全面覆蓋城市的地下管道網(wǎng)絡(luò)，它是發(fā)展智慧城市通信網(wǎng)絡(luò)必不可少的資源，可以有效地支撐智慧城市通信網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，這點是其他電信運營公司不具備的優(yōu)勢。

2.3 在建設(shè)優(yōu)勢方面

智慧城市的發(fā)展離不開智能電網(wǎng)的支撐，可以說有人的地方，就有電網(wǎng)的存在。隨著智能電網(wǎng)的大力發(fā)展，未來的電力通信網(wǎng)將隨著電網(wǎng)的建設(shè)延伸到城市的各個角落，實現(xiàn)真正意義上的城市通信全覆蓋。

2.4 在城市信息感知方面

智能電網(wǎng)的正常運行需要對周圍環(huán)境進行實時感知，電力通信網(wǎng)積累了大量的環(huán)境感知傳感器，可以實現(xiàn)對城市環(huán)境的實時感知，支撐智慧城市環(huán)保事業(yè)的開展。

3 智能電網(wǎng)繪就美好生活

嘉興以智能電網(wǎng)驅(qū)動智慧城市的實踐證明：一個以信息化、自動化、互動化為特征，安全可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的現(xiàn)代化電網(wǎng)， 具有能量與信息同步傳輸?shù)墓δ埽侵腔鄢鞘薪ㄔO(shè)的基礎(chǔ)與核心驅(qū)動力，也是解決城市化進程中種種弊端的基礎(chǔ)平臺，具有助推城市和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的強大功能。開啟新型城鎮(zhèn)化發(fā)展新模式中國建設(shè)新型城鎮(zhèn)化需要適應(yīng)信息時代的要求，大力發(fā)展城鎮(zhèn)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)，建設(shè)智慧城鎮(zhèn)，將城鎮(zhèn)化與信息化、城鎮(zhèn)化與工業(yè)化、城鎮(zhèn)化與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化信息化有機地結(jié)合起來，實現(xiàn)同步發(fā)展轉(zhuǎn)型升級，這些都離不開智能電網(wǎng)的建設(shè)。

嘉興智能電網(wǎng)建設(shè)的實踐表明，智能電網(wǎng)電壓序列優(yōu)化后，新建變電站及線路數(shù)量顯著下降，電力建設(shè)對土地資源的占用減少，變電站站址選擇余地變大，電網(wǎng)損耗降低，電力用戶電費支出降低，可接入容量增大，促進了電網(wǎng)與新型城鎮(zhèn)和諧發(fā)展。光伏農(nóng)業(yè)一體化，開創(chuàng)了農(nóng)業(yè)能源智能化的新時代，不僅提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，還極大限度釋放了農(nóng)業(yè)勞動者，將農(nóng)民轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)工人，同時改變了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對太陽能單一低效的利用方式，保障了新型城鎮(zhèn)能量供應(yīng)，促進了綠色能源發(fā)展。推動區(qū)域轉(zhuǎn)型升級發(fā)展智能電網(wǎng)的發(fā)展將為傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)、基礎(chǔ)薄弱產(chǎn)業(yè)及新興產(chǎn)業(yè)提供機遇，可有效帶動新能源、信息、通信、裝備制造等多產(chǎn)業(yè)共同發(fā)展，促進技術(shù)升級和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，創(chuàng)造新的就業(yè)機會。同時將有效推動節(jié)能技術(shù)、低碳技術(shù)、環(huán)保技術(shù)、能效管理技術(shù)等實現(xiàn)突破，推動環(huán)境科學技術(shù)、化學工程技術(shù)等學科的技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新，以及相關(guān)技術(shù)標準體系的建立。

從嘉興的實踐看，以智能電網(wǎng)驅(qū)動智慧城市，將在推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級方面發(fā)揮如下作用：推進適應(yīng)分布式能源接入的區(qū)域智能電網(wǎng)建設(shè)，創(chuàng)造性地實現(xiàn)一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和專利； 推動先進技術(shù)理念的產(chǎn)品化，帶動嘉興智慧產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)突破性發(fā)展，爭取形成一批國際或國內(nèi)領(lǐng)先的高科技產(chǎn)品；通過探索建設(shè)新一代智能變電站和新能源的接入，培養(yǎng)一批掌握變電站智能輔助控制系統(tǒng)、智能并網(wǎng)裝置等高新技術(shù)的企業(yè)。

結(jié)束語

總之，能源技術(shù)和通信技術(shù)一樣是智慧城市的基本支撐技術(shù)，而智能電網(wǎng)和智慧城市建設(shè)這兩大體系存在著相互制約和促進的作用。合理地利用這種相互作用，既可以實現(xiàn)整個社會角度的整體最優(yōu)，也可以最終實現(xiàn)兩大體系的"雙贏"。 在后續(xù)研究和建設(shè)實踐中，亟需持續(xù)地深入分析、選擇和推進智慧城市建設(shè)中的智能電網(wǎng)應(yīng)用，在確保可靠優(yōu)質(zhì)供電服務(wù)的基礎(chǔ)上，逐步把各類智能電網(wǎng)應(yīng)用深入融合到智慧城市建設(shè)中。

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