我國智慧能源產(chǎn)業(yè)標準化工作現(xiàn)狀1）

李明 黃榮 劉星恒 黎征

（湖北省標準化與質(zhì)量研究院）

我國智慧能源產(chǎn)業(yè)標準化工作現(xiàn)狀1）

李明 黃榮 劉星恒 黎征

（湖北省標準化與質(zhì)量研究院）

智慧能源是推動我國能源革命的重要戰(zhàn)略支撐，對提高可再生能源比重，促進化石能源清潔高效利用，提升能源綜合效率，推動能源市場開放和產(chǎn)業(yè)升級，形成新的經(jīng)濟增長點，提升能源國際合作水平具有重要意義。智慧能源的發(fā)展離不開標準化，因此論文對我國智慧能源產(chǎn)業(yè)標準化現(xiàn)狀進行梳理，并對進一步完善智慧能源標準體系提出相關(guān)建議。

智慧能源 標準化 現(xiàn)狀

2009 年，包括 IBM 專家隊伍在內(nèi)的國際學術(shù)界提出，互聯(lián)互通的科技將改變整個人類世界的運行方式，涉及數(shù)十億人的工作和生活，因此學術(shù)界開始提出要“構(gòu)建一個更有智慧的地球”，提出智慧機場、智慧銀行、智慧鐵路、智慧城市、智慧電力、智慧電網(wǎng)、智慧能源（Smart Energy）等理念。同年，一些中國專家學者發(fā)表了“當能源充滿智慧”“智慧能源與人類文明的進步”等論著，引發(fā)業(yè)界對智慧能源的關(guān)注，智慧能源的概念也從此正式進入中國。因此，智慧能源是近幾年出現(xiàn)的一個較新的概念。智慧能源是推動我國能源革命的重要戰(zhàn)略支撐，對提高可再生能源比重，促進化石能源清潔高效利用，提升能源綜合效率，推動能源市場開放和產(chǎn)業(yè)升級，形成新的經(jīng)濟增長點，提升能源國際合作水平具有重要意義。

目前各方面對于智慧能源的內(nèi)涵、功能、發(fā)展、理念給出了各自的解讀，不同的機構(gòu)和專家學者給出了不同的定義。其中較為權(quán)威的是《中國智慧能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（2015）》中給出的定義，即智慧能源是通過信息系統(tǒng)與能源系統(tǒng)的深度耦合，實現(xiàn)能源生產(chǎn)、加工轉(zhuǎn)化、傳輸配送、存儲、終端消費、回收利用各環(huán)節(jié)的系統(tǒng)管理和優(yōu)化運行，以促進能源安全、高效、低碳發(fā)展的全新能源生產(chǎn)和利用方式，將對能源技術(shù)體系，運行機制、產(chǎn)業(yè)模式產(chǎn)生巨大影響[1]。

標準化是引導產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)基礎(chǔ)，是科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的橋梁，是推動科技創(chuàng)新、促進節(jié)能減排的重要技術(shù)依據(jù)。智能電網(wǎng)的建設(shè)已經(jīng)證明標準化工作極大地促進了智能電網(wǎng)技術(shù)的進步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，同樣，智慧能源的發(fā)展也離不開標準化。在國務院發(fā)布的《“互聯(lián)網(wǎng) +”行動指導意見》 （國發(fā)〔2015〕40 號）中就提出了要“加快制定融合標準。按照共性先立、急用先行的原則，引導智能電網(wǎng)等領(lǐng)域基礎(chǔ)共性標準、關(guān)鍵技術(shù)標準的研制及推廣。不斷完善‘互聯(lián)網(wǎng)＋’融合標準體系，同步推進國際國內(nèi)標準化工作，增強在國際標準化組織（ISO）、國際電工委員會（IEC）和國際電信聯(lián)盟（ITU）等國際組織中的話語權(quán)”。2016 年 2 月國家能源局發(fā)布的《關(guān)于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導意見》（發(fā)改能源〔2016〕392 號）里也明確提出要“建設(shè)國際領(lǐng)先的能源互聯(lián)網(wǎng)標準體系”，其中包括要“制定能源互聯(lián)網(wǎng)通用技術(shù)標準” 和“建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)質(zhì)量認證體系”。

因此，本文擬對我國智慧能源產(chǎn)業(yè)標準化現(xiàn)狀進行梳理，并對進一步完善智慧能源標準體系提出相關(guān)建議。

1 我國智慧能源產(chǎn)業(yè)標準化工作現(xiàn)狀

智慧能源的核心是智能電網(wǎng)，智慧能源標準化工作也不是憑空而起、一片空白。現(xiàn)有智能電網(wǎng)標準化建設(shè)已經(jīng)取得積極成果，國家已經(jīng)將智能電網(wǎng)標準化納入《戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)標準化發(fā)展規(guī)劃》。中國智能電網(wǎng)標準體系框架已經(jīng)編制完成，形成了有9 個專業(yè)分支、25 個技術(shù)領(lǐng)域、110 個標準系列的技術(shù)標準體系。針對新能源并網(wǎng)、智能變電站、智能調(diào)度、電動汽車充電設(shè)施建設(shè)等領(lǐng)域開展的智能電網(wǎng)綜合標準化試點工作獲得國家批準。在智能電網(wǎng)重點領(lǐng)域重點標準建設(shè)已經(jīng)取得突破，風電、光伏等新能源接入電力系統(tǒng)標準已經(jīng)修訂完成，特高壓交直流標準體系已經(jīng)建立，GB/T 30155—2013《智能變電站技術(shù)導則》、IEC 61850 系列標準關(guān)鍵標準相繼編制完成，智能電能表、配電網(wǎng)自動化、微電網(wǎng)及需求側(cè)管理等重要標準正在穩(wěn)步推進。在國際標準化方面，我國成功申請成立了國際電工委員會智能電網(wǎng)用戶接口項目委員會、可再生能源接入電網(wǎng)分技術(shù)委員會、微電網(wǎng)系統(tǒng)評估組，由我國擔任國際標準召集人，確定了我國在智能電網(wǎng)國際標準化工作中的地位。

目前，國際電工委員會 (IEC)主要針對智能電網(wǎng)出臺了一系列的技術(shù)標準，尚沒有其他國際標準化組織明確提出智慧能源的標準架構(gòu)，智慧能源建設(shè)可以采用國際電工委員會智能電網(wǎng)核心標準及配電、用電、儲能、電力電子、信息和通信技術(shù)等相關(guān)標準，包括電動汽車充放電設(shè)施、智能家居及設(shè)備間的通信協(xié)議等相關(guān)技術(shù)標準；但仍有一部分標準缺失或標準間協(xié)調(diào)性不夠，如分布式能源接入、大容量化學儲能裝置接入等，不能滿足智慧能源建設(shè)需求，需要加大工作力度。

智慧能源與智能電網(wǎng)相比，更具系統(tǒng)性，復雜性也更高，亟須統(tǒng)一規(guī)劃和頂層設(shè)計。目前，智慧能源在基本概念、術(shù)語定義、概念模型、體系架構(gòu)、評價指標等方面尚未形成共識，需要從全社會的層面上對智慧能源標準化進行統(tǒng)一規(guī)范，以支撐未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。智慧能源標準化工作在國際上還處于萌芽狀態(tài)，我國可以利用在智能電網(wǎng)建設(shè)的優(yōu)勢，在國際標準化上積極進取，深入?yún)⑴c國際標準制定工作，實現(xiàn)在智慧能源標準化領(lǐng)域，中國與國際同步。

其中特別值得一提的是系列標準 IEEE 1888《泛在綠色社區(qū)控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議》。在構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)的過程中，數(shù)以百億計的設(shè)備需要與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通，同時這些設(shè)備產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)需要進行格式統(tǒng)一，并最終保證數(shù)據(jù)安全。在此過程中，其標準的制定及統(tǒng)一一直是行業(yè)的關(guān)鍵問題。為解決設(shè)備與設(shè)備、設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)、信息與數(shù)據(jù)間存在的“孤島”問題，最終實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的全球部署，由我國主導的全球能源互聯(lián)網(wǎng)首個國際標準 IEEE 1888 應運而生。目前，它已作為能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)入口的重要標準受到全球關(guān)注。

標準IEEE1888《泛在綠色社區(qū)控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議》于2015年3月2日正式獲得國際標準化組織ISO/IEC通過。該標準采用全IP的思路，深度融合IPv6、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等信息通信技術(shù)，構(gòu)建了一個開放的能源互聯(lián)網(wǎng)體系，可廣泛應用于智慧能源網(wǎng)絡(luò)，包括下一代電力管理系統(tǒng)、樓宇能力管理系統(tǒng)、設(shè)施設(shè)備管理系統(tǒng)等領(lǐng)域的通信[2]。

2 我國智慧能源產(chǎn)業(yè)標準的對口技術(shù)組織

目前，智慧能源產(chǎn)業(yè)相關(guān)的國內(nèi)的 TC 共有 21個，具體見表1，另外全國微電網(wǎng)與分布式電源并網(wǎng)標準化技術(shù)委員會已通過國家標準委批準，對口國際電工委員會電能供應系統(tǒng)方面技術(shù)委員會（IEC/ TC 8），目前正在籌建中。國家電網(wǎng)公司也正在申請成立專門的全國智慧能源標準化技術(shù)委員會，進一步發(fā)揮國家電網(wǎng)公司在智能電網(wǎng)發(fā)展中確立的技術(shù)優(yōu)勢，以推動我國能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

表1 國內(nèi)標準的對口技術(shù)組織

標準化工作具有分工負責、協(xié)作配合的工作特點，在智慧能源當前大家關(guān)注的相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域，已經(jīng)由相關(guān)專業(yè)技術(shù)委員會開展工作，分工負責。在大數(shù)據(jù)、云計算領(lǐng)域，由電力行業(yè)信息標準化技術(shù)委員會負責；在新能源接入電網(wǎng)領(lǐng)域，由能源行業(yè)風電標準化技術(shù)委員會、全國電網(wǎng)運行與控制標準化技術(shù)委員會負責；在智能配用電領(lǐng)域，由電力行業(yè)電測量標準化技術(shù)委員會、電力行業(yè)供用電標準化技術(shù)委員會、全國電力系統(tǒng)管理及其信息交換標準化以及相關(guān)設(shè)備標準化技術(shù)委員會負責；在電動汽車與電網(wǎng)互動領(lǐng)域，由能源行業(yè)電動汽車充電設(shè)施標準化技術(shù)委員會負責；在電網(wǎng)與用電用戶接口互動方面，由全國智能電網(wǎng)用戶接口標準化技術(shù)委員會負責；在儲能應用方面，由全國電力儲能標準化技術(shù)委員會負責；在分布式能源和微電網(wǎng)領(lǐng)域，由正在籌建的全國微電網(wǎng)和分布式能源并網(wǎng)標準化技術(shù)委員會負責。

3 智慧能源產(chǎn)業(yè)標準體系建設(shè)

智慧能源作為能源和電力技術(shù)發(fā)展的重要方向，將帶動技術(shù)的進步和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。規(guī)范統(tǒng)一的標準體系是支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本條件，是實現(xiàn)復雜系統(tǒng)建設(shè)的保障。建立智慧能源的技術(shù)標準體系，制定智慧能源的核心技術(shù)標準，規(guī)范和指導關(guān)鍵設(shè)備的研制，引導并發(fā)展部分關(guān)鍵技術(shù)標準成為國際智慧能源的技術(shù)標準，是智慧能源標準化的重要工作。

智慧能源的標準體系需要與智慧能源的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展相適應，應滿足系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性、兼容性、自主性和開放性原則，符合結(jié)構(gòu)合理、層次清楚、覆蓋全面、相互協(xié)調(diào)、適應需求等要求，對能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和管理以及試驗、認證、評估進行合理規(guī)范和科學引導。與智能電網(wǎng)、智慧城市和物聯(lián)網(wǎng)相比，智慧能源的系統(tǒng)性更強，復雜性更高，需要從全社會層面對智慧能源的基本概念、體系架構(gòu)和評價指標等方面形成共識，以支撐未來產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[3]。

近幾年來，國內(nèi)外標準化組織在與智慧能源相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域開展了標準體系研究。IEC SG3 致力于智能電網(wǎng)標準體系的研究和建設(shè)，開發(fā)了智能電網(wǎng)模型架構(gòu)和標準體系，于 2010 年發(fā)布了 《IEC智能電網(wǎng)標準化路線圖》v1.0，將 IEC 61850、IEC61970、IEC61968等確立為智能電網(wǎng)核心標準；國家電網(wǎng)發(fā)布了智能電網(wǎng)技術(shù)標準，涵蓋了發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度、信息通信、綜合規(guī)劃8個專業(yè)方向，26個技術(shù)領(lǐng)域，總計92個標準系列；美國國家標準與技術(shù)研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）相繼發(fā)布了 3 個版本的《智能電網(wǎng)互操作標準框架和技術(shù)路線圖》，審查并通過了包括美國國家標準學會（American National Standards Institute， ANSI）、IEC、IEEE 等制定的 71 個標準，對需求側(cè)響應和能效管理、儲能、電氣化交通、高級量測體系（Advanced Metering Infrastructure，AMI）、配電管理系統(tǒng)（Distribution Management System，DMS）、安全、通信、廣域狀態(tài)監(jiān)視 8 個優(yōu)先技術(shù)領(lǐng)域推薦了 25 個技術(shù)標準。此外，在互聯(lián)網(wǎng)、智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)等與能源互聯(lián)網(wǎng)密切相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，國際標準組織、主要國家的標準組織也開展了標準研究，制定了一系列標準。通過上述工作，產(chǎn)生了大量的國際標準、區(qū)域標準、國家標準、行業(yè)標準和企業(yè)標準。智慧能源標準體系要以上述標準為基礎(chǔ)，做進一步的梳理和拓展開發(fā)工作。

4 建議

4.1 制定智慧能源通用技術(shù)標準

優(yōu)先制定智慧能源的通用標準、與智慧城市和“中國制造 2025”等相協(xié)調(diào)的跨行業(yè)公用標準和重要技術(shù)標準，包括智慧能源的能源轉(zhuǎn)換類標準、設(shè)備類標準、信息交換類標準、安全防護類標準、能源交易類標準、計量采集類標準、監(jiān)管類標準等。加強團體標準的制定，因為團體標準比國家和行業(yè)標準具有更大的靈活性，能快速反映市場需求。推動建立智慧能源相關(guān)國際標準化技術(shù)委員會，努力爭取核心標準成為國際標準。

4.2 建設(shè)智慧能源質(zhì)量認證體系

建立全面、先進、涵蓋相關(guān)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品檢測與質(zhì)量認證平臺。建立國家智慧能源質(zhì)量認證平臺檢測數(shù)據(jù)共享機制。建立國家智慧能源產(chǎn)品檢測與質(zhì)量認證平臺及網(wǎng)絡(luò)。鼓勵建設(shè)智慧能源企業(yè)與產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫，定期發(fā)布測試數(shù)據(jù)。建立健全檢測方法和評價體系，引導產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

[1]中國智慧能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，國家發(fā)展和改革委員會能源研究所，中關(guān)村國標節(jié)能低碳技術(shù)研究院. 中國智慧能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告（2015）[M]. 北京：中國質(zhì)檢出版社，中國標準出版社，2015.

[2]馮慶東. 能源互聯(lián)網(wǎng)與智慧能源[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2015.

[3]馬君華，張東霞，劉永東，等. 能源互聯(lián)網(wǎng)標準體系研究[J]. 電網(wǎng)技術(shù)，2015，39（11），3035-3039.

The Current Situation of the Standardization Work of China's Smart Energy Industry

Li Ming, Huang Rong, Liu Xingheng, Li Zheng
( Hubei Standardization and Quality Institution )

Smart energy is an important support for China's energy revolution, which has important significance on increasing the proportion of renewable energy, promoting the efficient use of fossil energy, improving the comprehensive eff ciency of energy use, promoting the opening of the energy market and industrial upgrading, the formation of a new economic growth point and enhancing the level of international cooperation. The development of smart energy can not be separated from the standardization, so this paper summarizes the current situation of the standardization work of China's smart energy industry, and puts forward relevant recommendations to further improve the standard system of smart energy.

smart energy, standardization, current situation

1）武漢東湖新技術(shù)開發(fā)區(qū)市場監(jiān)督管理局標準化示范區(qū)建設(shè)及體系研究采購項目“智慧能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟標準化機制建設(shè)及體系研究”（項目編號：WHCSIMC2015-02148ZF（W）/03）。