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智能电网助推智慧城市
作者:杨宇全 陈彦 迟福建 发表时间:2014年09月12日

 

  随着国家新型城镇化战略的实施,智慧城市建设得到各级政府的高度重视,国家有关部门也加大了对智慧城市发展的支持力度,住建部初步选定了90个城市开展智慧城市建设试点,国家公司的坚强智能电网建设进入全面实施阶段,大量智能电网技术应用到城市各个领域,成为智慧城市的强大支撑。

   国内智慧城市和智能电网现状

  “智慧城市”是新一代信息技术支撑下的、知识社会创新2.0环境下的城市形态。知识社会环境下的智慧城市是继“数字城市”和“智能城市”之后信息化城市发展的高级形态。“智慧城市”是指:以推进实体基础设施和信息基础设施相融合、构建城市智能基础设施为基础;以在城市经济社会各领域充分运用新一代信息通信技术为主线;以最大限度地开发、整合和利用城市信息资源为核心;以为居民、企业和社会提供及时、互动、高效的服务为手段;以提高城市运行管理和综合服务水平、改善居民生活质量、提升政府行政效能、增强城市综合竞争力和品牌影响力为目标;通过智能的感知、建模、分析、集成和处理,以更加精细和动态的方式优化城市管理、城市运行和城市生活,从而使城市达到前所未有的高度“智慧”状态,为人民创造更美好的城市生活。

  在现代电网的发展过程中,各国结合其电力工业发展的具体情况,通过不同领域的研究和实践,形成了各自的发展方向和技术路线,也反映出各国对未来电网发展模式的不同理解。近年来,随着各种先进技术在电网中的广泛应用,智能化已经成为电网发展的必然趋势,发展智能电网已在世界范围内形成共识。

  从技术发展和应用的角度看,世界各国、各领域的专家、学者普遍认同以下观点:智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合,并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。

  智能电网与智慧城市的融合

  智能电网是智慧城市的重要基础

  智慧城市是城市可持续发展需求与新一代信息技术应用相结合的产物,是通过综合运用现代科学技术,统筹业务应用系统,整合信息通信资源,集成城市规划、基础设施、经济发展、城市管理、公共服务、政府效能等为一体的城市科学发展新实践。智能电网与智慧城市紧密结合,能够促进城市绿色发展、保障城市用电安全、完善城市通信信息网络、带动城市产业发展、丰富城市服务内涵。智慧城市的高效运转离不开智能电网,智能电网是智慧城市的关键基础和客观需要。

  智慧城市为智能电网营造良好外部环境

  智慧城市是城市发展和社会进步的方向,已经成为国家“转变发展方式、实现小康社会”的有效途径。得到政府、企业、公众等社会各界的广泛关注和积极参与,相关方案、规划和政策相继出台,推动了智慧城市建设的快速发展。智慧城市的良好发展态势,为智能电网与智慧城市的进一步结合创造了条件,为坚强智能电网全面建设的深入开展营造了良好的舆论环境、政策环境和发展环境。

  中新天津生态城智能电网与智慧城市和谐统一

  中新天津生态城智能电网综合示范工程是目前全世界范围内覆盖面积最大、建设功能最齐全的智能电网综合示范工程,涵盖了电力系统生产全过程的发电、输电、变电、配电、用电、调度六大环节及通信信息网络平台,包括分布式电源接入、微网及储能系统、智能变电站、配电自动化、智能小区、智能营业厅等十二个子项,构建了安全可靠、优质清洁、高效互动的能源供应体系和服务体系,是国内第一个“服务民生、服务地方经济、服务节能减排”的与智慧城市的紧密结合的智能电网综合示范工程。

  综合示范工程的建设遵循“能复制、能实行、能推广”的规划思路,在以下几个方面为其他地区的城市建设及智能电网建设积累经验:从社会角度出发,将可以极大地缓解石化能源供需矛盾、单一煤炭发电的局面和应对气候变化的压力,使智慧城市更清洁;从普通民众出发,将可以形成新型供用电关系,改变以往被动用电的模式,与电网企业实现实时互动响应,创造舒适、安全、便捷、高品位的生活环境;从电网企业看,将可以大幅降低运行成本,缩小峰谷差,从而减少电网的冗余建设投资,提高电网设备的经济运行效率,提升企业形象。

  智慧城市非常重要的一个特征应该是智能化。也就是说对于城市设施、城市功能和生活在城市中的人来说,提供人性化、便利、节能、环保的服务是未来智慧城市必须具备的条件,而智能化技术则可以实现城市的能源、电力、交通、服务等各种功能的有效集成,从而进一步打造宜居、便捷、环保的智慧城市。

  中新生态城蓟运河口风电项目装机规模4.5MW,年发电量达到410万度,可以满足约1650个普通家庭的用电需求,节约标准煤可达1404吨,减少二氧化碳排放4100吨。中新生态城微网系统为分布式电源接入和微电网的规划设计方法、运行规律及综合控制方法积累宝贵经验。分布式电源的接入有效节约化石类能源的消耗,减少温室气体排放,为创造“节能减排、清洁高效”的智慧城市奠定坚实基础。

  中新生态城智能变电站是智能电网的“中枢”,通过采用先进、可靠、集成、环保的智能设备,建立统一的数字信息平台,自动完成信息采集、测量、控制、保护与监测等功能,同时支持智能电网自动控制、智能调节、在线决策等功能,有效保障了智慧城市电网的安全、稳定、协调、可靠运行。中新生态城配电自动化实施后,生态城供电可靠性达到99.999%,电压合格率提高到100%,平均停电时间由原来的20.7分钟缩短到5.26分钟,提升了生活在智慧城市居民的用电可靠性和生活品质。

  中新生态城电力光纤到户和智能小区实现用户与电网的双向互动,支撑三网融合,实现智能家居的自动控制,让生活更便捷。通过绿色建筑,让生活更低碳。有效地指导用户合理用电、节约用电,让生活更经济。通过智能电网各种新技术的应用,让百姓享受科技发展带来的生活方式新变化。

  中新生态城永定洲电动汽车充电站满足了生态城内电动汽车快、慢速充电的需求,电动汽车是应对能源过度消耗、石油危机、温室效应等环境影响的未来汽车发展方向。而电动汽车的充电设施是发展电动汽车的基础保障。由充电桩、充电站、换电站构成的电动汽车未来能源供给网络能够实现智慧城市清洁交通工具的智能运行,成为智慧城市智能交通的重要支柱。

  中新生态城智能用能系统依托视频、短信、邮件、即时通信工具等互动服务方式,用户可以随时随地办理新装增容及变更用电受理、电费缴纳、故障报修、投诉举报等用电业务,服务更加便捷。网上营业厅、手机营业厅、自助服务平台、多功能书写台等有效分流客户40%。

  对智慧城市建设的建议

  政府部门应深刻认识“智慧城市”的内涵,并尽早制定政策和规划深刻地认识“智慧城市”在“城市综合发展”层面上的内涵是成功建设“智慧城市”的前提。“智慧城市”建设对政策具有较强的依赖性,政府部门有必要以“智慧城市”为发展方向尽早地开展规划和设计,及时地引导城市建设快速发展。

  电网公司应高度重视并积极主动参与智慧城市建设。凭借在智能电网建设方面的优势,电网公司要充分把握智慧城市发展的良好契机,积极主动参与智慧城市规划和建设,密切跟踪本地政府相关部门关于智慧城市的发展动态和工作安排,积极争取相关政策,为智慧城市建设提供强力支撑。

  因地制宜,量力而行。有序发展“智慧城市”建设的难点不仅在于先进技术的创新与应用,更在于形成广泛的公众认知、体制障碍的解除、人才瓶颈的突破及持续投资的形成。为此,“智慧城市”建设必须要有科学的方法:一是不同城市必须结合本地发展的需求和实际,制定差异化的建设策略和方案;二是要规避脱离城市实际、不计投入、急功近利的思想,对于基础条件较为薄弱的城市,更要根据本地的信息化、经济和社会发展基础的现状逐步探索、循序渐进;三是要深入研究本地在各个历史发展阶段的需求和特征,有效地评估投入产出的效益,形成着眼长远需求的“智慧城市”建设方案。

  作者简介:杨宇全  天津市电力公司滨海供电分公司

                  陈彦天  津五洲国际集装箱码头有限公司

                  迟福建  天津市电力公司

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