新能源行业研究报告清洁能源解决方案清洁能源发电、智能电网和新能源汽车.pptx

1北京北京2009年年6月月清洁能源解决方案清洁能源解决方案清洁能源发电、智能电网清洁能源发电、智能电网和新能源汽车和新能源汽车2A.清洁能源的快速发展B.智能电网的发展潜力C.新能源汽车的发展潜力目录目录3清洁能源以所有的可再生能源为主，并包括能源消费、生产过程中对环境清洁能源以所有的可再生能源为主，并包括能源消费、生产过程中对环境无污染的能源，内涵非常广泛无污染的能源，内涵非常广泛清洁能源的定义资料来源：国际能源组织；罗兰贝格分析1)洁净煤就是将煤通过化学反应转变成煤气或“煤”油，通过高新技术严密控制的燃烧转变成电力是指高效、清洁、系统化能源利用的技术体系清洁能源不但强调清洁性同时也强调经济性清洁能源的清洁性指的是符合一定的排放标准，特别是二氧化碳及氮基和硫基污染物的排放量较低自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用 广义清洁能源广义清洁能源可再生能源可再生能源定义定义主要能源主要能源类别类别太阳能生物质能水能风能地热能潮汐能氢能核电洁净煤1)太阳能生物质能水能风能地热能潮汐能氢能4清洁能源的发展是人类社会战胜气候变化的关键之道清洁能源的发展是人类社会战胜气候变化的关键之道资料来源：罗兰贝格分析清洁能源解决方案清洁能源解决方案能源效率能源效率减少温室气体减少温室气体排放排放低排放能源低排放能源发电发电核能开发核能开发铀设备工程运营电力供应矿资源获得和运营燃料开发工程设计和项目开发运营和维护技术开发设备制造能源供应设备制造工程设计和建设项目融资其他太阳能光伏水力风能生物质能其他传统能源的碳获取和储存可再生能源研发交易市场运营Origination(CDM5)ou JI6)代理、贸易和风险管理AAU2EUA3Voluntary schemes森林研发监管机制二氧化碳(京都协议)CER3ERU4其他森林产品生命周期管理交易市场运营代理/贸易 建筑材料照明/加热/空调设备加热设备融资能源节省开发能源节省认证市场(法国,英国)设备相关的举措绿色房地产开发研发零排放能源行动样例行动样例产品样例产品样例发展领域发展领域12435在全球核电平稳增长的趋势下，中国核电将以在全球核电平稳增长的趋势下，中国核电将以8的复合增长率快速增长的复合增长率快速增长0,930,060,290,140,020,040,4020060,810,920,070,300,160,040,05全球其他国家亚洲其他国家印度日本中国欧盟美国20300,330,380,430,900,910,100,250,340,790,910,43俄罗斯0,650,100,2720200,580,080,8620100,15全球增长全球增长=1.39%中国增长中国增长=8.14%全球核能发电,2006-2030,(万亿千瓦时）支持核能发电支持核能发电资料来源：美国能源信息署(IEA)，罗兰贝格研究6综合考虑我国核能技术现状、装备制造能力和原料供应能力综合考虑我国核能技术现状、装备制造能力和原料供应能力 等多方面因等多方面因素，素，能源局将能源局将2020年年4000万千瓦装机容量的目标上调至万千瓦装机容量的目标上调至7500万千瓦万千瓦20084.0007.5002020CAGR=19.2%核能核能发电发电装机容量装机容量(20082020E)万千瓦=10兆瓦调整前调整后由于核电不造成对大气的污染排放，对于满足经济和社会发展不断增长的能源需求，保障能源供应与安全都具有重要的意义由于风能和水电在发展一定阶段后会受资源限制，成本必然会增加，核能的成本在长期成下降趋势经过多年实践，我国已经培养锻炼了一支业务素质强、管理水平高、能够适应核电建设和运营的人才队伍核电技术水平和装备制造能力有了很大的提高和突破，已经具备加快发展核电的条件和环境东南部地区煤炭、水能匮乏，沿海地区有利于核电站建造，核能是解决该地区电力需求缺口的最佳能源评论评论资料来源：国家发改委；罗兰贝格分析支持核能发电支持核能发电7全球的风电投资迅速增长，而中国则以超过全球平均增速两倍的速度保持全球的风电投资迅速增长，而中国则以超过全球平均增速两倍的速度保持风电的高速发展风电的高速发展年度新增风电装机容量 全球和中国,2000-2008,(兆瓦)来源：罗兰贝格分析35%-5%30%2%20001%20011%20021%20032%20044%20059%200617%200723%5%25%0%15%10%0%6,2462008全球中国中国在全球占比全球增速全球增速=28.0%中国增速中国增速=73.5%支持风力发电支持风力发电8在中国政府新能源振兴计划中，风电成为可再生能源发展的重点领域之一在中国政府新能源振兴计划中，风电成为可再生能源发展的重点领域之一风能风能发电发电装机容量装机容量(20082013E)根据新能源振兴规划，中国在新能源领域的总投资将超过3万亿元，风电将成为可再生能源发展的重点领域之一风电发展的重点将是大型风电基地的建设，到2020年，将在甘肃、内蒙古、河北、东北，以及江苏沿海等地建立若干个千万千瓦风电基地加大技术投入，提高科研水平成为风能等新能源发展的重中之重评论评论兆瓦资料来源：国家发改委；罗兰贝格分析支持风力发电支持风力发电20082010E55,0002013ECAGR=57%CAGR=22%9太阳能光伏发电在各国政府的激励政策推动下发展迅速太阳能光伏发电在各国政府的激励政策推动下发展迅速太阳能光伏发电发展情况来源：EPIA；罗兰贝格分析新增装机容量兆瓦 光伏新增装机容量光伏新增装机容量 2001-2012E太阳能研究与应用始于上世纪70年代，90年代开始大规模应用，主要靠政府推动的一系列发展计划德国德国：1990年德国提出1000屋顶发电计划屋顶发电计划 98年进一步提出10万屋顶计划万屋顶计划日本日本：1974年开始执行“阳光计划阳光计划”，投资5亿美元1994年启动了“新阳光计划新阳光计划”，计划到2000年推广16.2万套太阳能光伏屋顶1997年又宣布了7万光伏屋顶计划万光伏屋顶计划美国美国：1973年首先制定了政府光伏发电发展计划 1997年制定了百万太阳能屋顶计划百万太阳能屋顶计划，光伏先锋计划其他国家其他国家如英国、法国、意大利、西班牙、瑞士、芬兰、中国也纷纷制定了光伏计划，预计到2012年全球光伏累计装机容量可达全球光伏累计装机容量可达44000 兆瓦兆瓦政府激励政策政府激励政策2001200710,9272012乐观估计增量保守估计+37%+27-37%支持太阳能光伏发电支持太阳能光伏发电10全球光伏市场在全球光伏市场在00-08年间来增长迅速，累计安装容量年增长超过年间来增长迅速，累计安装容量年增长超过30%，中国光伏市场在全球中占比很低，增速低于全球平均中国光伏市场在全球中占比很低，增速低于全球平均200020012002200320042005200620072008ECAGR=38%CAGR=29%全球及中国光伏累计安装容量1)MW(兆瓦)资料来源：中国光伏产业发展报告2008；SolarPlaza分析分析进入21世纪，对新能源需求日益增加，推动各国加大推广光伏应用由于光伏发电成本过高，欧美日等发达国家纷纷采取补贴或税收优惠政策，大大推动了这些地区的光伏市场发展中国光伏应用的政府补贴力度较低，目前光伏应用还主要限于偏远地区供电系统，应用市场还有待开发1)2008年数据尚未公布权威机构官方统计，只是目前根据多方数据分析估算的一个估计值全球中国中国在全球占比支持太阳能光伏发电支持太阳能光伏发电11但同时中国光伏制造产业却实现了飞速发展，在全球光伏产业占比迅速提但同时中国光伏制造产业却实现了飞速发展，在全球光伏产业占比迅速提升升全球及中国光伏电池及组件产量 MW(兆瓦)资料来源：中国光伏产业发展报告2008全球及中国光伏电池产量全球及中国光伏电池产量 MW(兆瓦兆瓦)全球及中国光伏组件产量全球及中国光伏组件产量 MW(兆瓦兆瓦)1%1%2%1%0%30%20032002200123%4%27%17%40%8%2008E20072,070122004 2005 200650%1,08820%10%CAGR=126%CAGR=47%2000全球中国中国在全球占比200516%20047%28%CAGR=47%3,4342002151,71760%200143%2006 200754%2008E2003253%1%20001%10%20%30%40%50%CAGR=140%0%3%支持太阳能光伏发电支持太阳能光伏发电12经济增长、传统能源价格的飞速上涨和政府支持力度增加三方面因素推经济增长、传统能源价格的飞速上涨和政府支持力度增加三方面因素推动清洁能源的需求增长动清洁能源的需求增长清洁能源需求增长的主要驱动因素主要驱动因素主要驱动因素经济增长是能源需求最重要的驱动因素能源需求的增长与GDP增长成线性关系现有能源需求2/3的增长来自发展中国家的经济发展,但增速将会随其经济的成熟而放缓较高的传统能源的价格提高了清洁能源的商业可行性,使其成为更有吸引力的替代能源政府对清洁能源的重视及政策支持增加政府日益重视环境保护，对清洁能源渴望增加由于传统能源供给不稳定，政府期望降低对其依赖说明说明宏观宏观经济增长经济增长政府支持政府支持力度增加力度增加传统能源的传统能源的价格上涨价格上涨清洁能源清洁能源123驱动因素驱动因素13中国经济持续保持快速增长中国经济持续保持快速增长中国强劲的经济增长中国中国GDP增长率增长率中国中国GDP总值总值 亿元人民币亿元人民币来源：国家统计局宏观经济增长宏观经济增长GDP(亿元)2008200720062005200220012000200420038.3%10.0%10.1%10.4%10.7%11.4%9.0%9.1%GDP增长率114中国面临的一大挑战是：与领先国家相比，中国面临的一大挑战是：与领先国家相比，中国中国能源利用效率仍然很低能源利用效率仍然很低各国的能源利用效率对比2007年每一美元GDP所消耗的BTU(BTU=英制热量单位)资料来源：福布斯“能源利用高效国家评比”20081)每一美元GDP所消耗的BTU是国际上普遍接受的衡量能源利用效率的标准美国中国法国德国意大利以色列英国瑞士丹麦日本政府支持力度增加政府支持力度增加315中国面临的另一大挑战是污染排放；中国已经是世界上最大的污染排放国中国面临的另一大挑战是污染排放；中国已经是世界上最大的污染排放国之一之一各国在2006年二氧化碳排放占全球总量的比例%加拿大加拿大墨西哥墨西哥拉丁美洲拉丁美洲欧盟欧盟27国国俄罗斯俄罗斯非洲非洲澳大利亚澳大利亚印度尼西亚印度尼西亚中东中东印度印度中国中国韩国韩国日本日本乌克兰乌克兰20.72.11.43.414.86.32.91.31.44.54.219.71.64.41.4美国美国资料来源：Nach wie vor weltweit steigende CO2-Emissionen 2007政府支持力度增加政府支持力度增加316中国政府对挑战和机遇有深刻的认识，政府在设定节能减排目标的同时，中国政府对挑战和机遇有深刻的认识，政府在设定节能减排目标的同时，也制订了相应的支持政策也制订了相应的支持政策资料来源：罗兰贝格研究政府支持力度增加政府支持力度增加3目标和政策目标和政策影响影响十一五计划十一五计划(2006-2010)到2010年将每单位GDP的能源消耗量减少20%到2010年将主要的污染排放减少10%节约能源法节约能源法对固定资产投资项目引入环境评估机制淘汰过时的、高耗能的技术和装备建立节能标志管理可再生能源法可再生能源法对于由可再生能源产生的电力提供较高的上网电价对可再生能源产品的销售提供补贴可再生能源计划可再生能源计划计划到2010年和2020年，可再生能源占能源消耗总量的比例达到10%和15%地方政府地方政府对地方官员(包括省市两级)的考评内容增加，中央政府确定的节能减排目标达成情况也作为考核项目工业企业工业企业加强对能源消费的定量管理最大的一千家工业企业(其能源消耗合计相当于全国能源需求的三分之一)必须制订本企业的节能减排计划，并建立审核监督机制增加对可再生能源的投入逐步发展环保科技消费者消费者更加关注所面临的环境与能源问题改变消费习惯，选择节能产品(比如节能家电和灯具)17A.清洁能源的快速发展B.智能电网的发展潜力什么是智能电网智能电网发展影响因素案例研究C.新能源汽车的发展潜力目录目录18PAR-9000-018-XXX智能电网即可以单纯理解为电网技术的应用也可以是一个范围广阔的概念智能电网即可以单纯理解为电网技术的应用也可以是一个范围广阔的概念智能电网概念的沿革智能电网概念的沿革智能电网技术早已存在于发电和输电设备中近几年来，越来越多的设备开始应用智能计量技术：7000个试点项目正在开展，Enel 在意大利安装了2600万个智能仪表,.尽管智能测量与智能电网两个概念之间显著的协同效应表明在分析时应该将他们相互联系，但配电专家还是将这两个概念概念清晰区分开来发电站发电站配电配电设备设备智能测量智能电网?用户用户输电输电遥控RTU/IED1)传统“智能”技术新式“智能”技术智能电网优点的应用范围智能电网优点的应用范围增值嵌入式通讯技术的复杂性优点的广泛应用优点的广泛应用智能电网和分布式智能电网和分布式发电应用发电应用纯粹电网应用纯粹电网应用分布式发电储能智能家用电器电动汽车生态效率服务宽带连接设备(能量盒)双向仪表自动化遥控仪表读取FACTS1)变压器传感器配电控制板A智能电网定义智能电网定义智能测量智能测量智能电网智能电网线路传感器耗电量特征描述/预测系统1)FACTS:灵活交流输电技术（Flexible Alternative Current Transmission System）19关于关于“智能电网概念智能电网概念”仍须有有清晰和统一的定义仍须有有清晰和统一的定义狭义狭义广义广义资料来源:CEATI,(技术创新促进能源进步中心)IDC 观察,白皮书,美国2007年能源和独立法案，罗兰贝格分析智能电网是控制器控制器和传感器传感器在输电网和终端用户之间的调度，从而为配电网设备配电网设备（传感器、线路、电力自动装置）提供控制和测量工具智能电网具有以下特征:整合发电发电与分配资源分配资源融入生态效率生态效率服务实时化、自动化和交互式的技术，能够优化网络和用户设备网络和用户设备的实际操作先进的储电储电和高峰节电技术高峰节电技术（包括电动汽车,）为用户提供及时的信息和控制选择信息和控制选择使用信息流优化电力流信息流优化电力流配电专家定义 vs.政治角度定义A至今全世界已成立了40多多家工业集团家工业集团从事智能电网相关业务，但他们之间尚未就智能电网的概念问题达成共识智能电网定义智能电网定义 备用备用20由于可以使用相同的通讯干线和基础设施，智能电网与智能测量有着高度由于可以使用相同的通讯干线和基础设施，智能电网与智能测量有着高度的协同效应的协同效应A智能电网通讯和智能仪表传智能电网通讯和智能仪表传输都可以使用输都可以使用BPL 网络网络1)在已安装的数百万智能仪表上再增加几千个传感器不会不会大幅增加大幅增加IT/数据管理设备的数据管理设备的成本成本智能仪表数据可以推断出电智能仪表数据可以推断出电网状态和容量信息，网状态和容量信息，可以与智能电网传感器互补智能电网和智能测量的协同效应智能电网和智能测量的协同效应配电子站配电子站移动室外工作队移动室外工作队输电子站输电子站能源总线普遍分布/无线信息现有传感器新式智能电网传感器智能仪表组件电力系统智能组件部分示意图智能电网定义智能电网定义高压线高压线中低压线中低压线太阳能太阳能电板电板1)BPL:宽频输电线21技术和技术和IT架构详细分解图架构详细分解图WAN=广域网;HAN=家庭局域网集中器集中器Local Control(sensors,control,)配电变压器配电变压器智能仪表智能仪表智能仪表智能仪表用户界面用户界面交送点交送点本地设备(仪表、传感器、致动器)HAN本地互动本地互动远程互动远程互动SCADA/配电管理系统供应商,TSO,服务导向的架构服务导向的架构(SOA)仪表和电力数据管理WAN中央信息系统中央信息系统数据/服务提供BPLGPRSInternet用户用户/发电站发电站资料来源：罗兰贝格分析智能电网要素RadioA备用备用 智能电网定义智能电网定义总体上说，智能测量设备的工作是基于变压器层面上的集中器。在某些情况下(GPRS/远程用户无线电接收器.)会开发替代解决方案智能电网可以把传统SCADA系统与通过设备(变压器、线路.)直接传入的新信息相连接评论评论22智能电网和智能测量的优点智能电网和智能测量的优点1设备管理:更加便于修理 vs.直接替换更加精确的评估维护需求:实际使用 vs.大致使用寿命延长至终身的设备评估操作效率:更加合适的电缆型号预防性故障/风险检测，如因变压器超负荷引起的火灾等提升工作队的效率:-更快的现场干预:停电、故障等-减少无效干预:选择更加适用的零部件带到现场以及配置类型、技能更合适的人员控制电压质量:分散发电使得更加协调由劳动力大龄化所带来的人力资源优势:保证对设备的了解”富有吸引力的”移动管理技术2对网络流程更加精确的了解可以加速许可过程通过将不同区域的发电容量加总而有可能调度“虚拟发电厂”3操作效率:减少FTE(仪表读取和较小的干预)减少窃电现象的发生如果读取频率足够快，可以带来更快的现场干预更加合适的电缆型号连接性和关闭检验，方便用户的开关过程更高质量的负荷描述和影响研究4为总体负荷管理提供更多便利和监控通过遥控切断欠电用户的供电来提高恢复率更加精确的预测用户负荷减少帐单的错误和索赔5提升的市场创造力:开发新的服务:能量诊断、具体设备、过低/超负荷用电警报等建立新的价目表(使用次数等)推广需求方管理计划A智能电网定义智能电网定义Application with all-encompassing benefitsIntelligent grid and distribute d generation applicationsPure grid applications12345Application with all-encompassing benefitsIntelligent grid and distribute d generation applicationsPure grid applications1234523多种高科技即将逐步成为推动智能电网发展的动力多种高科技即将逐步成为推动智能电网发展的动力资料来源：罗兰资料来源：罗兰贝格分析贝格分析智能电网解决方案创新智能电网解决方案创新5未来的智能电网技术未来的智能电网技术电线通信(PLC)通过电线作为通信带宽的载体通过电线插座上网智能读表可获取准确的耗电量安装自动读表器并自动获取信息电线通信分散的控制系统(DCS)控制终端遍布电网系统针对电网故障可提供灵活的和优化的反映 需要先进的算法需求与监控和数据获取（SCADA）系统接口先进的传感器和测量设备获得详细数据和实现更好的网络自动化的必要条件需要多种测量能力电能储存需要平衡从配网来的非预期的电流可能包括：不同形式的电池超级电容可转换的能量燃料电池和液流储能电池超导能源系统（SMES）和高温传导(HTSC)飞轮热能储存压缩空气储存自动的电力调动可根据配网的重要性，自动的电力调动电力驱动的网络管理设备（客户端设备），与配网源的接口和电能管理电源和电能流动管理新一代的FACDS自动电力交换需求和供给自动匹配智能电网智能电网24A.清洁能源的快速发展B.智能电网的发展潜力什么是智能电网智能电网发展影响因素案例研究C.新能源汽车的发展潜力目录目录25未来三个方面的发展趋势将会对智能电网产生显著影响，即基础设施老化、未来三个方面的发展趋势将会对智能电网产生显著影响，即基础设施老化、分布式发电和电动汽车分布式发电和电动汽车对智能电网可能的影响对智能电网可能的影响发展趋势发展趋势基础设施替被换后智能电网实施的追加成本较低监控老化基础设施的价值增加配电设施老化配电设施老化电网内更多新增发电接入需要对配电影响进行更多研究对配系统更多的扰动因素可再生能源和分散可再生能源和分散化发电的发展化发电的发展电动车充电会导致新的更不易预测的负荷通过停泊的电动车队获得大型储电容量电动汽车的发展电动汽车的发展潜在变化潜在变化为更加高级复杂的配电设施管理提供了机会建议从单向配电网络向平衡网络发展B外部推动因素外部推动因素12326替换配电设施为智能电网的实施开辟了道路替换配电设施为智能电网的实施开辟了道路设施老化趋势和智能电网B对智能电网的启示对智能电网的启示在长期不管是否实施智能电网，都需要替换和更新大部分的配电网络。另外，当进行了设施替换后实施智能电网的新增成本将增加有限在监控老化设施以便在维修和替换之间实现最优平衡的过程中存在较大的潜在价值主要趋势主要趋势对配电网络的布局对配电网络的布局在20世纪中期开始并且至今只经历了有限的有限的替换替换(逐步增量更新)欧盟委员会估计欧盟国家未来30年需要在网络基础设施上投资投资超过3900亿欧元，其中3000亿欧元将用于配电网络亿欧元将用于配电网络在当前经济危机经济危机的背景下，一些国家公布了大规模快速翻修计大规模快速翻修计划划(如法国与EDF配电子公司一起未来将投资3亿欧元)通过优化设备管理提升智能电网的商业应用通过优化设备管理提升智能电网的商业应用外部推动因素外部推动因素127分布式发电未来将繁荣发展，其对智能电网的影响深远分布式发电未来将繁荣发展，其对智能电网的影响深远可再生能源和分散发电B可再生能源发电发展预测，大部分为分散发电可再生能源发电发展预测，大部分为分散发电 TWH/Y,EU27热能分散发电预测热能分散发电预测 GW,EU274.02720252.7822.257202862.568199091793.88420202.7955722.824933083.31620062.84883201503.7352052.811106142184.15720302015潮汐和海洋能太阳能地热能风能生物质能水力传统能源5,85,55,5200538,720,516,0201065,834,425,0201579,040,030,02020最好情况基准情况最差情况燃料电池微型燃气轮机天然气发动机资料来源：Enel 预测，罗兰贝格分析对智能电网的启示对智能电网的启示电网内更多新增发电接入意味着对配电站影响分析的需求将大大增加，而智能电网可以为这种分析提供便利更多的间歇式发电单位，尤其是可再生单位，将会产生更加不易预测的发电负荷，从而增加扰动因素(同步过程中谐波的产生),而是否增加人力遥控的必要性尚不确定1)分散发电是否会真正有利于智能电网的发展分散发电是否会真正有利于智能电网的发展并且并且/或者推广智能电网技术？或者推广智能电网技术？外部推动因素外部推动因素1)专家尚未对实时监控的必要性给出积极结论(见下文分析)228电力的传输和配送方式将经历重大的结构转变电力的传输和配送方式将经历重大的结构转变电力配送的变革电力配送的变革来源：欧洲分散式发电研究委员会来源：欧洲分散式发电研究委员会将基于新的可再生能源发电技术的中小型的发电机产生的电力整合到电网中使用者将拥有他们自己的发电机，同时成为发电者和消费者。这是由于日益增长的电力需求和环境保护及财政原因的考虑。这些发电机将会通过一个完整的交互式智能电网（the smart grid）被连接在一起电可双方向流动：从分散式发电到配网及，再到输电网络，和从输电网再到配电网分散式发电分散式发电(DG)注意注意CHP:热电联产工厂热电联产工厂不断增加的对新技术的需求不断增加的对新技术的需求集中发电方式在集成的网络管理的前提下，分散/现场发电方式当前情况当前情况可能的变革可能的变革住房工厂商用建筑输电网路输电网路配电网络配电网络智能电网解决方案创新智能电网解决方案创新5拥有家庭拥有家庭CHP的房子的房子风能发电厂风能发电厂光电发电厂光电发电厂本地本地CHP工厂工厂存储存储存储存储存储存储存储存储流量控制流量控制发电质量设备发电质量设备发电质量设备发电质量设备29电动汽车的出现会带来扩大储电容量电动汽车的出现会带来扩大储电容量电动汽车问题和案例分析B资料来源：罗兰贝格分析案例案例:将电动汽车与智能电网向融合将电动汽车与智能电网向融合 丹麦的尝试丹麦的尝试1)Bornholm 是微电网、岛上网络和高比例风电电网管理的案例研究2)专家尚未对实时监控的必要性给出积极结论(下文分析)对智能电网的启示对智能电网的启示由于需要实时配电网络管理以应对由电动汽车所带来的大量不断变化的充电负荷的不可预测性问题，智能电网可能会成为发展电动汽车的必要条件2）智能电网通过估测高峰时段的闲置储电能力而可能为电动汽车带来更多附加价值2)丹麦Bornholm岛28.000个用户3000 kms 60kV/10kV电网30 MW风电和60 MW CHP+石油 峰化电路1)EDISON工程工程(在一个即分散又整合的市场上，使用可再生能源和开放式网络的电动汽车)新的智能电网智能电网技术与间歇式风电间歇式风电相配合为车辆提供插入式充电充电主要合作伙伴：IBM,Dong Energy,Siemens在 Bornholm进行试点，由丹麦政府提供部分资金电动汽车的发展以及与电网的联系电动汽车的发展以及与电网的联系AalborgArhusBornholm电动汽车在未来几年将飞速发展(2020年市场占有率将达25%):对汽车制造商二氧化碳排放的严格限制(欧洲:严格的汽车制造商二氧化碳整体排放目标，美国:零排放汽车是市场进入的条件之一，中国:交通污染问题严重n)锂电池技术已经适于大规模化石燃料成本将快速攀升电动汽车的发展将对电网的负荷容量提出较高要求同时可预测性较低并且，电池的储电能力可以通过灵活的充电和临时将电力送回电网来平滑用电负荷Copenhagen智能电网能否既为电动汽车智能电网能否既为电动汽车的发展提供便利，又从电动的发展提供便利，又从电动汽车的发展中收益汽车的发展中收益?外部推动因素外部推动因素330PAR-9000-018-XXX分布式发电和储电的实际影响仍须进一步明确，欧洲正提供补贴以支持对分布式发电和储电的实际影响仍须进一步明确，欧洲正提供补贴以支持对这一问题的研究这一问题的研究B外部推动因素外部推动因素欧洲关于分散发电对智能电网影响的研究项目项目名称:带有高比例可再生能源的分布式发电带有高比例可再生能源的分布式发电要点要点 首批多合作者和大预算综合项目多合作者和大预算综合项目之一.研究范围广泛：研究范围广泛：从单纯的技术，如电力电子或电力信息技术、通讯技术发展与应用、模拟和电力生产预测、社会经济调查到应用了大部分研究结果且显示了其正常运行功能的试点装机.定期公布主要研究进展定期公布主要研究进展需要解决的问题需要解决的问题:测试方法和预先标准化进一步研发的需求安全和保护电网操作监控发电、负荷和储电管理接口、协议和数据结构项目内容举例项目内容举例:DISPOWER对可再生能源和分布式发对可再生能源和分布式发电整合的研究电整合的研究超过超过100位合作者位合作者 3400万欧元万欧元 欧盟提供欧盟提供1900万欧元万欧元SUSTELMENT10 partners1.7 mio EURDGnet38 partners2.4 mio EURINVESTIRE35 partners0.8 mio EURDISPOWER38 partners16.8 mio EURMICROGRIDS15 partners4.4 mio EURCRISP10 partners3.0 mio EURDG FACTS12 partners3.6 mio EUR31A.清洁能源的快速发展B.智能电网的发展潜力什么是智能电网智能电网发展影响因素案例研究C.新能源汽车的发展潜力目录目录32智能电网项目经常与智能测量项目结合在一起，已经在全世界范围内得到智能电网项目经常与智能测量项目结合在一起，已经在全世界范围内得到实施实施部分正在进行的智能电网项目和参与公司D资料来源：”智能电网介绍“，美国能源部，行业网站，罗兰贝格分析Beach Cities,CA,USA Isolate and reconnect seamlessly 50 MW microgrid from the rest of the distribution gridFort Collins,CO,USATransform distribution system to accommodate high penetration of distributed and renewable generation 3-5 MWErgon Energy,Autralia Temporary intelligent sensor to diagnose distribution network problemsTEPCO,JapanDeplyment of pilot smart grid projectEnemalta,Malta Smart metering combined with sensors along the infrastructureAllegheny Energy,WV,USA Smart metering and fault detection and healing through Wi-Fi communicationAustin Energy,TX,USA Full smart meter and smart grid deploymentBaltimore Gas&Electric,MD,USA Partial deployment of full smart grid and smart meter technologiesAmeren,MO,USA Intelligent sensors on all transformersBornholm,Denmark Smart grid to support combination of high wind power penetration with electric car variable demandDong Energy,Denmark Remote monitoring and control of distribution network2341智能电网项目智能电网和智能仪表项目案例研究案例研究N.B.单纯智能测量项目此处未显示33政府和企业等机构从不同层次探索了智能电网的实施政府和企业等机构从不同层次探索了智能电网的实施Distribution network移动式传感器永久式传感器Distribution networkDistribution network智能电网项目举例目标目标结果结果对设施替换和维护对设施替换和维护进行最优诊断进行最优诊断改进设施管理改进设施管理视具体情况而定的更加廉价视具体情况而定的更加廉价的替换政策的替换政策平均40%的替换无必要首年通过未对那些应被替换但仍正常运行的变压器进行替换节省了$800k 成本开展智能电网试点开展智能电网试点应用的技术应用的技术用于问题网络的临时电路传感器用于问题网络的临时电路传感器停止废旧的供给器导致电力质量问题建立传感器监控实现精确诊断带有关键设备的永久传感器带有关键设备的永久传感器(变压变压器器)在所有95,000变压器上安装传感器按照标准周期精确诊断合适替换变压器遍布配电网络的永久变压器遍布配电网络的永久变压器智能仪表，IT整合，一个通讯网络，一个设备控制和监控系统电网每隔2-3英里设置一个传感器传感器程序成本:$270 million结果和下一步计划结果和下一步计划提升了对设备的了解，提高了运营效率 缓解了分散发电的整合过程更精确的诊断为设备替换节更精确的诊断为设备替换节省了成本省了成本传感器表明负荷不平衡且发电故障并非由供给器线路所致替换所有设备总共节省成本$200,000资料来源：能源研究，罗兰贝格分析Ergon Energy，澳大利亚，澳大利亚昆士兰政府所有销售额$1.8bn，用户650,000150,000 km 配电网络巴尔的摩天然气电力公司，马里兰州，美国马里兰中部投资者所有销售额$2.1bn，用户120万(电力业务)36,000 km 配电网络Ameren,密苏里州，美国密苏里州，美国圣路易斯投资者所有销售额$7.7bn，用户240万124,000 km 配电网络D123案例研究案例研究34Austin能源将智能仪表和智能电网相结合以全面实现技术升级的效果能源将智能仪表和智能电网相结合以全面实现技术升级的效果智能电网项目:Austin能源 销售额达12亿美元的美国公司，拥有 400,000 用户D目标目标资料来源：罗兰贝格分析提升收入和客户满意度:减少损失的收入-远程服务开关过程(立即与支付帐单对接)-减少窃电现象为客户提供更好的服务:-更多使用信息和价格方案选择-避免对人工读表的侵害-帐单更加精确-能够优化耗电/反应需求-灵活的价格策略通过更好的设备管理和维护降低成本提升质量减少劳动力的使用改进停电管理:快速决定电力是否切断降低采购成本改进配电负荷管理和计划减少迟出的帐单更多的历史数据和使用数据降低 SAIDI1)和 SAIFI2)融合绿色和智能系统目标30%可再生能源发电目标15%需求反应应用的技术应用的技术结果和下一步结果和下一步应用智能仪表:对每个客户配备自动测量接口(智能仪表)仪表数据管理系统帐单系统升级用户网络使用显示实施智能仪表:设备传感器配电/子电站自动化和配电管理系统与设备管理系统相结合的地理信息系统SCADA 和计划工具升级 对于两者:安装通讯系统(BPL 网络)对客户的新服务互联网和VoIP基于使用次数的价目表基于能源管理的新服务项目支持需求响应改进的客户管理帐单精确性y远程开关为客户提供更多信息改进的设备管理远程设备诊断GIS 移动工作组管理加强的网络安全更加精确的预测改进的网络管理自动控制实时远程停电信息对新能源间歇性发电更好的管理案例研究案例研究41)SAIFI:系统平均干扰频率指数 2)SAIDI:系统平均干扰时长指数35Austin能源能源:新的综合应用新的综合应用远程停电监测取消人工读取提供新的电力管理服务需求反应远程负荷切断远程负荷资源TOU率远程停电通知合并帐单问题帐户管理提供新的用户忠诚度研究远程设备管理跟踪移动地图可信度提高和/停电恢复配电优化计划自动控制远程设施保护国土安全互联网和VOIP视频监控和增值服务停电状态电力电路状态子电站发电质量停电状态停机循环读取窃电监测限制状态数据流冷却重要高峰定价仪表间隔读取负荷特征描述需求使用发电质量AMI保存保存客户关注客户关注配电配电/子电站自动化子电站自动化安全和增值服务安全和增值服务应用应用数据数据程序影响程序影响:提高和附加提高和附加D案例研究案例研究36Austin能源能源:目前安装的设施目前安装的设施现场工程师现场工程师负荷控制负荷控制AMI 操作操作电路电路混合充电混合充电帐户帐户联系联系智能恒温器智能恒温器其它智能仪器其它智能仪器电力服务点电力服务点家庭显示家庭显示电度表电度表网络模块网络模块程序管理程序管理网络使用显示网络使用显示帐单和客户服务帐单和客户服务停电管理系统停电管理系统配电操作配电操作数据中心数据中心用户进入用户进入基地基地网络网络防火墙防火墙D案例研究案例研究37Case Austin:项目年表项目年表2003200520062007200820092004213452004年开始年开始.目前正在进行目前正在进行减少企业架构2007年年10月月.完成完成将单向 AMR网络升级为双向2008年年9月收购，月收购，10月开始建设月开始建设建设仪表数据管理系统(