智能電網(wǎng)正是在這樣的大背景下提出來的。智能電網(wǎng)涉及的面非常廣，我將從以下三個(gè)方面進(jìn)行初步的探討。
可再生能源并網(wǎng)
對于智能電網(wǎng)而言，最明顯的一個(gè)特征就是新能源并網(wǎng)。目前，世界各國都在大力發(fā)展可再生能源。中國政府也表示，到2020年，可再生能源消費(fèi)比重將達(dá)到15%。
可再生能源主要是太陽能和風(fēng)能，大規(guī)模的太陽能以及風(fēng)能逐漸接入電網(wǎng)，可以解決清潔能源需求問題。但是如何解決可再生能源的間歇性問題則至關(guān)重要，否則將對電網(wǎng)造成巨大沖擊。
GE開發(fā)的低壓穿越和電壓控制技術(shù)率先解決了全球范圍內(nèi)存在的風(fēng)能大規(guī)模接入電網(wǎng)的技術(shù)障礙，使風(fēng)能的廣泛應(yīng)用成為可能。目前，隨著風(fēng)機(jī)容量不斷提高，GE全球研發(fā)中心應(yīng)用其超導(dǎo)磁體30多年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，正致力于開發(fā)新一代10到15兆瓦級大容量風(fēng)力發(fā)電機(jī)，以最大化利用全球的清潔風(fēng)能。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至2010年底，中國全年風(fēng)力發(fā)電新增裝機(jī)達(dá)1600萬千瓦，累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到4182.7萬千瓦，首次超過美國，躍居世界第一。GE的技術(shù)將有助于中國更好地利用風(fēng)能。
另外，為了讓更多的家庭和商業(yè)用戶能負(fù)擔(dān)得起屋頂太陽能系統(tǒng)，GE科學(xué)家和工程師們正在努力研究，降低太陽能安裝成本?？梢韵胂?，在不遠(yuǎn)的將來，無論在多么復(fù)雜的情況下，風(fēng)能和太陽能等可再生能源都可以可靠的運(yùn)行，造福于人類。
電網(wǎng)信息化
打造智能電網(wǎng)，就必須要電網(wǎng)信息化，我們傳統(tǒng)的電網(wǎng)，從發(fā)電到配電到用電都是單向的，而且也是一個(gè)信息化程度不高的基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)然現(xiàn)在發(fā)電、傳輸電的信息化程度比較高，但是在整個(gè)配電和用電系統(tǒng)幾乎沒有什么智能。現(xiàn)在如果電力負(fù)載不夠，電力說切就被切掉了，不存在智能。未來我們要把傳統(tǒng)的電網(wǎng)和信息技術(shù)要進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。
電網(wǎng)信息化之后，會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，小到開關(guān)和變壓器，大到每一個(gè)家庭，都有大量的能耗信息要傳到電力控制中心。這個(gè)數(shù)據(jù)將是海量的，也就是說在目前的情況下，還沒有辦法解決這個(gè)問題。所以云計(jì)算是所有智能電網(wǎng)的人都在探討的話題，如何利用云計(jì)算來把智能電網(wǎng)收集的大量數(shù)據(jù)可以有效組織起來，然后進(jìn)行大規(guī)模的處理。智能系統(tǒng)要求實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)處理，現(xiàn)在的處理一般是通過巨型計(jì)算機(jī)，但是資源共享很難實(shí)現(xiàn)。智能電網(wǎng)如果能夠利用云計(jì)算，我們把大量的信息推到云端，就可以進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。當(dāng)然這個(gè)處理是有相對概念的，有毫秒級，也有分鐘級的，一般來說能源的調(diào)動(dòng)是分鐘級的，對某一個(gè)閥門或者是發(fā)電機(jī)就可能是毫秒級考慮問題?，F(xiàn)在云計(jì)算主要是應(yīng)用在分鐘級和小時(shí)級的數(shù)據(jù)大量處理。
不過，信息化后，大家最關(guān)心的問題就是安全問題，如果說大量的系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳到的云端之后，進(jìn)行運(yùn)算，如何保證數(shù)據(jù)的保密將成為巨大的挑戰(zhàn)。
電動(dòng)汽車發(fā)展
電動(dòng)汽車已被納入到智能電網(wǎng)的框架，這里面有很多的問題要解決，也有很大的市場機(jī)會。
電動(dòng)汽車將來面臨接入電網(wǎng)的大量挑戰(zhàn)。電動(dòng)汽車進(jìn)入家庭之后，對電網(wǎng)的沖擊也是非常大的。如果說上海有幾千輛汽車同時(shí)充電的話，可以把整個(gè)華東電網(wǎng)拉垮。當(dāng)電動(dòng)汽車進(jìn)入家庭之后，如何不對系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊，這也是大家面臨需要解決的問題。
去年9月，GE推出全新WattStationTM，電動(dòng)汽車充電樁。GEWattStationTM能夠大幅縮短汽車充電時(shí)間，從而有利于市場進(jìn)一步接受電力汽車。同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用確保了相關(guān)企業(yè)可以有效管理本地及相關(guān)區(qū)域內(nèi)的電力汽車。
此外，GE和日產(chǎn)正共同加快開發(fā)可靠而強(qiáng)勁的智能充電基礎(chǔ)設(shè)施，為電動(dòng)汽車在大眾市場的廣泛運(yùn)用提供強(qiáng)勁動(dòng)力。雙方已經(jīng)確定兩大重要研究領(lǐng)域：一是涉及如何將電動(dòng)車融入家庭和建筑；二是研究電動(dòng)車充電原理，以及將來成百萬輛電動(dòng)車使用的時(shí)候，對電網(wǎng)帶來的影響。
由于世界上25%的發(fā)電或配電基于GE設(shè)備，GE將其電力基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)幫助解決成百萬輛電動(dòng)車接入電網(wǎng)的全球挑戰(zhàn)。
當(dāng)然，對于研發(fā)人員而言，他們還需要尋求很多答案。這包括：家庭和建筑的智能管理系統(tǒng)如何能夠支持電動(dòng)汽車的充電管理？我們?nèi)绾卫媚茉磧Υ婧涂稍偕茉矗ㄈ缂彝ヌ柲苊姘澹﹣砜煽康墓芾砗蜐M足電動(dòng)汽車的電力需求？比如，是否有創(chuàng)新模式直接將充電站接入可再生能源？
想象一下，可再生能源產(chǎn)生的電能供電動(dòng)汽車使用，這樣美好的前景正好解決了本文一開始提出的雙重挑戰(zhàn)——電力需求增長，同時(shí)減少二氧化碳排放。
最后，我還想說明一點(diǎn)。目前，國際經(jīng)濟(jì)形勢依然不明朗。由于智能電網(wǎng)涉及眾多產(chǎn)業(yè)鏈，從基礎(chǔ)設(shè)施到發(fā)電設(shè)備，到控制，到電子業(yè)，到軟件業(yè)，因此政府、民間、企業(yè)如果能共同推進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展，很可能將帶領(lǐng)全球走經(jīng)濟(jì)危機(jī)的陰霾。
