智能電網對智慧城市的支撐作用淺談

劉衛明 劉景遠

摘要：智能電網是建設智慧城市的重要組成部分，城市智能電網的目標是實現供電基礎設施智能化、提供公共服務便捷化、電網與用戶互動化、能源利用綠色化，構建安全、可靠、優質、清潔、高效、互動的可持續城市能源供應體系和服務體系。因此，實現智能電網低碳化和提高能效的預期目標，編制科學的、符合實際的、具有前瞻性和指導意義的電網發展規劃十分關鍵?；诖?，本文主要對智能電網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發展。

關鍵詞：智能電網；智慧城市；支撐作用

引言

智慧城市以人與自然和諧發展為基本理念，通過整合多種先進技術，促進城市各部分功能協同運作，使得管理更高效、服務更優質、環境更清潔、生活更舒適。智能電網是智慧城市建設的基礎和重要組成部分，在城市的能源基礎設施、公共服務平臺等方面提供了有力支撐，對智慧城市發展具有重要推動作用。因此，本文主要對智能電網對智慧城市的支撐作用進行分析尤為重要。

一、能源技術的基礎支撐作用

目前普遍認為SC 的基本支撐技術是ICT 技術，但本文認為能源技術同樣是基本支撐技術之一。其原因如下：1） 能源技術關系到SC 所有的愿景、特征和應用，對于建立綠色、可持續的生產和生活方式，其影響的全面性不次于ICT。2） 能源技術包含大量信息、通信技術之外的專業性內容，是ICT 技術所不能覆蓋的。能源技術中包含ICT 的應用，反過來ICT 中也包含能源技術的應用。3） 生態可持續是當前城市發展的突出問題，霧霾問題已成為我國目前社會關注度最高的問題之一，而能源技術是其中最重要的影響因素。4） 能源系統的建設是城市發展的基礎，特別是SG 技術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。作為能源技術主要部分的SG，許多應用需要電力系統外廣大用戶和部門參與，直接以基本電力供應外的形式影響城市生活?？梢?，能源技術是城市發展中具有廣泛影響的全局性技術，其專業性、重要性、關注度決定了其基礎支撐地位。因此，本文在已有的各類架構的基礎上梳理了如圖一所示的5 層SC 體系架構，能源技術作為底層基礎支撐技術之一，直接關系到SC 的技術方案、應用、特征等各個層面，是SC 實現可持續發展目標的最重要基礎。

2 電力通信資源支撐智慧城市建設的優勢

2.1 在接入網方面

通過光纖復合低壓電纜技術，在新建居民區鋪設電纜，同時進行光纖的架設，實現電力光纖到戶，避免通信資源二次建設造成的資金浪費，在國家"三網融合"偉大戰略的基礎上，進一步實現"四網融合"。電力光纖到戶能夠解決城市通信網絡"最后一公里"的問題，提高城市接入網的覆蓋面積，強化城市神經網絡末梢，實現對城市信息的全面感知。

2.2 在城市桿塔和溝道資源方面

電力供應作為城市發展的基礎， 在城市建設的初期，國網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絡，它是發展智慧城市通信網絡必不可少的資源，可以有效地支撐智慧城市通信網絡的規劃，這點是其他電信運營公司不具備的優勢。

2.3 在建設優勢方面

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

2.4 在城市信息感知方面

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

3 智能電網繪就美好生活

嘉興以智能電網驅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、經濟高效、清潔環保、透明開放、友好互動的現代化電網， 具有能量與信息同步傳輸的功能，是智慧城市建設的基礎與核心驅動力，也是解決城市化進程中種種弊端的基礎平臺，具有助推城市和產業轉型發展的強大功能。開啟新型城鎮化發展新模式中國建設新型城鎮化需要適應信息時代的要求，大力發展城鎮互聯網、物聯網，建設智慧城鎮，將城鎮化與信息化、城鎮化與工業化、城鎮化與農業現代化信息化有機地結合起來，實現同步發展轉型升級，這些都離不開智能電網的建設。

嘉興智能電網建設的實踐表明，智能電網電壓序列優化后，新建變電站及線路數量顯著下降，電力建設對土地資源的占用減少，變電站站址選擇余地變大，電網損耗降低，電力用戶電費支出降低，可接入容量增大，促進了電網與新型城鎮和諧發展。光伏農業一體化，開創了農業能源智能化的新時代，不僅提高了農業生產效率，還極大限度釋放了農業勞動者，將農民轉變為農業工人，同時改變了農業生產對太陽能單一低效的利用方式，保障了新型城鎮能量供應，促進了綠色能源發展。推動區域轉型升級發展智能電網的發展將為傳統優勢產業、基礎薄弱產業及新興產業提供機遇，可有效帶動新能源、信息、通信、裝備制造等多產業共同發展，促進技術升級和產業結構調整，創造新的就業機會。同時將有效推動節能技術、低碳技術、環保技術、能效管理技術等實現突破，推動環境科學技術、化學工程技術等學科的技術和應用創新，以及相關技術標準體系的建立。

從嘉興的實踐看，以智能電網驅動智慧城市，將在推動產業轉型升級方面發揮如下作用：推進適應分布式能源接入的區域智能電網建設，創造性地實現一批具有自主知識產權的核心技術和專利； 推動先進技術理念的產品化，帶動嘉興智慧產業實現突破性發展，爭取形成一批國際或國內領先的高科技產品；通過探索建設新一代智能變電站和新能源的接入，培養一批掌握變電站智能輔助控制系統、智能并網裝置等高新技術的企業。

結束語

總之，能源技術和通信技術一樣是智慧城市的基本支撐技術，而智能電網和智慧城市建設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，既可以實現整個社會角度的整體最優，也可以最終實現兩大體系的"雙贏"。 在后續研究和建設實踐中，亟需持續地深入分析、選擇和推進智慧城市建設中的智能電網應用，在確?？煽績炠|供電服務的基礎上，逐步把各類智能電網應用深入融合到智慧城市建設中。

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