智能電網(wǎng)，又被稱為電網(wǎng)“高速公路”，是當今Z前沿的新能源產業(yè)之一，已成為許多發(fā)達國家爭相研發(fā)的熱點。美國是智能電網(wǎng)概念Z早的提出者，也是發(fā)展智能電網(wǎng)Z早的實踐者，經過多年的發(fā)展已積累了一些成功的經驗。
美國的智能電網(wǎng)又稱統(tǒng)一智能電網(wǎng)，是指將基于分散的智能電網(wǎng)結合成全國性的網(wǎng)絡體系。這個體系主要包括：通過統(tǒng)一智能電網(wǎng)實現(xiàn)美國電力網(wǎng)格的智能化，解決分布式能源體系的需要，以長短途、高低壓的智能網(wǎng)絡聯(lián)結客戶電源；在保護環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的前提下，營建新的輸電電網(wǎng)，實現(xiàn)可再生能源的優(yōu)化輸配，提高電網(wǎng)的可靠性和清潔性；這個系統(tǒng)可以平衡跨州用電的需求，實現(xiàn)全國范圍內的電力優(yōu)化調度、監(jiān)測和控制，從而實現(xiàn)美國整體的電力需求管理，實現(xiàn)美國跨區(qū)的可再生能源提供的平衡。這個體系的另一個核心就是解決太陽能、氫能、水電能和車輛電能的存儲，它可以幫助用戶出售多余電力，包括解決電池系統(tǒng)向電網(wǎng)回售富裕電能。實際上，這個體系就是以美國的可再生能源為基礎，實現(xiàn)美國發(fā)電、輸電、配電和用電體系的優(yōu)化管理。
美國發(fā)展智能電網(wǎng)重點在配電和用電上，推動可再生能源發(fā)展，注重商業(yè)模式的創(chuàng)新和用戶服務的提升。它的四個組成部分分別是：高溫超導電網(wǎng)、電力儲能技術、可再生能源與分布式系統(tǒng)集成（RDSI）和實現(xiàn)傳輸可靠性及安全控制系統(tǒng)，這個電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略的本質是開發(fā)并轉型進入“下一代”的電網(wǎng)體系，其戰(zhàn)略的核心是先期突破智能電網(wǎng)，之后營建可再生能源和分布式系統(tǒng)集成（RDSI）與電力儲能技術，Z終集成發(fā)展高溫超導電網(wǎng)。
美國智能電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀
根據(jù)美國能源部數(shù)據(jù)顯示，雖然目前美國電網(wǎng)的可靠率高達99.97%，但美國仍需每年花費1500億美元彌補0.03%故障率帶來的損失。因此美國有人提出，即使投資上萬億美元，將現(xiàn)有電網(wǎng)升級成智能電網(wǎng)，把剩余0.03%故障率排除在外，美國也能在10年以內收回成本。
2009年2月，美國總統(tǒng)奧巴馬發(fā)布的《經濟復蘇計劃》中提出投資110億美元，建設可安裝各種控制設備的新一代智能電網(wǎng)。美國商務部和能源部已經共同發(fā)布了*批智能電網(wǎng)的行業(yè)標準，美國智能電網(wǎng)項目正式啟動。新一屆美國政府將智能電網(wǎng)項目作為其綠色經濟振興計劃的關鍵性支柱之一。奧巴馬總統(tǒng)將智能電網(wǎng)視作降低用戶能源開支，實現(xiàn)能源獨立性和減少溫室氣體排放的關鍵措施。隨著配電系統(tǒng)進入計算機時代，現(xiàn)代化的數(shù)字電網(wǎng)將使美國能耗降低10%，溫室氣體排放量減少25%，并節(jié)省800億美元新建電廠的費用。據(jù)美國能源部西北太平洋國家實驗室的研究結果表明，僅使用數(shù)字電表設定家庭溫度及融入價格信息，每年可減少15%的能耗。
美國政府圍繞智能電網(wǎng)建設，重點推進了核心技術研發(fā)，著手制定發(fā)展規(guī)劃。美國政府為了吸引各方力量共同推動智能電網(wǎng)的建設，積極制定了《2010―2014年智能電網(wǎng)研發(fā)跨年度項目規(guī)劃》，旨在全面設置智能電網(wǎng)研發(fā)項目，以進一步促進該領域技術的發(fā)展和應用。（1）技術領域研發(fā)項目。主要集中在傳感技術、電網(wǎng)通信整合和安全技術、先進零部件和附屬系統(tǒng)、先進控制方法和先進系統(tǒng)布局技術、決策和運行支持等方面，包括建立“家用配送水平”、“低耗”、“安全通信”的概念，發(fā)展配送系統(tǒng)和客戶端傳感系統(tǒng)技術，發(fā)展電網(wǎng)與汽車的互聯(lián)技術，在創(chuàng)造高滲透性能源配送和充電網(wǎng)絡條件的過程中發(fā)展安全、和可靠性強的保護和控制性技術，發(fā)展運作支持工具技術等。（2）建模領域研發(fā)項目。主要集中在準確建立電網(wǎng)、從發(fā)電到運輸、再從運輸?shù)脚渌偷恼麄€過程中，其運作情況、配送成本、智能電網(wǎng)資產以及電網(wǎng)運行所產生的各種影響的模型構建等方面，包括建立電力配送工程方面的智能電網(wǎng)元件和運行模型，建立智能電網(wǎng)電力運輸和發(fā)電系統(tǒng)的準恒定和動態(tài)反應的降維模型，發(fā)展和示范整合通訊網(wǎng)絡的模型、批發(fā)市場模型和可再生能源模型等。
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