先进能源技术领域十二五战略报告

先进能源技术领域“十二五”战略研究报告（电网分组专题）2010年1月27日发电用电输电变电配电通信系统电厂监控站端监控数据采集和传输电网调度50.0Hz49.850.2发电用电最复杂的人造系统之一站端监控

根据国家科技部“十二五”战略研究的总体部署，先进能源技术领域电网专题研究组按照“系统总结、深入调研、明确方向、超前谋划、精心组织”的工作思路，以建设具有中国特色的智能电网为主线，全面启动电网技术领域的战略研究工作，经过百余位专家9个月的共同努力，战略研究工作取得阶段性成果，请各位领导、专家予以批评指导。一、研究工作情况二、战略研究报告统筹策划：落实国家科技部的总体要求，结合电网专题实际制订了详细的工作方案，确立了“全面启动、初步编制、深化编制、修改完善”四个阶段里程碑工作计划，对研究工作全过程进行了细化安排。加强组织：成立专门研究工作组，按照“合理安排、分工明确、务求实效”的原则，下设协调组、秘书组和4个专题领域专家组，有效保障了研究工作顺利开展。协调组和秘书组成员固定，专家组成员根据研究需要动态调整。研究工作情况（一）广泛动员：组织国内电网企业、行业协会、高等院校、科研单位、设备制造厂家50多个单位、150余名专家参与研究，集中了国内电网领域的优势技术力量。电网企业国家电网公司、中国南方电网公司行业协会中国机械工业联合会、中国电机工程学会高等院校清华大学、西安交通大学、华中科技大学、浙江大学、华北电力大学、重庆大学、天津大学、上海交通大学、湖南大学、合肥工业大学、河海大学、北京交通大学、南开大学、北京理工大学、东北电力大学、北京航空航天大学、电子科技大学等科研单位中国科学院、中国电力科学研究院、国网电力科学研究院、西安高压电器研究所、中国南方电网公司技术中心、西南物理研究院等其他企业西安西电开关电气有限公司、天威保变电气股份有限公司、比亚迪公司、国网信通公司、中国电子科技集团等研究工作情况（二）集思广益：先后组织召开15次专家研讨会，累计参会专家500人次，广泛征求各方面意见，不断充实完善研究报告。研究工作情况（三）序号时间主要内容16月13日至14日召开启动会，初步确定报告主要内容，将专题从9个调整为5个；27月5日组织召开专题报告研讨会，逐一对专题报告进行深入讨论；37月18日汇总完成初稿，组织召开专家会议对各专题报告初稿进行讨论；48月13日组织召开专题讨论会，进一步凝练和明确发展重点；59月20日组织召开专家咨询会，对总报告和各专题报告进行讨论；612月20日组织召开专题讨论会，进一步调整、修改和完善各专题内容；72010年1月20日组织召开专家咨询会，对各专题报告进行深入讨论。凝练成果：深入分析经济社会发展对电网的重大技术需求，重点凝练发展智能电网需要解决的重大技术问题。目前，已完成电网专题战略研究主报告1份，分专题报告4份。研究工作情况（四）序号报

告1电网专题战略研究主报告2智能输变电技术战略研究分报告3大电网智能调度与控制技术战略研究分报告4智能配用电技术战略研究分报告5大规模间歇式电源并网与储能技术战略研究分报告一、研究工作情况二、战略研究报告1“十一五”实施情况总结2战略需求和发展趋势分析3发展思路和战略目标4发展重点5效果和效益分析6相关建议“十一五”在在研国家重大大科技项目执执行情况序号项目类别项目名称执行情况1科技支撑计划特高压输电系统开发与示范取得重大成果2科技支撑计划风电场接入电力系统关键技术研究正在执行3科技支撑计划大容量钠硫电池关键技术研究及钠硫电池储能系统规模化示范应用正在执行4科技支撑计划大电网安全关键技术研究正在执行5863计划MW级燃气轮机分布式冷电联供技术集成与示范研究已完成6863计划高效天然气热电冷联供技术集成及示范研究已完成“十一五”期期间，科技部部共安排项目目16项，其中科技技支撑计划4项，863计划9项，973计划3项。“十一五”在在研国家重大大科技项目执执行情况序号项目类别项目名称执行情况7863计划分布式能源系统微电网技术研究已完成8863计划大功率全钒液流储能电池系统的研究与开发已完成9863计划兆瓦级冷热电联供分布式能源微网系统并网关键技术研究与工程示范已完成10863计划海岛可再生独立能源系统研制正在执行11863计划含间歇性电源微电网的储能关键技术研究正在执行12863计划电动汽车供充电关键技术研究与运行考核正在执行13863计划100kW级微型燃气轮机及其供能系统正在执行14973计划提高大型互联电网运行可靠性的基础研究已完成15973计划分布式发电供能系统相关基础研究正在执行16973计划大规模高效液流电池储能技术的基础研究正在执行取得的主要科科研成果-特高压全面掌握1000kV特高压交流输输变电关键技技术，完成了了1000kV交流输变电工工程关键设备备研制。1000kV晋东南-南阳-荆门特高压交交流试验示范范工程安全运运行380余天。全面掌握±800kV特高压直流输输电关键技术术，完成了换换流阀等重大大装备的国产产化。±800kV云-广特高压直流流工程投入运运行，向-上特高压直流流工程成功带带电。特高压输电系系统开发与示示范相关研究究成果整体处处于国际领先先水平。取得的主要科科研成果-大电网开发了具有国国际领先水平平的电力系统统全过程动态态仿真软件、、电力系统电电磁暂态和电电力电子装置置仿真软件。。完成了电力系系统全数字实实时仿真系统统的研究开发发，解决了基基于高性能集集群服务器的的大规模电力力系统实时和和超实时同步步并行计算问问题，该系统统获得2009年国家科技进进步一等奖。。成功开发新一一代PMU装置及广域测测量系统（WAMS）主站并应用用于实际电力力系统，大大大提高了对电电网的实时监监测能力。大电网仿真分分析与控制技技术达到国际际领先水平。。取得的主要科科研成果-分布式供能基本掌握各类类分布式电源源运行特性，，在分布式储储能对微网安安全稳定运行行的作用机理理等方面取得得初步研究成成果。分布式供能系系统关键技术术取得一定进进展，结合我我国南北方地地区特点，在在以燃气轮机机、内燃机为为核心动力的的分布式冷热热电联供系统统技术等方面面取得重要突突破，并在广广东、内蒙古古、北京等地地建设了示范范工程。取得的主要科科研成果-风电与储能掌握风电机组组/风电场仿仿真建模关键键技术，开发了风电控控制保护系统统，自主研发发的风电功率率预测系统已已经在国内7个区域、省级级电网中得到到应用。在储能关键材材料与部件研研究方面取得得重要进展，，小功率储能能系统集成技技术取得突破破。1“十一五”实实施情况总结结2战略需求和发发展趋势分析析3发展思路和战战略目标4发展重点5效果和效益分分析6相关建议战略需求：电电网发展的六六大问题与挑挑战电网支撑大范范围优化资源源配置能力亟亟待提高现有电力系统统难以适应清清洁能源跨越越式发展大电网安全稳稳定运行面临临巨大压力用户多元化需需求对现有电电网提出新的的挑战电网运行效率率与国际先进进水平存在差差距电网发展对关关键技术和装装备提出更高高要求我国国民经济济和电力需求求将保持持续续快速增长。。预计到2020年，发电装机将达达到16亿千瓦，全社会用电电量达到7.36万亿千瓦时，，比目前水平翻翻一番还要多多。电网支撑大范范围优化资源源配置能力亟亟待提高（一一）呼盟超过2500万千瓦锡盟超过2000万千瓦东北华北华中华东西北南方西藏淮南超过1000万千瓦晋东南超过2000万千瓦陕北超过2000万千瓦蒙西超过4000万千瓦宁东超过1000万千瓦哈密超过1000万千瓦我国能源结构构以煤为主，，我国煤炭资资源保有储量量的76％分布在北部和和西部地区，，晋陕蒙宁新新等煤电基地地远景外送规规模可达2亿千瓦以上。。准东超过3000万千瓦宝清超过1000万千瓦霍林河超过过1000万千千瓦瓦彬长长超过过1000万千千瓦瓦台湾煤电电基基地地外外送送规规模模-21-2011～2020年我我国国水水电电总总投投产产规规模模在在1亿千千瓦瓦以以上上。。西西部部地地区区大大型型水水电电开开发发将将继继续续加加快快。。水电电基基地地外外送送规规模模华北南方东北西藏台湾西北华中上海华东金沙江下游水电晋陕宁蒙煤电基地负荷中心送电至华中华东送电至华北华中华东新疆煤电基地四川水电西藏水电送电至华中华东送电至华中跨国输电跨国输电我国国能能源源资资源源与与用用电电需需求求地地理理分分布布上上极极不不均均衡衡，，决决定定了了我我国国必必须须走走远远距距离离、、大大规规模模输输电电和和全全国国范范围围优优化化电电力力资资源源配配置置的的道道路路。。随着着我我国国能能源源开开发发西西移移和和北北移移的的速速度度加加快快，，大大型型能能源源基基地地与与能能源源消消费费地地之之间间的的输输送送距距离离越越来来越越远远，，能能源源输输送送的的规规模模越越来来越越大大。。我国国未未来来电电力力总总体体流流向向为满满足足大大煤煤电电、、大大水水电电、、大大核核电电、、大大型型可可再再生生能能源源基基地地的的集集约约化化开开发发和和利利用用，，迫切切需需要要大大规规模模、、远远距距离离、、高高效效率率电电力力输输送送技技术术，，提提升升电电网网装装备备制制造造水水平平和和系系统统智智能能化化程程度度，，构构建建适适应应多多种种类类型型大大规规模模能能源源消消纳纳的的各各级级电电网网协协调调发发展展的的坚坚强强网网架架，显著著提提高高电电网网的的输输送送能能力力和和运运行行控控制制的的灵灵活活性性，，最最大大限限度度发发挥挥电电网网优优化化配配置置资资源源的的作作用用，，保保证证电电力力供供应应““送送得得出出、、落落得得下下、、用用得得上上”。同同时时，，显显著著提提高高发发电电设设备备的的综综合合利利用用效效率率，，提提高高能能源源使使用用效效率率，，促促进进节节能能减减排排。。电网网支支撑撑大大范范围围优优化化资资源源配配置置能能力力亟亟待待提提高高（（二二））现有有电电力力系系统统难难以以适适应应清清洁洁能能源源跨跨越越式式发发展展（（一一））风电发展规划（2020）风电1.5亿kW7个千万千瓦风电基地大规规模模风风电电外外送送和和消消纳纳面面临临挑挑战战我国国陆陆地地风风能能资资源源理理论论储储量量在在40亿千千瓦瓦以以上上，，技技术术可可开开发发量量约约为为6~10亿千千瓦瓦，，分布布在在北北部部和和西西部部偏偏远远地地带带，，远远离离负负荷荷中中心心。我国国风风资资源源丰丰富富地地区区电电网网规规模模相相对对较较小小，，调调峰峰能能力力低低，，大大规规模模风风电电就就地地利利用用困困难难，，需需要要在在更更大大范范围围消消纳纳。。我国国将将建建成成若若干干个个千千万万千千瓦瓦风风电电基基地地，，大大规规模模风风电电集集中中开开发发需需要要远远距距离离大大容容量量输输送送。。西藏

华中电网台湾南方电网内蒙电网华东电网东北电网新疆电网西北电网华北电网现有有电电力力系系统统难难以以适适应应清清洁洁能能源源跨跨越越式式发发展展（（二二））太阳能发电发展规划（2020）太阳能屋顶计划2万个屋顶光伏项目100万千瓦金太阳工程--50万千瓦大型光伏电站若干百万千瓦基地2000万千瓦光伏伏发发电电需需要要灵灵活活的的接接入入技技术术我国国太太阳阳能能资资源源理理论论储储量量达达每每年年17000亿吨吨标标准准煤煤。。全全国国三三分分之之二二的的国国土土面面积积年年日日照照小小时时数数在在2200小时时以以上上，，西西部部太太阳阳能能资资源源尤尤为为丰丰富富。。大规规模模太太阳阳能能光光伏伏发发电电的的灵灵活活接接入入及及运运行行监监控控等等技技术术问问题题亟亟待待解解决决。。大规模间间歇式电电源具有有随机功功率波动动特性，，电网调调峰压力力大，运运行控制制困难；；间歇式电电源尚不不具备常常规电源源对电力力系统的的支撑能能力，大大规模接接入对电电网安全全稳定性性带来影影响。电网安全全及运行行控制带带来影响响风电场周输出功率波动特性光伏电站周输出功率波动特性现有电力力系统难难以适应应清洁能能源跨越越式发展展（三））27国内外新新能源技技术对比比国外国内目前德国、丹麦等国新能源与负荷中心地理距离相对较短，大多分散就近接入，就地消纳，开发成本较低。我国风电、光伏发电等新能源远离负荷中心，必须远距离大容量输送，开发成本较高。高集中、远距离分散开发、就近消纳欧美国家在发展新能源发电的同时也大力发展燃油、燃气等调节能力强的机组，以满足风电大规模并网的需要。我国以火电为主，占总装机容量的76%，系统调峰调频能力有限；系统峰谷差大。系统调峰能力不足与其它电源协调发展欧美国家电网联系紧密，功率交换能力强，为新能源发电跨区、跨国消纳提供了坚实的物质基础。目前，我国区域电网之间联系较弱，功率交换能力不强。弱联网强联网国外新装风机都具备有功/无功调节能力及低电压穿越能力；新的光伏发电并网导则也提出了类似的要求。国内风电机组和光伏电站有功/无功调节能力差，不具备低电压穿越能力。起步晚、不成熟技术成熟可靠由于我国国新能源源发展缺缺乏统一一规划，，导致其其建设规规模与电电网消纳纳能力矛矛盾突出出。因此此，必须全面面掌握间间歇式电电源的运运行特性性，开发发适应大大规模间间歇式电电源并网网运行的的调度、、控制及及安全防防御技术术，研制制平抑系系统功率率波动的的先进储储能技术术，提高大电电网接纳纳间歇式式电源能能力。提升驾驭驭大电网网的能力力世界上电电压等级级最高、、规模最最大的电电网，装装机容量量位居世世界第二二(8.3亿千瓦)。我国投运运直流线线路世界界第一(12条)，交直流流互联大大电网结结构日趋趋复杂，，运行控控制难度度逐渐加加大。冰灾、地地震、台台风等自自然灾害害频发，，对电网网安全造造成的影影响越来来越大。。大电网安安全稳定定运行面面临巨大大压力电网安全全关系国国家安全全。近年年来，国国外大停停电事故故频发，，造成了了巨大的的社会影影响和经经济损失失。序号国家发生时间事故名称停电规模（MW）停电时间1以色列1995-06-08以色列大停电3,1574h24min2美国1996-07-02美国西部大停电11,8501.5～3h3美国1996-08-10美国西部大停电28,000约8h4马来西亚1996-08-03整个马来半岛停电5,700约16h5美国2003-08-14美国东北和加拿大东部61,800约29h6英国2003-08-28伦敦及英国东南部分地区7240.5～1h7瑞典和丹麦2003-09-23瑞典南部及丹麦东部1,800约7h8意大利2003-09-28意大利全国大部分地区5,400万人失电约8h9俄罗斯2005-5-25莫斯科及周边地区约3,5002h30min～26h10印度尼西亚2005-8-18雅加达至万丹地区1亿人失电约7h30min11UETC2006-11-4西欧大部分地区133501h～1.5h12巴西2009-11-10巴西大停电288333h42min电网事故故频发对对社会经经济造成成巨大影影响美加大停停电和欧欧洲大停停电等近近年来发发生的一一系列大大停电事事故是各各国相继继启动智智能电网网研究的的直接动动因。各国均将将安全可可靠作为为智能电电网的首首要目标标。因此，必须全面面把握特特大型电电网的规规律，开开发先进进大电网网的智能能调度及及控制技技术，提升驾驭驭大电网网安全稳稳定经济济运行的的能力。。用户多元元化需求求对现有有电网提提出新的的挑战促进电网网透明开开放、友友好互动动智能配用用电环节节要满足足分布式式电源接接入、电电动汽车车自由充充放电、、电网与与用户双双向互动动的需求求。亟需突破破大规模模分布式式电源接接入配电电网的关关键支撑撑技术。。电动汽汽车发发展已已进入入产业业化发发展期期，2015年将达达到225万辆，电动动汽车车充放放电技技术亟亟需突突破。。智能城城市和和智能能家居居的发发展，，开辟辟了灵灵活互互动的的电能能利用用新模模式，，迫切切需要要建立立开放放的智智能用用电平平台。。名称2020年总量分散接入太阳能4000万kW100万kW电动汽车1700万辆—国外先进中国智能电表自动抄表电价双向互动用户用电信息采集智能城市西班牙、欧洲、美国无电动汽车2050年将达20-80%2015年将达到10%战略需需求分分析信息共享双向互动灵活接入自愈高效实现配配用电电系统统各组组成部部分的的信息息共享享，满满足双双向互互动的的用电电需求求，实实现分分布式式电源源和储储能装装置的的灵活活接入入，满满足自自愈高高效的的供电电需求求，是是智能能配用用电系系统需需要解解决的的关键键技术术。电网运运行效效率与与国际际先进进水平平存在在差距距（一一）我国煤煤炭产产量50%以上用用于发发电，，发电电量80%来源于于火电电，碳碳排放放量40%-50%来源于于电力力工业业，电电力工工业节节能减减排空空间巨巨大。。通过节节能减减排优优化调调度，，以保保障电电力可可靠供供应为为前提提，优优先调调度风风电、、水电电等清清洁能能源发发电，，对于于减少少能源源消耗耗和污污染物物排放放具有有重要要意义义。加强节节能发发电调调度我国电电力行行业碳碳排放占全国国的比比重水电风电核电光伏光热生物质发电生物质燃料洁净煤发电总计装机（亿千瓦）31.50.70.23亿米20.39.916节约标准煤耗（亿吨）2.4161.0011.810.1110.30.440.53.76210.33减排二氧化碳（亿吨）6.432.6634.8150.2950.781.171.39.781227.48配用电电系统统是促促进节节能减减排、、优化化能源源结构构的重重要环环节。。电网损损耗80%来源于于配电电网，，降损损空间间较大大；分布式式供能能能源源利用用率较较高，，每替替代10MW发电量量，减减排CO26.6万吨，，SOx、NOx等有害害气体体1630吨。国别配电网损耗占全网损耗分布式供能装机容量中国80%300万kW(十一五)国外很小80GW(美：2004)降低电电网损损耗，，推动动节能能减排排发电方式能源利用效率大型燃煤火力发电30～40%燃气轮机联合循环55%分布式冷热电联供60～90%电网运运行效效率与与国际际先进进水平平存在在差距距（二二）电网发发展对对关键键技术术和装装备提提出更更高要要求（（一））构建坚坚强智智能电电网，，需要要安全全可靠靠的智智能化化输变变电设设备作作为基基础提高设设备运运行的的安全全性及及经济济性，，节约约维护护费用用，需需要以以智能能化的的输变变电设设备为为基础础，实实现设设备全全寿命命周期期管理理，提提高输输配电电资产产的利利用效效率。。提高电电网运运行的的安全全性和和稳定定性，，需通通过智智能化化的输输变电电设备备与电电网间间的有有效信信息互互动，，为电电网运运行状状态的的动态态调节节提供供有力力支撑撑。提升输输变电电设备备智能能化水水平电网发发展对对关键键技术术和装装备提提出更更高要要求（（二））储能技技术是是可以以给电电力系系统带带来革革命性性变化化的前前沿技技术，，具有有重大大战略略意义义。国外在在电化化学电电池本本体技技术取取得了了一系系列突突破，，先后后建设了了200多个示示范工工程，，开辟辟了以以储能能改善善间歇歇电源源特性性的新新途径径。我国储储能技技术发发展刚刚刚起起步，，技术术水平平及经经济性性与巨巨大应应用需需求之之间还还存在在较大大的差差距。。发展大大规模模储能能技术术提高可可再生生能源源发电电接纳纳实现用用户端端电能能管理理减小峰峰谷差差提高能能源利利用效效率电网的的安全全稳定定供电电储能技技术随着经经济的的发展展、社社会的的进步步、科科技和和信息息化水水平的的提高高以及及全球球资源源和环环境问问题的的日益益突出出，依靠现现代信信息、、通信信和控控制技技术，，积极极发展展智能能电网网，适应未未来可可持续续发展展的要要求，，推动动清洁洁能源源大规规模开开发利利用，，实现现低碳碳经济济，已已成为为国际际电力力发展展的现现实选选择。。国际大电网网会议组织织（CIGRE）、国际电电工委员会会（IEC）等国际组组织给予智智能电网高高度的关注注。“清洁能源源＋智能电电网”被誉誉为第四次次工业革命命。电网网发发展展趋趋势势分分析析2005年成立立““智智能能电电网网(SmartGrids)欧洲洲技技术术论论坛坛””，，2006年，，提提出出智智能能电电网网发发展展目目标标，，近近期期发发布布了了2020年智智能能电电网网发发展展计计划划。。今今年年以以来来，，西西欧欧多多国国纷纷纷纷开开展展智智能能电电网网研研究究工工作作美国国2001年开开始始智智能能电电网网研研究究，，科科罗罗拉拉多多州州波波尔尔得得市市启启动动建建设设全全美美第第一一个个智智能能电电网网城城市市，，2009年美美国国总总统统奥奥巴巴马马将将智智能能电电网网提提升升为为美美国国国国家家战战略略,最近近提提出出，，建建设设可可实实现现电电力力在在东东西西海海岸岸传传输输的的更更坚坚强强、、更更智智能能的的电电网网。。近期期，，澳澳大大利利亚亚陆陆克克文文政政府府在在最最新新的的预预算算案案中中已已划划拨拨1亿澳澳元元用用于于智智能能电电网网建建设设。日本本电电气气事事业业联联合合会会正正式式发发表表了了““日日本本版版智智能能电电网网开开发发计计划划””，，韩韩国国将将构构筑筑智智能能电电网网体体系系作作为为绿绿色色经经济济增增长长政政策策的的主主要要内内容容之之一一。印度度在在开开展展特特高高压压建建设设的的同同时时，，积积极极跟跟进进智智能能电电网网的的建建设设理理念念国外外智智能能电电网网发发展展动动态态美国国智智能能电电网网研研究究与与实实践践EPRI开始始“Intelligrid”(智能能电电网网））研研究究20012003布什什总总统统要要求求美美国国能能源源部部（（DOE）致致力力于于电电网网现现代代化化，，DOE发布布“Grid2030”DOE启启动动电电网网智智能能化化(GridWise））项目目2004DOE与NETL合作作发发起起了了“现代代电电网网(MGI)”研究究2005研究究机机构构、、信信息息服服务务商商和和设设备备制制造造商商与与电电力力企企业业合合作作，，纷纷纷纷推推出出自自己己的的智智能能电电网网方方案案和和实实践践20092030奥巴巴马马将将智智能能电电网网提提升升为为美美国国国国家家战战略略.建设设更坚坚强强、、更更智智能能的电电网网。。智能能电电网网欧洲洲智智能能电电网网研研究究与与实实践践成立立“智能能电电网网(SmartGrids)欧洲洲技技术术论论坛坛”欧洲洲智智能能电电网网技技术术平平台台，，发发布布《欧洲洲未未来来电电网网的的远远景景和和策策略略》提出出智智能能电电网网愿愿景景，，发发布布能能源源绿绿皮皮书书《欧洲洲可可持持续续的的、、竞竞争争的的和和安安全全的的电电能能策策略略》，宣宣布布智智能能电电网网技技术术是是保保证证欧欧盟盟电电网网电电能能质质量量的的一一个个关关键键技技术术和和发发展展方方向向20052006智能能电电网网意大大利利启启动动ADRESS项目目，，开开发发互互动动式式配配电电能能源源网网络络ENDESA公司司启启动动第第一一批批电电表表更更换换项项目目20082009欧盟盟有有关关圆圆桌桌会会议议明明确确要要依依靠靠智智能能电电网网技技术术将将北北海海和和大大西西洋洋的的海海上上风风电电、、欧欧洲洲南南部部和和北北非非的的太太阳阳能能融融入入欧欧洲洲电电网网，，以以实实现现可可再再生生能能源源大大规规模模集集成成的的跳跳跃跃式式发发展展西班牙ENDESA公司在PuertoReal开展智能城市市项目试点在发展目的方方面，保障国家能源源安全，积极极应对气候变变化，促进可可再生能源发发展，提高资资源利用效率率，增加劳动动就业，创造造新的经济增增长点；在发展重点方方面，侧重在配电和和用户侧，重重点研发可再再生能源和分分布式电源并并网技术，电电动汽车与电电网协调运行行技术以及电电网与用户的的双向互动技技术；在工作进展方方面，主要处于研究究和实践的起起始阶段，概概念和内涵还还不统一，技技术路线也不不相同。国外智能电网网发展特点总的来看，电电力行业向智智能化方向发发展成为必然然趋势。不同同国家的国情情不同，发展展智能电网的的方向和重点点也不同。强智能电网是包括发电、、输电、变电电、配电、用用电、调度等等各个环节和和各电压等级级的有机整体体，是一个完完整的智能电电力系统。“坚强”是基基础，“智能能”是关键。智能电网作为为实施新的能能源战略和优优化能源资源源配置的重要要平台，通过过先进信息和和材料等技术术的广泛应用用，实现清洁洁能源的大规规模接入与利利用，提高能能源利用效率率，确保安全全、可靠、优优质的电力供供应。根据我国经济济社会发展的的阶段性特征征、能源可持持续发展的内内在要求和电电网发展的客客观实际，坚强网架与智智能化的高度度融合，是我我国电网发展展的方向。中国智能电网网发展方向坚强可靠：拥有坚强的网网架、强大的的电力输送能能力和安全可可靠的电力供供应；经济高效：提高电网运行行和输送效率率，降低运营营成本，促进进能源资源的的高效利用；；清洁环保：促进可再生能能源发展与利利用，提高清清洁电能在终终端能源消费费中的比重，，降低能源消消耗和污染物物排放；透明开放：为电力市场化化建设提供透透明、开放的的实施平台，，提供高品质质的附加增值值服务；友好互动：灵活调整电网网运行方式，，友好兼容各各类电源和用用户接入与退退出，激励电电源和用户主主动参与电网网调节。智能电网基本本内涵发展趋势提高输电电压压等级，应用用柔性交流、、紧凑化等技技术，实现更更远距离、更更大范围的输输电。提高输变电设设备智能化水水平，使其状状态可视化、、测量数字化化、控制网络络化、功能一一体化、信息息互动化，大大幅提升设备备运行可靠性性及经济性。。新一代智能调调度与控制系系统向“在线安全分析析和预警更准准确”、“发电调度更节节能环保”、“安全控制更协协调灵活”的方向发展。建立复杂分布布式配电系统统建模分析的的理论方法，，突破高性能能通信与信息息支撑、运行行自愈控制、、分布式电源源/储能元件/微网接入等关关键技术，提提高配电网供供电可靠性、、供电质量、、降低电能损损耗。发展趋势建立供用电双双向互动运行行机制及高级级量测体系，，突破智能表表计、互动用用电终端、电电动汽车充放放电等关键技技术，实现友友好开放、灵灵活互动的供供用电新模式式。采用大容量交交/直流输电技术术，实现大规规模可再生能能源远距离输输送；基于准准确的功率预预测技术、先先进的机网协协调技术提高高间歇式电源源的预测及控控制能力。采用大规模、、长寿命、高高效率、低成成本的先进储储能技术，提提高间歇式电电源的调控能能力。1“十一五”实实施情况总结结2战略需求和发发展趋势分析析3发展思路和战战略目标4发展重点5效果和效益分分析6相关建议结合我国国情情，满足国家家需求，依靠靠自主创新，，以企业为主主体，加强产产学研用合作作，攻克关键技术术，形成标准准体系，完成成示范工程，，实施推广应应用，加快智能电网网产业链和具具有国际竞争争力企业的形形成，促进清清洁能源发展展，为国家在在应对全球气气候变化等国国际事务中赢赢得更大主动动权和影响力力。调度环节发电环节输电环节变电环节配电环节用电环节－18－发展思路大规模间歇式式电源并网与与储能技术智能输变电技技术智能配用电技技术电网信息和通通信支持技术术电网智智能调调度与与控制制技术术智能电电网研究体体系发电环环节输变电电环节节配用电电环节节发展思思路突破提提升特特高压压交直直流输输送能能力、、输变变电设设备智智能化化、电电工新新材料料及超超导电电力关关键技技术，，为构构建坚坚强智智能电电网奠奠定坚坚实基基础。。突破多多信息息源数数据融融合和和高效效分析析技术术、安安全与与经济济环保保协调调优化化技术术，实实现大大范围围节能能环保保发电电优化化调度度，推推动电电网安安全分分析与与控制制由离离线预预案型型向在在线主主动对对策型型转变变。突破间间歇式式能源源集中中接入入随机机全过过程仿仿真、、功率率预测测、送送出与与运行行控制制、大大规模模储能能集成成技术术，实实现间间歇式式电源源可测测、可可调、、可控控及友友好接接入。。突破大大规模模储能能装置置工程程化技技术，，解决决储能能装置置容量量、效效率、、成本本和可可靠性性问题题，促促进储储能产产业规规模化化发展展。突破配配电网网自愈愈控制制与智智能用用电双双向互互动核核心技技术，，建设设国际际领先先的智智能配配用电电示范范工程程，显显著提提高配配电网网安全全可靠靠性与与运行行效率率，建建立开开放互互动的的供用用电模模式。。到2020年，电电网优优化配配置资资源能能力超超过4亿千瓦瓦；电电网接接纳风风电超超过1亿千瓦瓦、光光伏发发电2000万千瓦瓦；电电能占占终端端消费费比重重超过过26%。城市电电网可可靠性性达到到99.99%；配电电网线线损率率下降降1-2个百分分点，，节约约电量量300-600亿千瓦瓦时。。突破智智能电电网核核心技技术，，开发发自主主知识识产权权的智智能电电网装装备和和系统统55项。建设5-10个国际际先进进中国国智能能电网网示范范城市市；建建成全全国东东、中中、西西部50个智能能电网网示范范园区区。培育智智能电电网战战略性性新兴兴产业业。为2030和2050电网发发展提提供了了技术术储备备。战略目目标1“十一一五””实施施情况况总结结2战略需需求和和发展展趋势势分析析3发展思思路和和战略略目标标4发展重重点5效果和和效益益分析析6相关建建议技术差差距-智能输输变电电在提升升特高高压输输送能能力方方面，，我国国已走走在世世界前前列；；在输变变电设设备智智能化化关键键技术术方面面，各各国均均处于于起步步阶段段，国国内外外差距距不大大；在特高高压直直流输输电关关键技技术研研究方方面，，我国国已处处于国国际领领先水水平，，但在在装备备制造造方面面仍存存在一一定差差距；；在电工工新材材料及及超导导电力力技术术方面面，国国内外外存在在一定定的差差距，，但正正在逐逐步缩缩小。。智能输输变电电总体体处在在国际际领先先水平平，电工新新材料料及超超导电电力技技术方方面仍仍存在在一定定差距距。4个技术术方向向，17项关键键技术术智能输变电提升特特高压压输送送能力力关键键技术术输变电电设备备智能能化关关键技技术±1000kV特高压压直流流输电电关键键技术术±1000kV特高压输电系统外绝缘、过电压及防护研究±1000kV特高压输电系统电磁环境关键技术研究±1000kV特高压设备关键技术研究特高压大容量关键设备研制特高压柔性输电关键装备研制特高压紧凑化线路关键技术研究输变电设备智能监测、诊断及可靠性评估技术研究高压电器智能化关键技术研究智能变电站集成关键技术研究基于可关断器件的柔性直流输电关键技术研究三极直流、多端直流和电容换相直流输电关键技术研究电工新新材料料及超超导电电力关关键技技术碳化硅晶体、器件及其应用技术研究恶劣环境下的防护材料研究SF6替代气体研究复合材料在输电线路杆塔中的应用研究碳纤维复合芯扩容导线应用关键技术研究发展重重点-智能输输变电电超导电电力设设备及及其关关键技技术研研究发展目目标及及标志志性成成果-智能输输变电电研制技技术指指标世世界领领先的的大容量量交流流变压压器(1000kV/1500MVA)、断路器器(1100kV/63kA),自主化化的±800kV特高压压设备备，建成成更大容量量特高高压示示范工工程。建设±1000kV特高压压直流流输电电示范范工程程，输电电距离离提高高到4000km。建设特高压压紧凑凑化线线路示示范工工程，输电电走廊廊节省省40%。突破1000kV特高压压交流流柔性性输电电关键键技术术，提高高线路路输送送能力力30%~50%。突破百百兆瓦瓦级基基于可可关断断器件件的换换流器器关键键技术术，建建成±300kV/550MW柔性直直流输输电示示范工工程。建设具具有全全站信信息数数字化化、通通信平平台网网络化化、信信息共共享标标准化化、高高级应应用互互动化化特点点的智智能变变电站站。建设1km的110kV超导电电缆示示范工工程。建设220kV复合材材料杆塔输输电线线路示示范工工程。。关键技技术研研发路路线图图-智能输输变电电序号关键技术201020112012201320142015201620172018201920201特高压大容量关键设备研制2特高压柔性交流输电关键装备研制3特高压紧凑化线路关键技术研究4±1000kV特高压直流输电关键技术5输变电设备智能化关键技术6电工新材料技术7超导电力技术关键技技术推广应应用关键技技术推广应应用关键技技术推广应应用关键技技术关键技技术推广应应用关键技技术推广应应用关键技技术试点应应用及及示范范工程程（复复合杆杆塔））示范工工程示范工工程示范工工程示范工工程示范工工程示范工工程推广应应用技术差差距-大电网网智能能调度度与控控制与国外外发达达国家家相比比，我我国在在大电电网安安全与与调度度技术术方面面处于于国际际领先先水平平。但但是尚尚不能能完全全满足足我国国未来来智能能电网网发展展的需需求。。尚未未实实现现““离离线线””和和““在在线线””数数据据的的高高度度融融合合，，大大电电网网分分析析、、预预警警和和辅辅助助决决策策系系统统尚尚未未实实现现由由预预警警向向在在线线控控制制的的转转化化。。尚未未建建成成全全网网共共享享的的一一体体化化电电网网模模型型和和信信息息共共享享支支撑撑平平台台，，尚尚未未实实现现大大电电网网的的一一体体化化分分级级协协调调控控制制。。节能能优优化化发发电电调调度度技技术术及及电电力力市市场场化化关关键键技技术术仍仍需需突突破破。。尚未未实实现现由由基基于于各各个个措措施施的的协协调调控控制制向向基基于于智智能能广广域域信信息息的的协协调调控控制制的的跨跨越越。。发展展重重点点-大电电网网智智能能调调度度与与控控制制3个技技术术方方向向，，10项关关键键技技术术大电电网网智智能能化化安安全全防防线线及及自自愈愈控控制制技技术术智能能电电网网数数据据整整合合与与开开放放式式建建模模仿仿真真技技术术节能能环环保保优优化化调调度度技技术术大电电网网智智能能安安全全分分析析、、预预警警及及决决策策支支持持技技术术智能能电电网网调调度度支支撑撑平平台台技技术术大电电网网阻阻尼尼控控制制智智能能协协调调技技术术大电电网网多多回回直直流流智智能能协协调调控控制制技技术术支撑撑智智能能调调度度与与控控制制的的通通信信信信息息技技术术大电电网网安安全全支支撑撑技技术术大电电网网智智能能控控制制技技术术大电电网网智智能能调调度度技技术术大电电网网智智能能调调度度与与控控制制技术术大规规模模间间歇歇式式电电源源实实时时监监测测与与优优化化调调度度技技术术电力力市市场场交交易易优优化化和和辅辅助助决决策策技技术术发展展目目标标及及标标志志性性成成果果-大电电网网智智能能调调度度与与控控制制突破智能电网网数据整整合与开开放式建建模仿真真技术以及大电网智智能分析析与决策支持持技术，研制具具有自主主知识产产权的电网安全全运行智智能分析析及决策策支持系系统。突破节能环保保优化调调度、电电力市场场交易优优化和辅辅助决策策技术，研制具具有自主主知识产产权的智能电网网调度支支持系统统。攻克基于广域域信息和和智能分分析的协协调控制制技术，建设电网安全全智能协协调控制制系统示示范工程程。攻克故障预测测、阻断断及恢复复技术，建设智能电网网自愈恢恢复控制制示范工工程。关键技术术研发路路线图-大电网智智能调度度与控制制20102011201220132014201520162017201820192020智能电网调度支撑平台技术智能电网数据整合与开放式建模仿真技术支撑智能调度与控制的通信信息技术大电网智能安全分析、预警及决策支持技术节能环保优化调度技术大规模间歇式电源实时监测与优化调度技术电力市场交易优化和辅助决策技术大电网阻尼控制智能协调技术大电网多回直流智能协调控制技术大电网智能化安全防线及自愈控制技术设计开发发并试点点应用示范工程程推广应用用设计开发发试点应用用示范工程程设计开发发试点应用用示范工程程推广应用用设计开发发试点应用用示范工程程推广应用用设计开发发试点应用用示范工程程设计开发发试点应用用示范工程程设计开发发试点应用用示范工程程设计开发发试点应用用示范工程程设计开发发试点应用用示范工程程设计开发发试点应用用示范工程程推广应用用技术差距距-智能配用用电我国虽具具备较成成熟的配配电自动动化技术术，但在在配电装装备、通通信、系系统实用用性、智智能分析析、自愈愈控制等等方面与与国外先先进水平平相比，，还有3-6年差距。。我国在分分布式电电源接入入、智能能电表、、用电互互动化等等智能用用电技术术方面处处于起步步阶段，，但与欧欧美等国国差距不不大，约约2-3年。我国分布布式供能能技术研研究刚刚刚起步，，与国外外发达国国家相比比差距约约10年。我国在安安全预警警、优化化运行、、互动用用电等技技术方面面距离智智能配电电及用电电的目标标相差较较大，总总体落后后国外2-10年。发展重点点-智能配用用电（一一）5个技术方方向，22项关键技技术主要内容容电动汽车车与电网网能量双双向转换换技术客户分散散式能源源及储能能元件接接入监控控技术智能配电电网供电电模式与与优化规规划技术术智能用电电高级量量测体系系及终端端技术智能用电电双向互互动运行行模式及及支撑技技术灵活互动动的智能能用电技技术智能配电电网高可可靠高效效供电技技术配电网智智能分析析与快速速仿真技技术智能配用电智能配电电网自愈愈控制技技术配电设备备智能化化关键技技术配电网智智能调度度与高效效运行技技术主要内容容智能配用用电系统统通信网网技术智能配用电智能配用用电分层层分级通通信网络络体系与与架构配用电系系统物联联网技术术智能家居居通信技技术智能配用用电网多多介质复复合通信信技术配电网特特种光电电复合缆缆多网融融合技术术5个技术方方向22项关键技技术智能配用用电系统统海量数数据融合合/并行计算算处理智能配用用电信息息支撑技技术大规模复复杂智能能配用电电系统体体系及建建模配电自动动化系统统统一支支撑平台台信息安全全保障技技术分布式供供能的微微网与并并网技术术具有储能能的分布布式供能能系统集集成技术术微小型动动力技术术微小型动动力余热热转换与与利用技技术分布式供供能技术术发展重点点-智能配用用电（二二）发展目标标与标志志性成果果-智能配用用电突破配电电网自愈愈控制关关键技术术，研制制智能配配电设备备、智能能分析与与自愈控控制系统统等6类关键设设备及系系统。突破智能能用电双双向互动动关键技技术，研研制智能能用电终终端、高级量测测系统及及智能用用电互动动平台等等4类关键设设备及系系统，建建成覆盖盖全国60%用户的用用电信息息采集系系统，完完成电力力光纤到到户总长长度600千米，智能交互终端端应用10万台，智能插座应应用100万只。突破电动汽车车与电网能量量双向转换关关键技术，研研制电动汽车车柔性充电控控制设备、电电动汽车与电电网能量双向向转换设备及及控制系统，，建成全国1.34万座电动汽车充电电站，225万个交流充电桩。。突破分布式供供能关键技术术，研制微小小型燃机、内内燃机等12类关键设备及及系统，建设设8个典型示范工工程，形成3000MW装机容量。建设5-10个国际先进中国国智能电网示示范城市；建建成全国东、、中、西部50个智能电网示范范园区。关键技术研发发路线图-智能配用电（（一）20102011201220132014201520162017201820192020配电网智能分析与快速仿真配电网自愈控制技术配电网智能调度配电设备智能化关键技术智能配电网供电模式与优化规划技术高级量测体系及终端技术智能用电双向互动运行模式及支撑技术客户分散式能源及储能元件接入监控技术电动汽车与电网能量双向转换技术微小型动力技术微小型动力余热转换与利用技术理论研究/关键技术研发发试点应用示范工程推广应用关键技术研发发试点应用示范工程推广应用关键技术研研发试点应用示范工程推广应用理论研究/关键技术研研发试点应用示范应用推广应用理论研究/关键技术研研发试点应用示范工程推广应用理论研究/关键技术研研发试点应用示范应用推广应用理论研究试点应用示范工程推广应用理论研究试点应用示范工程推广应用理论研究试点应用示范工程推广应用理论研究试点应用示范工程推广应用理论研究/关键技术研研发试点应用示范应用推广应用20102011201220132014201520162017201820192020具有储能的分布式供能系统集成技术分布式供能的微网与并网技术大规模复杂智能配用电系统体系及建模智能配用电系统海量数据融合/并行计算处理配电自动化系统统一支撑平台信息安全保障技术智能配用电分层分级通信网络体系与架构智能配用电网多介质复合通信技术配电网特种光电复合缆多网融合技术智能家居通信技术配用电系统物联网技术理论研究/关键技术研研发试点应用示范工程推广应用理论研究/关键技术研研发试点应用示范工程推广应用理论研究/关键技术研研发试点应用示范应用推广应用理论研究/关键技术研研发试点应用示范应用推广应用理论研究/关键技术研研发试点应用示范应用推广应用理论研究/关键技术研研发试点应用示范应用推广应用理论研究/关键技术研研发试点应用示范应用推广应用理论研究/关键技术研研发试点应用示范应用推广应用理论研究/关键技术研研发试点应用示范工程推广应用理论研究/关键技术研研发试点应用示范应用推广应用理论研究/关键技术研研发试点应用示范应用推广应用关键技术研研发路线图图-智能配用电电（二）技术差距-间歇式电源源并网国外仿真技技术，已经经建立较完完善的仿真真平台，而而我国在仿仿真技术研研究才刚刚刚起步；功率预测的的精度和尺尺度相比国国外差距很很大。正在开展间间歇式电源源的保护以以及控制等等技术研究究，但从支支撑电网安安全角度，，仍处于起起步阶段。。分布式电源源接入配电网的规划和运行行方面的研研究尚未形形成完整的的思路、策策略和框架架。不能满足可可再生能源源超常规发发展和集约约开发的需需要技术差距-储能技术在储能本体体的容量、、长寿命、、效率和可可靠性等方方面，全面面落后于发发达国家。。在储能装置置的产业化化方面，我我国仅在锂锂离子电池池产业有所所突破，但但总体上与与国外有5年以上差距距。在储能规模模化集成以以及储能电电站应用方方面，我国国刚刚起步步，而国外外已经建成成数百个示示范工程。储能技术总总体与国外外有较大差差距发展重点-大规模间歇歇式电源并并网与储能能4个技术方向向，10项关键技术术主要内容储能本体前前沿技术大容量储能能装置工程程化技术大规模间歇歇式电源的的功率预测测技术分布式间歇歇电源接入入配电网的的运行控制制技术分布式电源源接入配电电网的优化化调度技术术分布式间歇歇电源接入入配电网的的控制与调调度技术大规模间歇歇式电源集集中送出与与运行控制制技术基于随机全全过程分析析的大规模模间歇式电电源并网仿仿真技术大规模间歇式电源并网与储能大规模间歇歇式电源的的直流送出出技术大规模间歇歇式电源接接入的运行行控制技术术大容量电池池储能系统统规模化集集成技术储能系统应应用及运行行控制技术术储能系统规规模化集成成及应用技技术大容量储能能装置工程程化技术发展目标及及标志性成成果-大规模间歇歇式电源并并网与储