智能電網(wǎng)是電網(wǎng)的智能化，建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進(jìn)的傳感和測量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。
“十二五”期間，國家電網(wǎng)將投資5000億元，建成連接大型能源基地與主要負(fù)荷中心的“三橫三縱”的特高壓骨干網(wǎng)架和13回長距離支流輸電工程，初步建成核心的世界一流的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)。
而根據(jù)最新報告顯示，修建智能電網(wǎng)所需的成本收益是可視化數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的兩倍還多。傳感器網(wǎng)絡(luò)也由于智能電網(wǎng)在變化多樣的地理環(huán)境中有望成為在該領(lǐng)域的熱門應(yīng)用之一。
據(jù)電力研究所(以下稱EPRI)報告，預(yù)估美國升級國家電網(wǎng)將要花費3380億美元至4760億美元之間，比2004年所預(yù)測的1650億美元多出不少，約為兩到三倍。收益預(yù)計也會飆升至1.2萬億美元到2萬億美元之間，遠(yuǎn)高于2004年預(yù)估的6600億美元。
EPRI當(dāng)前所作預(yù)測不包括插電式和混合動力汽車，可再生能源，網(wǎng)格式能量存儲，下一代分布式和需求響應(yīng)解決方案，在改變能源價格上從而讓消費者調(diào)整能源使用。智能電網(wǎng)的好處還在于減少二氧化碳排放、節(jié)約能源和減少停電，以上每項均需花費100億美元成本。
建立智能電網(wǎng)所需大部分成本，預(yù)計2310億美元至3390億美元得花費在終端電力分布系統(tǒng)，該報告指出。智能電網(wǎng)在電力設(shè)施上的終端信息系統(tǒng)也要花費高達(dá)323億美元和另需花費37億美元用于網(wǎng)絡(luò)安全軟硬件建設(shè)。
電力傳送線上的傳感器
傳感器網(wǎng)絡(luò)則為智能電網(wǎng)另外一個關(guān)鍵的應(yīng)用，并且越來越受到關(guān)注。EPRI預(yù)計將要花費60億美元購買7萬個網(wǎng)絡(luò)傳感器和各種各樣的相關(guān)管理器件。
“在最后的18個月，其中令我們深感意外的是，傳感器在輸配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，”ClarkGellings表示，他是來自EPRI和報告其中之一作者。
“很多資產(chǎn)(電力設(shè)施)的老化和其產(chǎn)品使用壽命息息相關(guān)?！盙ellings指出?！袄?，當(dāng)前的變電站使用壽命一般為42年，可是其設(shè)計壽命為40年?！彼f。
美國政府花費大約430億美元在各種智能電網(wǎng)項目上，并率先成為2009刺激經(jīng)濟(jì)法案的一部分。EPRI專家指出，作為該項工作的一部分，還得致力于智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制定，這或?qū)χ悄茈娋W(wǎng)的建設(shè)造成影響。
報告指出，美國建設(shè)智能電網(wǎng)的的成本將會平攤到所有能源使用的消費者身上，某機(jī)構(gòu)估計該用戶群體將從2007年的1.42億人上升到2030年的1.65億人。
到了2030約有1.439億人使用智能電網(wǎng)，而住宅區(qū)大部分用戶將大約每月消費12美元的智能電網(wǎng)資源，如果以十年為一周期來算，則總共大約花費1455美元。而這些用戶的花費相對于約兩千萬商業(yè)用戶每年花費1萬美金，或每月需支付84美元和超過90萬工業(yè)用戶每年支付15.1萬美元，或每月支付1266美元來說低得多。
大約10個EPRI經(jīng)理們從事該報告的撰寫，而且選出了大約12個各工業(yè)部門主管。EPRI是一個獨立的部門，該智囊團(tuán)由很多非營利性的美國社會學(xué)者構(gòu)成，給予智力支持。
智能電網(wǎng)工程中運用了大量的傳感器，包括位置傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、能耗傳感器、速度傳感器、加速度傳感器等。這些傳感器在電網(wǎng)中建立一個傳感器網(wǎng)絡(luò)。這種傳感器網(wǎng)絡(luò)和輸電線、各發(fā)電站以及其他的基礎(chǔ)設(shè)施一起提供相關(guān)數(shù)據(jù)，讓電廠能更有效地進(jìn)行電力分配并檢測到潛在問題。
