在當(dāng)前全球氣候變化和能源安全問題日益嚴(yán)峻的背景之下，能源科技仍然是影響現(xiàn)代社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素，智能電網(wǎng)成為能源科技創(chuàng)新發(fā)展的主要承載平臺，也是現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。自全球提出建設(shè)智能電網(wǎng)的發(fā)展理念以來，世界范圍內(nèi)電網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入智能化升級的高峰期。經(jīng)過多年的理論和實(shí)踐探索，許多國家都已確立智能電網(wǎng)建設(shè)目標(biāo)、行動路線及投資計(jì)劃，同時(shí)結(jié)合本國國情、電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀和監(jiān)管機(jī)制，有針對性地?cái)M定智能電網(wǎng)的發(fā)展重點(diǎn)，形成各自的智能電網(wǎng)發(fā)展模式。

1、美國

美國是智能電網(wǎng)的積極倡導(dǎo)者，以應(yīng)對全球氣候變化和能源安全為契機(jī)，制定了美國Grid2030智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，引導(dǎo)調(diào)整其能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變革，并已大規(guī)模部署實(shí)施。智能電網(wǎng)的體系建設(shè)是美國政府經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃的主要內(nèi)容之一，為此專門成立國家行動計(jì)劃同盟(NAPC)來主導(dǎo)和推進(jìn)此項(xiàng)工作。美國政府和民間資本共投入80億美元建立“智能電網(wǎng)”投資基金，推動全面更新全國電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動。近幾年美國開展的大量智能電網(wǎng)試點(diǎn)和示范工程建設(shè)，多數(shù)集中在配電和用戶側(cè)，包括智能電表的鋪設(shè)和量測信息系統(tǒng)集成、智能家居和智能家電、客戶需求響應(yīng)、儲能技術(shù)應(yīng)用等。此外，IBM、谷歌、英特爾等信息產(chǎn)業(yè)巨頭都提出了自己的智能電網(wǎng)解決方案，其關(guān)注的技術(shù)側(cè)重于數(shù)據(jù)采集與傳輸協(xié)議、應(yīng)用集成標(biāo)準(zhǔn)等電網(wǎng)信息技術(shù)范疇。通用電氣（GE）等著名電氣設(shè)備制造商則和電網(wǎng)運(yùn)營商合作，圍繞智能電表和分布式電能管理、用戶側(cè)分布式發(fā)電和熱點(diǎn)聯(lián)產(chǎn)、智能城市和智能家庭等項(xiàng)目開展智能電網(wǎng)應(yīng)用示范研究。

經(jīng)濟(jì)危機(jī)滯后，《經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇計(jì)劃》中提出，總計(jì)投資110億美元，建設(shè)可安裝各種控制設(shè)備的新一代智能電網(wǎng)，2009年奧巴馬政府公布了40億美元智能電網(wǎng)技術(shù)投資計(jì)劃，劃撥40億美元的刺激資金用于開發(fā)新的電力傳輸技術(shù)。據(jù)《科學(xué)時(shí)報(bào)》首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家武建東初步測算，目前美國大約有1.3億塊電表，倘若包括計(jì)算機(jī)、傳感器和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的投資在內(nèi)，實(shí)現(xiàn)市場轉(zhuǎn)型，這項(xiàng)改革將拉動超過萬億美元以上的投資，對美國的信息產(chǎn)業(yè)是一個(gè)巨大的機(jī)會。如果美國大力發(fā)展智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，8至10年內(nèi)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過5萬億美元；如果美國發(fā)展超導(dǎo)電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)，8至10年內(nèi)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過30萬億美元。如果完成電網(wǎng)改造，美國消費(fèi)者每年可節(jié)省的電力成本將高達(dá)5000億美元。

2、歐洲

歐洲是世界智能電網(wǎng)發(fā)展的重要參與者，其規(guī)劃的出發(fā)點(diǎn)是支撐可再生能源和分布式能源的靈活接入，向用戶提供雙向互動的信息交流功能。歐洲已專門成立針對智能電網(wǎng)的“歐洲智能電網(wǎng)技術(shù)平臺”，并發(fā)布一系列戰(zhàn)略文件，確定了智能配電系統(tǒng)、智能運(yùn)行、智能電網(wǎng)資產(chǎn)管理、歐洲智能互聯(lián)電網(wǎng)、智能電網(wǎng)交叉學(xué)科五個(gè)重點(diǎn)研究領(lǐng)域。在2002-2012年的十年間，歐洲地區(qū)開展了約300個(gè)智能電網(wǎng)項(xiàng)目，總投入超過55億歐元。在德國，能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整、風(fēng)電和太陽能等可再生新能源的飛速發(fā)展、節(jié)能和科學(xué)用能技術(shù)創(chuàng)新和推廣應(yīng)用等在德國智能電網(wǎng)的發(fā)展進(jìn)程中，協(xié)同高效、相互促進(jìn)。丹麥在立足本國風(fēng)能資源優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，著力研究并推廣風(fēng)電自由并網(wǎng)技術(shù)，積極推進(jìn)智能電網(wǎng)和清潔能源（主要是風(fēng)電）的協(xié)調(diào)發(fā)展。歐洲主要電網(wǎng)公司在風(fēng)電、太陽能發(fā)電的能量預(yù)測和調(diào)度方面取得大量成果和經(jīng)驗(yàn)，而ABB、西門子等電氣設(shè)備制造商也與電網(wǎng)合作，開展了輕型直流輸電等新型輸電技術(shù)、節(jié)能調(diào)度、儲能應(yīng)用、太陽能光熱發(fā)電站等不同專題的試點(diǎn)項(xiàng)目。

歐洲，在歐洲，智能電網(wǎng)建設(shè)的驅(qū)動因素可以歸結(jié)為市場、安全與電能質(zhì)量、環(huán)境等三方面。歐洲電力企業(yè)收到來自開放的電力市場的競爭壓力，亟需提高用戶滿意度，爭取更多用戶。因此提高運(yùn)營效率、降低電力價(jià)格、加強(qiáng)與客戶互動就成為了歐洲智能電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)之一。歐洲各國的能源政策更加強(qiáng)調(diào)對環(huán)境的保護(hù)和可再生能源的發(fā)展，尤其是風(fēng)能、太陽能和生物質(zhì)能等可再生能源發(fā)展是近年來歐盟委員會能源政策的基本著力點(diǎn)和中心目標(biāo)。因此，基于可再生能源的分布式電源發(fā)展成為歐洲電力市場的必然。到2030年，歐洲需要為電網(wǎng)升級改造投入約5000億歐元，西門子公司預(yù)測智能電網(wǎng)年度市場規(guī)模將達(dá)300-400億歐元。

3、亞洲

亞洲地區(qū)，日本通過對“福島核災(zāi)害”的深刻反思，將可再生能源的開發(fā)利用作為國家能源資源安全和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。盡管其電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施相對完善，為有效應(yīng)對能源開發(fā)應(yīng)用戰(zhàn)略調(diào)整，日本制定并實(shí)施了圍繞太陽能等可再生新能源發(fā)電、高性能大容量儲能系統(tǒng)、傳統(tǒng)電力能源與新能源和儲能系統(tǒng)的供需聯(lián)合控制系統(tǒng)等，包括家庭微網(wǎng)建設(shè)、住宅能耗管理、住宅蓄電技術(shù)、住宅直流供電等諸多環(huán)節(jié)的“第二代智能電網(wǎng)”及智能城市的發(fā)展規(guī)劃。本期規(guī)劃中，計(jì)劃投入科研費(fèi)用達(dá)1000億日元，共有5000戶家庭參與。日本的主要大型企業(yè)在NEDO（新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)）統(tǒng)率下積極參與和智能電網(wǎng)相關(guān)項(xiàng)目開發(fā)，富士、三菱、日立等公司在微電網(wǎng)、新能源發(fā)電、儲能控制和負(fù)荷控制等方面已進(jìn)行自主研發(fā)，并形成產(chǎn)品。日本除了注重大規(guī)模的輸電網(wǎng)智能化外，更加注重家庭與社區(qū)的高效率用電問題。日本重視開發(fā)家電對電力與能源消費(fèi)的“可視化”控制體系和電力信息傳送控制平臺，確保能源利用的信息化。

韓國政府將智能電網(wǎng)、智能場所、智能交通、智能能源、智能供電服務(wù)設(shè)定為五個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域，規(guī)劃入智能電網(wǎng)戰(zhàn)略之中，并大力推進(jìn)“綠色電力IT”技術(shù)的開發(fā)，以其在IT技術(shù)優(yōu)勢為基礎(chǔ)，積極研發(fā)新的智能裝備，促進(jìn)輸配電技術(shù)的發(fā)展，推動可再生能源和電動汽車的普及應(yīng)用。韓國知識經(jīng)濟(jì)部投入2.5億美元推進(jìn)智能電網(wǎng)技術(shù)的商用化，計(jì)劃至2030年投資265億美元用于智能電網(wǎng)建設(shè)，其中政府和企業(yè)各投資25億美元和240億美元。同時(shí)在示范城市建設(shè)200個(gè)電動汽車充電站，至2030年在機(jī)關(guān)、大型超市、停車場和加油站設(shè)立27000個(gè)電動汽車充電站。

我國各電網(wǎng)公司覆蓋范圍分布 ‍

中國的電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)營主要由國家電網(wǎng)有限公司和南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司承擔(dān)。其中，國家電網(wǎng)公司管理華北、華中、華東、西北、東北5家區(qū)域電網(wǎng)公司，經(jīng)營區(qū)域覆蓋26個(gè)省、自治區(qū)和直轄市，覆蓋國土面積的88%，供電人口超過10億。南方電網(wǎng)業(yè)務(wù)范圍覆蓋5個(gè)省（自治區(qū)）。除了國網(wǎng)公司和南網(wǎng)公司以外，我國的電網(wǎng)公司還有西藏電網(wǎng)公司和臺灣電網(wǎng)公司。

電網(wǎng)總投資與智能化投資

根據(jù)規(guī)劃，國家電網(wǎng)公司電網(wǎng)總投資3.45萬億元，其中智能化投資3841億元，占電網(wǎng)總投資的11.1%。按照整體規(guī)劃、統(tǒng)一部署、試點(diǎn)先行、逐步推廣的政策，我國智能電網(wǎng)的建設(shè)將分為以下三個(gè)階段：前期準(zhǔn)備階段、試點(diǎn)應(yīng)用階段和推廣建設(shè)階段。國家電網(wǎng)公司對于以上三個(gè)階段的電網(wǎng)總投資與智能化投資的情況如上表所列，年均電網(wǎng)總投資與智能化投資如上圖所示。