工控摘要：美國(guó)的智能電網(wǎng)計(jì)劃致力于在基礎(chǔ)設(shè)施老化背景下，建設(shè)安全、可靠的現(xiàn)代化電網(wǎng)，并提高用電側(cè)效率、降低用電成本；歐盟的超級(jí)智能電網(wǎng)計(jì)劃以分布式電源和可再生能源的大規(guī)模利用為主要目標(biāo)，同時(shí)注重能源效率的改善和提高。
　　
　　根據(jù)美國(guó)能源部數(shù)據(jù)顯示，雖然目前美國(guó)電網(wǎng)的可靠率高達(dá)99.97%，但美國(guó)仍需每年花費(fèi)1500億美元彌補(bǔ)0.03%故障率帶來(lái)的損失。因此美國(guó)有人提出，即使投資上萬(wàn)億美元，將現(xiàn)有電網(wǎng)升級(jí)成智能電網(wǎng)，把剩余0.03%故障率排除在外，美國(guó)也能在10年以內(nèi)收回成本。
　　
　　2009年2月，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬發(fā)布的《經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇計(jì)劃》中提出投資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)。美國(guó)商務(wù)部和能源部已經(jīng)共同發(fā)布了第一批智能電網(wǎng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)智能電網(wǎng)項(xiàng)目正式啟動(dòng)。新一屆美國(guó)政府將智能電網(wǎng)項(xiàng)目作為其綠色經(jīng)濟(jì)振興計(jì)劃的關(guān)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(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立性和減少溫室氣體排放的關(guān)鍵措施。隨著配電系統(tǒng)進(jìn)入計(jì)算機(jī)時(shí)代，現(xiàn)代化的數(shù)字電網(wǎng)將使美國(guó)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(fèi)用。據(jù)美國(guó)能源部西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果表明，僅使用數(shù)字電表設(shè)定家庭溫度及融入價(jià)格信息，每年可減少15%的能耗。
　　
　　美國(guó)政府圍繞智能電網(wǎng)建設(shè)，重點(diǎn)推進(jìn)了核心技術(shù)研發(fā)，著手制定發(fā)展規(guī)劃。美國(guó)政府為了吸引各方力量共同推動(dòng)智能電網(wǎng)的建設(shè)，積極制定了《2010―2014年智能電網(wǎng)研發(fā)跨年度項(xiàng)目規(guī)劃》，旨在全面設(shè)置智能電網(wǎng)研發(fā)項(xiàng)目，以進(jìn)一步促進(jìn)該領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。(1)技術(shù)領(lǐng)域研發(fā)項(xiàng)目。主要集中在傳感技術(shù)、電網(wǎng)通信整合和安全技術(shù)、先進(jìn)零部件和附屬系統(tǒng)、先進(jìn)控制方法和先進(jìn)系統(tǒng)布局技術(shù)、決策和運(yùn)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(shù)，發(fā)展電網(wǎng)與汽車的互聯(lián)技術(shù)，在創(chuàng)造高滲透性能源配送和充電網(wǎng)絡(luò)條件的過(guò)程中發(fā)展安全、高效和可靠性強(qiáng)的保護(hù)和控制性技術(shù)，發(fā)展運(yùn)作支持工具技術(shù)等。(2)建模領(lǐng)域研發(fā)項(xiàng)目。主要集中在準(zhǔn)確建立電網(wǎng)、從發(fā)電到運(yùn)輸、再?gòu)倪\(yùn)輸?shù)脚渌偷恼麄�(gè)過(guò)程中，其運(yùn)作情況、配送成本、智能電網(wǎng)資產(chǎn)以及電網(wǎng)運(yùn)行所產(chǎn)生的各種影響的模型構(gòu)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(yùn)行模型，建立智能電網(wǎng)電力運(yùn)輸和發(fā)電系統(tǒng)的準(zhǔn)恒定和動(dòng)態(tài)反應(yīng)的降維模型，發(fā)展和示范整合通訊網(wǎng)絡(luò)的模型、批發(fā)市場(chǎng)模型和可再生能源模型等。
　　
　　為推進(jìn)智能電網(wǎng)的建設(shè)，美國(guó)積極探索組建相關(guān)的機(jī)構(gòu)。從功能上而言，大致包括以下幾類：(1)政策制定和咨詢。按照美國(guó)政府的要求，能源部建立了一個(gè)專門致力于智能電網(wǎng)領(lǐng)域研究的咨詢委員會(huì)(SmartGrid-AdvisoryCommittee)，用于為政策制定提供咨詢建議。該委員會(huì)的責(zé)任是：向有關(guān)官員就智能電網(wǎng)的發(fā)展、智能電網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用和服務(wù)、智能電網(wǎng)技術(shù)和使用標(biāo)準(zhǔn)及協(xié)議的制定與改革(以支持智能電網(wǎng)設(shè)備間的互聯(lián))，以及聯(lián)邦政府使用何種激勵(lì)手段來(lái)促進(jìn)這些領(lǐng)域的發(fā)展等方面提供咨詢意見。在實(shí)際操作中，這項(xiàng)任務(wù)由電力咨詢委員會(huì)(ElectricityAdvi-soryCommittee)執(zhí)行。(2)協(xié)調(diào)、組織和運(yùn)行。能源部還建立了一個(gè)智能電網(wǎng)特別行動(dòng)小組(SmartGridTaskForce)。該小組由能源部下屬的電力提供和能源可靠性辦公室(OE)領(lǐng)導(dǎo)，其中的專家成員分別來(lái)自美國(guó)能源部(DOE)、商務(wù)部(DOC)、國(guó)防部(DOD)、國(guó)土安全部(DHS)、環(huán)境保護(hù)局(EPA)、聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)、聯(lián)邦能源管制委員會(huì)(FERC)和農(nóng)業(yè)部(USDA)等七個(gè)聯(lián)邦機(jī)構(gòu)。其主要任務(wù)是：確保、協(xié)調(diào)和整合聯(lián)邦政府內(nèi)各機(jī)構(gòu)在智能電網(wǎng)技術(shù)、實(shí)踐和服務(wù)方面的各項(xiàng)活動(dòng)。其具體職能包括：智能電網(wǎng)的研發(fā)；智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的推廣；智能電網(wǎng)技術(shù)實(shí)踐與電子公共事業(yè)規(guī)范之間，與基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展、系統(tǒng)可靠性和安全性之間，與電力供應(yīng)、電力需求、電力傳輸、電力配送和電力方面政策等之間關(guān)系的協(xié)調(diào)。該小組在2008—2020年間通過(guò)政府的資金資助維持有效運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　
　　同時(shí)，到2012年年底為止，美國(guó)僅用于智能電網(wǎng)的總開支就占到48%，凸顯其開支背后的增長(zhǎng)勢(shì)頭。在這一年里，在輸電和配電領(lǐng)域的投資已超過(guò)了智能電網(wǎng)的投資，越來(lái)越多的公用事業(yè)單位，提高自身的核心網(wǎng)絡(luò)，以便在他們不斷成長(zhǎng)的高級(jí)量測(cè)體系(AMI)中獲得最大的利益。
　　
　　由于美國(guó)政府的經(jīng)濟(jì)刺激措施，另外全球公用事業(yè)單位紛紛增強(qiáng)智能電網(wǎng)領(lǐng)域的投資，2012年支出較2011年增長(zhǎng)47.1%，2011年美國(guó)智能電網(wǎng)的開支為161億美元。即便如此，這些仍然是智能電網(wǎng)領(lǐng)域的初期投資，在未來(lái)五年內(nèi)，智能電網(wǎng)支出將繼續(xù)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2018年將達(dá)到808億美元(約合5031億人民幣)。
　　
　　美國(guó)智能電網(wǎng)領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)通信能力不斷增強(qiáng)，遠(yuǎn)程自動(dòng)化管理的特性，以及新型能源管理功能已經(jīng)成熟，有利于該領(lǐng)域的投資和創(chuàng)新。