美国智能电网微型化之路

智能电网的建设和普及让整个电力系统更加的稳定，智能电网的目的就是完善现代化电网系统，给工业和居民提供更稳定，更便捷的电力服务。在稳定电力系统的基础上还提高了电力能源的利用效率。各个国家都在大力建设智能电网，美国甚至还在尝试着将智能电网微型化。

根据美国能源部数据显示，虽然目前美国电网的可靠率高达99.97%，但美国仍需每年花费1500亿美元弥补0.03%故障率带来的损失。因此美国有人提出，即使投资上万亿美元，将现有电网升级成智能电网，把剩余0.03%故障率排除在外，美国也能在10年以内收回成本。

2009年2月，美国总统奥巴马发布的《经济复苏计划》中提出投资110亿美元，建设可安装各种控制设备的新一代智能电网。美国商务部和能源部已经共同发布了第一批智能电网的行业标准，美国智能电网项目正式启动。新一届美国政府将智能电网项目作为其绿色经济振兴计划的关键性支柱之一。奥巴马总统将智能电网视作降低用户能源开支，实现能源独立性和减少温室气体排放的关键措施。随着配电系统进入计算机时代，现代化的数字电网将使美国能耗降低10%，温室气体排放量减少25%，并节省800亿美元新建电厂的费用。据美国能源部西北太平洋国家实验室的研究结果表明，仅使用数字电表设定家庭温度及融入价格信息，每年可减少15%的能耗。

美国政府围绕智能电网建设，重点推进了核心技术研发，着手制定发展规划。美国政府为了吸引各方力量共同推动智能电网的建设，积极制定了《2010―2014年智能电网研发跨年度项目规划》，旨在全面设置智能电网研发项目，以进一步促进该领域技术的发展和应用。(1)技术领域研发项目。主要集中在传感技术、电网通信整合和安全技术、先进零部件和附属系统、先进控制方法和先进系统布局技术、决策和运行支持等方面，包括建立“家用配送水平”、 “低耗”、“安全通信”的概念，发展配送系统和客户端传感系统技术，发展电网与汽车的互联技术，在创造高渗透性能源配送和充电网络条件的过程中发展安全、高效和可靠性强的保护和控制性技术，发展运作支持工具技术等。(2)建模领域研发项目。主要集中在准确建立电网、从发电到运输、再从运输到配送的整个过程中，其运作情况、配送成本、智能电网资产以及电网运行所产生的各种影响的模型构建等方面，包括建立电力配送工程方面的智能电网元件和运行模型，建立智能电网电力运输和发电系统的准恒定和动态反应的降维模型，发展和示范整合通讯网络的模型、批发市场模型和可再生能源模型等。

为推进智能电网的建设，美国积极探索组建相关的机构。从功能上而言，大致包括以下几类：(1)政策制定和咨询。按照美国政府的要求，能源部建立了一个专门致力于智能电网领域研究的咨询委员会(SmartGrid-AdvisoryCommittee)，用于为政策制定提供咨询建议。该委员会的责任是：向有关官员就智能电网的发展、智能电网技术的应用和服务、智能电网技术和使用标准及协议的制定与改革(以支持智能电网设备间的互联)，以及联邦政府使用何种激励手段来促进这些领域的发展等方面提供咨询意见。在实际操作中，这项任务由电力咨询委员会(ElectricityAdvi- soryCommittee)执行。(2)协调、组织和运行。能源部还建立了一个智能电网特别行动小组(SmartGridTaskForce)。该小组由能源部下属的电力提供和能源可靠性办公室(OE)领导，其中的专家成员分别来自美国能源部(DOE)、商务部(DOC)、国防部(DOD)、国土安全部 (DHS)、环境保护局(EPA)、联邦通信委员会(FCC)、联邦能源管制委员会(FERC)和农业部(USDA)等七个联邦机构。其主要任务是：确保、协调和整合联邦政府内各机构在智能电网技术、实践和服务方面的各项活动。其具体职能包括：智能电网的研发;智能电网标准和协议的推广;智能电网技术实践与电子公共事业规范之间，与基础设施发展、系统可靠性和安全性之间，与电力供应、电力需求、电力传输、电力配送和电力方面政策等之间关系的协调。该小组在2008—2020年间通过政府的资金资助维持有效运转。

加州是全美最早提出发展智能电网的地方，但其升级改造的步伐一直很缓慢，这让人不禁生疑：加州2020年能实现33%电力供应来自可再生能源的目标吗?可再生能源利用的间歇性很难适应采取集中统一方式输电的传统电网。微型智能电网的概念由此应运而生。

智能电网的微型化能让能源更加的高效的被运用，还有智能电网微型化让电力服务更加的全面和有保障，美国是把微型智能电网当做节约能源的重大举措，势必会花费巨大的精力继续研究的。