北极星智能电网在线讯: 随着科学技术的进步和能源发展格局的变化，电力系统在经济发展中起到越来越重要的作用，电网关键技术得到快速发展，尤其是输配电、可再生能源、需求响应、新材料应用、信息通信技术等方面的研究有了新的突破，为智能电网实现电网运行和控制的信息化、智能化，改善能源结构和利用效率，满足电力应用的各种需求，提高电力传输的经济性、安全性和可靠性提供了理论基础。
2006年以来，中国(含台湾地区)、日本和韩国根据各自的现有条件及需求，都制定了电网关键技术的发展路线，并启动了示范工程。中国国家电网公司部署了一大批研究和工程示范项目，一些成熟的技术目前已进入全面推广阶段。在这个关键时期，各国间的交流、合作显得尤为重要，是规避技术风险、降低早期投资风险的有效途径，也是经济全球化背景下各个国家的理性选择。
本文首先阐述中日韩电网技术的发展现状，对比分析各个地区电网关键技术，分析了未来电网在特高压、大电网仿真及运行控制、高级量测、能效测评、信息通信等技术的发展趋势。最后，从各国技术发展路线、热点研究方向、实践成果以及面临的主要问题等方面进行了总结，为实现各国的发展目标、加强各国(地区)间交流、分享成功经验、推进技术协作、共同参与工程实践具有重要作用。
1 电网发展现状
1.1 中国
在世界关注气候变化，矿产资源日趋枯竭、生态环境日趋恶化之际，中国率先加入到全球性能源革命的行列。习近平主席在联大峰会倡导构建全球能源互联网，推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求。国家电网公司刘振亚董事长则进一步阐述了构建全球能源互联网的理论体系和发展愿景。到2050年，清洁能源占一次能源消费总量的80%左右，成为主导能源，每年可替代相当于240亿t标准煤的化石能源，减排二氧化碳670亿t、二氧化硫5.8亿t，全球能源碳排放115亿t，仅为2009年的50%左右，可以实现全球温升控制在2℃以内的目标。
截至2014年底，中国发电装机容量136 019万kW，比2013年末增长8.7%。其中火电占比约67.3%，水电占比约22.2%，核电占比约1.5%，并网风电占比约4.8%，并网太阳能发电占比约1.9%。新能源发电持续快速增长，发电比例大幅提高，风电和太阳能发电同比分别增长12.2%和171%。以特高压交直流输电为主的输电通道建设加快，跨区输
电能力不断增强，2014年全国完成跨区送电量
2741亿kW×h，同比增长13.1%。
中国在未来10 a将仍然保持较快的用电增长需求，且面临调整电源结构、提高可再生能源比例的压力。基于中国的能源资源分布特点及发展需求，电网将呈现“西电东送、北电南送”的格局，当前正处于特高压工程大规模建设和加快发展的阶段，以特高压为主干网架、交直流混合输电的电网形态将基本形成。中国的电网将在坚强智能电网建设的基础上，逐步进入以全局能源资源优化配置为核心的全球能源互联网时代。
台湾电网主网电压等级包括345 kV和161 kV，系统频率为60 Hz，结构总体较为合理，西部环网较强，电力流从南流向北部负荷中心，见图1。台湾总装机超过30 GW×h，电源结构以火电为主，约占73%，核电约占13%，水电约占10%，有少量新能源发电。电力平均年增长率约3.4%。
台湾地理与日本类似，皆属于岛屿，受日本核电事故启示，台湾一旦出现电力危机依靠自身电力系统难以支撑电网运行，只有与大陆联网才能保证台湾电网的安全稳定运行，提高抗灾防御能力，此外，可以解决金门、马祖、澎湖等外岛的电力供应问题，预计2020年实现福建、台湾的电网互联。台湾电网的发展方向主要致力于发展新能源，建设智能电网，开展需求侧管理研究与应用等。
1.2 日本
目前，日本核电站的发电总量占其国家电力的30%，火电等一次能源约占比60%，水电、风电、光电等清洁能源占比10%。当前日本电力工业的主要任务是调整电源结构，增加核电和可再生能源比例，降低二氧化碳排放。日本政府结合自身国情，决定构建以发展新能源为主的智能电网，解决太阳能和风能大规模接入带来的稳定性、普及电动汽车、实现能源可视化管理等配用电领域的问题。
2020年前，日本计划在全国高速公路建设100座充电站，推动新一代节能环保汽车的普及应用。预计2020年日本电动汽车使用量为27万辆，2030年则达到190万辆。海上风电能力增至1 GW以上，计划将风力发电能力增至目前的40多倍。
