歐洲由于傳統(tǒng)化石能源短缺，風(fēng)電和太陽能發(fā)電等可再生能源發(fā)電得以快速發(fā)展，解決風(fēng)電等可再生能源的并網(wǎng)發(fā)電和 減少溫室氣體排放成為促進(jìn)歐洲智能電網(wǎng)建設(shè)的主要驅(qū)動(dòng)力。隨著歐洲統(tǒng)一電力市場(chǎng)的建設(shè)和各國(guó)電力市場(chǎng)的開放，電力公司面臨較大的市場(chǎng)壓力，需提高用戶滿意度，爭(zhēng)取更多的用戶。因此，加強(qiáng)與用戶的互動(dòng)和降低電價(jià)成為歐洲智能電網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)之一。
1.智能電網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)。為促進(jìn)智能電網(wǎng)的規(guī)劃與發(fā)展，2005年歐盟成立了智能電網(wǎng)技術(shù)平臺(tái)(Smart Grids European Technology Platform)，又先后發(fā)布了《歐洲未來電網(wǎng)愿景與戰(zhàn)略》(2006)、《歐洲未來電網(wǎng)戰(zhàn)略研究議程》(2007)、《歐洲未來電網(wǎng)戰(zhàn)略部署方案》(2008)三份重要文件。從中可以看出，歐洲智能電網(wǎng)的研究主要涉及以下幾個(gè)方面：電網(wǎng)智能配電結(jié)構(gòu)，電網(wǎng)智能運(yùn)行，智能電網(wǎng)管理，智能電網(wǎng)的歐洲互用性，智能電網(wǎng)的斷面潮流問題。歐洲未來智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。
歐洲智能電網(wǎng)示意圖
在歐洲，能源發(fā)展終期目標(biāo)是分布式發(fā)電，而不是強(qiáng)調(diào)電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大。因?yàn)樘烊粴馐菤W洲發(fā)電用主要能源，發(fā)電裝機(jī)的增量或存量調(diào)整主要依賴新能源或可再生能源，電力需求趨于飽和。歐洲未來電網(wǎng)發(fā)展依托自然和分散的電源點(diǎn)，電廠自主發(fā)電或進(jìn)行高度集中的網(wǎng)絡(luò)管理，有大的發(fā)電廠，同時(shí)，還有大量分散的和太陽能或家庭用的冷熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)裝置。在這類電力系統(tǒng)里，儲(chǔ)能和電能質(zhì)量控制技術(shù)的進(jìn)步是智能電網(wǎng)發(fā)展的主要因素。
2.智能電網(wǎng)技術(shù)路線圖。2006年，歐盟理事會(huì)在綠皮書《歐洲可持續(xù)、富競(jìng)爭(zhēng)力和安全的能源戰(zhàn)略》(A European Strategy for Sustainable， Competitive and Secure Energy)中強(qiáng)調(diào)歐洲已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新能源時(shí)代，歐洲能源政策最重要的目標(biāo)是供電的可持續(xù)性、競(jìng)爭(zhēng)性和安全性。未來整個(gè)歐洲電網(wǎng)必須向所有用戶提供高度可靠和經(jīng)濟(jì)有效的電能，充分開發(fā)利用大型集中發(fā)電機(jī)和小型分布電源。智能電網(wǎng)技術(shù)是保證歐盟電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。
2009年10月，歐盟公布了戰(zhàn)略能源技術(shù)計(jì)劃(SET-Plan)路線圖，旨在加速低碳技術(shù)發(fā)展和大規(guī)模應(yīng)用，其中將智能電網(wǎng)作為第一批啟動(dòng)的六個(gè)重點(diǎn)研發(fā)投資方向之一，從電網(wǎng)的技術(shù)、規(guī)劃架構(gòu)、需求側(cè)參與和市場(chǎng)設(shè)計(jì)四個(gè)方面，提出了2010至2020年智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展路線。其戰(zhàn)略目標(biāo)是：到2020年實(shí)現(xiàn)35%的電力輸配來自于可再生能源，到2050年實(shí)現(xiàn)完全除碳化;將各國(guó)電網(wǎng)納入一個(gè)基于市場(chǎng)的泛歐大電網(wǎng)中;保障為所有消費(fèi)者提供高質(zhì)量電力，并使其主動(dòng)參與提高能源效率;發(fā)展電氣化交通等新領(lǐng)域。為此，公共和私營(yíng)部門應(yīng)投入經(jīng)費(fèi)20億歐元。
3.歐洲“超級(jí)智能電網(wǎng)”計(jì)劃。歐洲超級(jí)智能電網(wǎng)(Super Smart Grid)是將高壓直流輸電網(wǎng)絡(luò)與智能電網(wǎng)結(jié)合起來的廣域智能網(wǎng)絡(luò)。歐洲計(jì)劃通過超級(jí)智能電網(wǎng)計(jì)劃，充分利用潛力巨大的北非沙漠太陽能和風(fēng)能等可再生能源發(fā)展，滿足歐洲能源需要，完善未來的歐洲能源系統(tǒng)。
2006年，歐盟理事會(huì)的能源綠皮書《歐洲可持續(xù)的、競(jìng)爭(zhēng)的和安全的電能策略》明確強(qiáng)調(diào)，歐洲已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)新能源時(shí)代，智能電網(wǎng)技術(shù)是保證歐盟電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。2009年初，歐盟有關(guān)圓桌會(huì)議進(jìn)一步明確要依靠智能電網(wǎng)技術(shù)，將北海和大西洋的海上風(fēng)電、歐洲南部和北非的太陽能融入歐洲電網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)可再生能源大規(guī)模集成的跳躍式發(fā)展。以英法德為代表的歐洲北海國(guó)家，2010年1月正式推出了聯(lián)手打造可再生能源超級(jí)電網(wǎng)的宏偉計(jì)劃，該工程將把蘇格蘭和比利時(shí)以及丹麥的風(fēng)力發(fā)電、德國(guó)的太陽能電池板與挪威的水力發(fā)電站連成一片。 包括德國(guó)、法國(guó)、比利時(shí)、荷蘭、盧森堡、丹麥、瑞典、愛爾蘭和英國(guó)在內(nèi)的歐洲9國(guó)，還希望在2010年9月前制定新一輪規(guī)劃，在未來10年內(nèi)建立一套橫貫歐洲大陸的高壓直流電網(wǎng)，這是實(shí)現(xiàn)歐盟承諾的關(guān)鍵步驟之一——到2020年為止，可再生能源在歐盟能源供應(yīng)系統(tǒng)中的比例將達(dá)到20%。
國(guó)際能源署預(yù)計(jì)，到2030年，歐洲需要為電網(wǎng)升級(jí)改造投入約5000億歐元，其中智能電網(wǎng)比重最大。歐洲智能電表市場(chǎng)過去幾年取得了重大進(jìn)展，許多國(guó)家邁向電網(wǎng)全面自動(dòng)化，其中意大利已有一大半的傳統(tǒng)電表改換為智能電表，丹麥電力的近20%來自風(fēng)力發(fā)電，已開發(fā)出世界上最智能的電網(wǎng)。
此外，“超級(jí)智能電網(wǎng)”計(jì)劃也面臨一定風(fēng)險(xiǎn)。① 項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)投資龐大：利用HVDC輸電將5GW電力從非洲北部輸送至歐洲，目前預(yù)計(jì)耗資100～250億歐元，具體數(shù)字則取決于采用的發(fā)電技術(shù)，實(shí)際可能超過這一數(shù)目。② 市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的不確定性：大多數(shù)分析師對(duì)非洲北部可再生能源發(fā)電量從入網(wǎng)點(diǎn)到歐洲AC電網(wǎng)的成本定價(jià)為5～20歐元/千瓦小時(shí)，而這一定價(jià)對(duì)于其他形式的可再生能源以及其他發(fā)電技術(shù)是否適用尚未確定，且未來的碳價(jià)及恐怖分子的破壞也必須加以考慮。③ 政策不確定性：目前，歐洲未來的能源氣候政策以及相關(guān)長(zhǎng)期可預(yù)見方案幾乎為零。④ 輸電方面的地方政治障礙：在歐洲，獲得建造長(zhǎng)距離輸電線路的許可證非常困難，從地中海至歐洲心臟建造輸電線路，需要涉及幾個(gè)國(guó)家的上百個(gè)當(dāng)?shù)厮痉C(jī)關(guān)的批準(zhǔn)。⑤ 進(jìn)口依賴性：從非洲北部進(jìn)口電力增大了歐盟能源進(jìn)口依賴性，但不同于傳統(tǒng)能源的進(jìn)口依賴，非洲向歐洲提供的這部分用于發(fā)電的可再生能源禁止在全球市場(chǎng)上出售，但傳統(tǒng)能源可以轉(zhuǎn)賣給別的國(guó)家。⑥ 缺乏政治動(dòng)力：相比歐盟氣候保護(hù)、促進(jìn)可再生能源發(fā)電及傳輸?shù)葐栴}，政府參與智能電網(wǎng)建設(shè)的政治壓力不足。
延伸：歐洲及北美特高壓大電網(wǎng)發(fā)展
1、北美互聯(lián)電網(wǎng)
北美互聯(lián)電網(wǎng)是美洲最大的互聯(lián)電網(wǎng)，服務(wù)人口4.4億、裝機(jī)規(guī)模12.7億千瓦。由東部電網(wǎng)、西部電網(wǎng)、德州電網(wǎng)和加拿大的魁北克電網(wǎng)四個(gè)同步電網(wǎng)組成。
其中，東部電網(wǎng)裝機(jī)超過7億千瓦，覆蓋面積520萬平方公里;西部電網(wǎng)裝機(jī)2億千瓦，覆蓋面積380萬平方公里。
北美聯(lián)合電力系統(tǒng)
2、歐洲電網(wǎng)
歐洲電網(wǎng)
歐洲電網(wǎng)主要由歐洲大陸電網(wǎng)、北歐電網(wǎng)、波羅的海電網(wǎng)、英國(guó)電網(wǎng)、愛爾蘭電網(wǎng)等5個(gè)跨國(guó)互聯(lián)同步電網(wǎng)，以及冰島、塞浦路斯2個(gè)獨(dú)立電力系統(tǒng)構(gòu)成，其中歐洲大陸電網(wǎng)是世界上最大的同步電網(wǎng)之一，服務(wù)人口人口7.3億，覆蓋歐洲24個(gè)國(guó)家，面積450萬平方公里，裝機(jī)規(guī)模達(dá)6.7億千瓦。
