干部學(xué)習(xí)課程：智能電網(wǎng)與社會發(fā)展（上）

目錄/提綱：……
一、社會發(fā)展與現(xiàn)代電網(wǎng)的智能化
（一）三次產(chǎn)業(yè)革命背景下全球面臨的問題
（二）國內(nèi)電網(wǎng)面臨的問題
（三）第四次產(chǎn)業(yè)革命中的電力相關(guān)技術(shù)
（四）第四次技術(shù)革命與智能電網(wǎng)
（五）社會發(fā)展使現(xiàn)代電網(wǎng)走向智能化
二、智能電網(wǎng)的特點(diǎn)及技術(shù)研究方向
（一）智能電網(wǎng)的特點(diǎn)
（二）智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)研究方向
……
智能電網(wǎng)與社會發(fā)展（上）
束洪春
昆明理工大學(xué)電力工程學(xué)院院長、教授
前言
今天我們主要是講一下智能電網(wǎng)與社會發(fā)展。我分幾個方面：一個是科技發(fā)展或者是工業(yè)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、社會發(fā)展和現(xiàn)代智能電網(wǎng)的歷程；第二個是智能電網(wǎng)的特點(diǎn)和目前的研究方向；再一個是能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展目前國內(nèi)外的一些新的動向；再一個就是中國堅強(qiáng)智能電網(wǎng)，（這里是一個概念，這是個專業(yè)的用語），堅強(qiáng)智能電網(wǎng)是中國的智能電網(wǎng)有別于歐洲、有別與美國和韓國、日本的叫法，原來還有一個“統(tǒng)一”，現(xiàn)在把“統(tǒng)一”兩個字去掉，就是堅強(qiáng)智能電網(wǎng)，那么它的主要特點(diǎn)和面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)；再一個，最后這部分就是和社會的關(guān)系，就是它帶動了相關(guān)的產(chǎn)業(yè)。五個方面。
一、社會發(fā)展與現(xiàn)代電網(wǎng)的智能化
我們都知道，社會、科技、哲學(xué)、科技史，從整個1750年開始，18世紀(jì)，標(biāo)準(zhǔn)的說法是18世紀(jì)60年代，從蒸汽機(jī)誕生，機(jī)械化開始，一直到電氣化、信息化，前面的產(chǎn)業(yè)革命都是比較明確的。我們目前所處的叫第四次技術(shù)革命或者叫第四次科技革命，這個是按照現(xiàn)在比較統(tǒng)一的說法，就是信息技術(shù)、生物技術(shù)、航天技術(shù)、材料技術(shù)和納米技術(shù)的綜合，我們是處在這樣一個第四次科技革命的時代。
（一）三次產(chǎn)業(yè)革命背景下全球面臨的問題
機(jī)械化就是說我們以蒸汽機(jī)為主要標(biāo)志，在1750年以后出現(xiàn)了新的動力，就是能源動力的話，使原來的紡織出現(xiàn)機(jī)械化，蒸汽機(jī)作為一種新的能源動力，從過去我們單件生產(chǎn)到系列生產(chǎn)到生產(chǎn)的界面、作業(yè)線，大規(guī)模生產(chǎn)開始出現(xiàn)，基本上開始解放人力。這
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就是本身這個系統(tǒng)從一次能源轉(zhuǎn)化為電力，它的能效問題，這也是一個問題。另外就是我們電網(wǎng)的利用效率，我們電網(wǎng)這么多的設(shè)備、這么大的資產(chǎn)，它的利用效率美國最高55%，我們國家還達(dá)不到這個利用效率，接近美國這個水平的還達(dá)到不到。另外就是電網(wǎng)的信息化，這個也是一個瓶頸，就是說信息與通訊，這些是目前大電網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)。
全球面臨怎樣的環(huán)境問題，從這個圖可以看出來，今天的能源主要是依靠產(chǎn)生大量二氧化碳的化石燃料，石油、煤、天然氣，二氧化碳是導(dǎo)致我們?nèi)蜃兣淖钪饕臏厥覛怏w。再看看我們的環(huán)境，城市排放，我們的地球何堪承受？
現(xiàn)代文明，我們的現(xiàn)代都市越來越龐大，這樣的一個環(huán)境壓力對能源的需求越來越大，但是同時環(huán)境的壓力也是越來越大。根據(jù)預(yù)測，到2030年將來對能源的需求是要接近增加50%，帶來的問題目前的問題就是原材料短缺，能源價格飛漲和環(huán)境污染，需求的劇增、糧食的危機(jī)、全球氣候變暖，這個都是全球不能回避的很現(xiàn)實(shí)的一些問題。
我們看看溫室氣體的排放，再看看工業(yè)這一塊，就是能源這一塊占的是最主要，27%的是屬于能源供應(yīng)造成的排放，下來的20%是屬于其他工業(yè)。所以可以看出能源供應(yīng)是溫室氣體的最大的制造者。我們看看這些面積，從1970年到2030年，橫軸是時間，我們看看面積排放，對二氧化碳的貢獻(xiàn)還是天然氣、煤和油，這一塊的面積占了主要部分。我們的核能、生物質(zhì)能所排放的二氧化碳的面積還是比較小的。所以說到2030年全球能源需求的增長將超過50%，但是最主要的需求還是化石燃料。我們再看看煤電，利用煤來發(fā)電的煤電和美國相比的情況，我們國家用煤來發(fā)電，主要這個煤電占了整個電力結(jié)構(gòu)的79%，美國已經(jīng)占到了48.6%，從這可以看出來我們國家確實(shí)是二氧化碳的最大的排放國家，60%以上都是燃煤發(fā)電造成的。
再看看我國第一次工業(yè)革命開始二氧化碳排放量，從這一段的情況，急速上升，造成氣候惡化，我們的冰川在融化，冰蓋在縮減，海平面上升，臭氧層受到破壞，這是很嚴(yán)峻的，速度是很快的。
我們看未來氣侯變化，極端的異常的氣候越來越頻繁，使得干旱頻繁發(fā)生，颶風(fēng)、臺風(fēng)的強(qiáng)度會大大增加，到2030年我們可能是將會超過一億的人口都要被淹，這樣的極端氣候。糧食短缺也是一個問題，水源短缺從而造成糧食短缺，貧困人口增加，這也是一個問題。
另外就是全球氣候變暖，冰川加速融化。我們看看歐洲的山岳冰川將會消失，我們把這兩張圖放在一起的話就是奧地利的巴斯特澤這個冰川一百年以前這個冰川的冰量，到現(xiàn)在一百年以后是個什么情況，是顯見的。也是同樣這個冰川，這兩張圖加在一起，只要世界平均溫度增加1度，這個之間的差別將會很大的。整個冰川融化加劇，這個是冰川后退，這是全球性的。這也是美國的一個圖片，再看看美國的胡德山融化的情況，這是1984年，這是2002年，就差了十八年，十八年之后這上面的冰的覆蓋的情況顯見，速度相當(dāng)驚人。再看看北冰洋和格陵蘭島這一片冰的融化和冰蓋的融化情況，冰蓋明顯收縮，正在消化著北冰洋，融化了，冰蓋在減少。整個衛(wèi)星圖片來看，可以看出格陵蘭島冰蓋正在迅速融化，冰蓋面積范圍在減小，這兩個可以明顯的看出來，1979年到2002年短短的時間可以看出它融化了很多。這個也是格陵蘭島的一個，從這里裂開的，冰蓋在減少。
另外，溫室氣體排放的情況，我們的甲烷、氮、氟利昂、氟，這些是臭氧層，紅的是真正觀測到的情況，溫室氣體排放是臭氧，也是在對流層受到污染，臭氧層應(yīng)該在上面10公里到15公里的地方，現(xiàn)在在這個地方出現(xiàn)的話，我們在這起飛降落的話對人類的傷害已經(jīng)是在我們的活動范圍之內(nèi)。
我們根據(jù)科學(xué)家計算的結(jié)果看看，根據(jù)數(shù)學(xué)模型來預(yù)測，現(xiàn)在我們在采用減排的措施，如果很得力的話，各種預(yù)測的情況，由于冰川融化，海平面的上升情況。第二個海水熱脹冷縮，就是溫度升高以后由于海水膨脹，它的上升情況。再就是地球表面的溫度的變化。我們可以看出，在一百年之內(nèi)雖然現(xiàn)在我們采取了很多的減排措施，而且假設(shè)這些減排措施都很得力，都是很有效果的，它在將來的一百年都處在上升的階段，這個斜率都是很大的，這100年之內(nèi)是很麻煩的。它有個最大的特性是什么？像二氧化碳濃度的變化和地表溫度的變化，要到一百年以后才開始平穩(wěn)，這就說明我們地球的變化，整個的一個變化，就這么大一個電容的話它的實(shí)質(zhì)特性，就是說你采取一個措施，就是被破壞的東西，你要讓它再回來，要讓它重新穩(wěn)定的話有一個明顯的實(shí)質(zhì)特性，而且這個實(shí)質(zhì)特性是很長的，所以這個就是壓力。
（二）國內(nèi)電網(wǎng)面臨的問題
展示一下我們國家的情況。我們國家二氧化碳的排放和美國比的話，因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在整個排放總共是291乘10的8次方噸，中國還是最大的排放國家，然后是美國，下來應(yīng)該是英國，我們還是一個很大的排放國家。2009年9月聯(lián)合國氣候變化峰會召開，目的在于推動國際社會在氣候大會上達(dá)到有效的一些協(xié)議，__發(fā)表了題為《攜手應(yīng)對氣候變化的挑戰(zhàn)》的重要講話，表示在2020年前大幅度降低二氧化碳的排放。在最有名的哥本哈根會上，向全世界莊重承諾我們的一次能源將來非化石能源比重要達(dá)到15 %左右，到2020年，將來單位生產(chǎn)總值二氧化碳排放相對2005年要40%到45%的下降，這個壓力是巨大的。我們有我們的一些土辦法，實(shí)在沒有辦法了就把低產(chǎn)高耗能的強(qiáng)行的關(guān)停，在我們國家是行得通的。那你 ……（未完，全文共15746字，當(dāng)前僅顯示2832字，請閱讀下面提示信息。收藏《干部學(xué)習(xí)課程：智能電網(wǎng)與社會發(fā)展（上）》）