智能電網在智慧城市建設中的發展規劃淺談

張君怡，任鑫博

（1.商洛市供電分公司，商洛 726000；2.商洛學院經濟管理學院，商洛 726000）

城市作為人類生活主要載體之一，面臨著城市空間布局、資源分配、環境保護、城市可持續發展等問題[1]。近幾年，國家加快了城鎮化發展步伐，將城市發展與“互聯網+”等技術融合，提出和諧發展與綠色可持續發展為核心的智慧城市的基本概念，以及如何推進城鄉一體化發展的基本構思。電力是提升社會生產力、保證國民經濟的可靠保障，與智慧城市建設密切相關。智能電網以信息技術和智能控制技術為依據，通過信息對接與基礎設施建設實現信息化與自動化[2][11]，從智能電網的出發點與落腳點來說，智慧電網建設與智慧城市的概念是基本一致的。

實現智能電網規范應用與合理布局，是智慧城市建設的重要內容。通過智慧電網與智慧城市的論述，結合基本概念的內涵與外延進行分析，探討智能電網在智慧城市建設場景中的應用，對智能電網的發展規劃進行初步的研究與討論。

1 智慧城市建設概況及評價標準

隨著人口增長、城市的規模和負載的功能不斷增大，隨之產生的空間布局、信息共享和政府服務水平等“城市病”也成為了阻礙城市持續發展主因[3]。“十三五”規劃中對和諧社會、宜居城市提出了基本概念，既包括了經濟發展這一基本的發展驅動力，也將優化城市運作方式、健全基本社會服務功能、實現綠色低碳可持續發展、保護生態環境，提升城市的承載力與發展力，為城市的長遠、健康、穩健發展提供永續動力。

“智慧城市”的概念最早源于20世紀90年代晚期的“新城市主義”運動，隨著互聯網、大數據、云計算等技術的發展，其建設理念也在不斷擴展。韓國、新加坡、日本、歐盟、中國、IBM 等國家和機構均在不同時期提出智慧城市的思想[4]，如表1所示。

表1 國內外智慧城市概念

智慧城市的發展當前依然處于不斷討論和實踐當中，其需要相關的定性分析指標進行量化分析。國外智慧城市評估方面最有代表性的是智慧社區論壇及歐洲中等城市的智慧城市評估[4]。國內則是幾個具有代表性的城市和省份（上海、南京、寧波和臺灣省）在智慧化方面進行了探索[5][6]，發展和建立了適合各自城市特點的評價指標體系。

智慧城市的評價指標是以優政、興業和惠民為目標，讓城市運作、發展形成一個閉環。智慧城市評價指標是由多個一級指標及后續的各級指標組合而成，對城市的相關方面都做了相應要求[7]。國內具有代表性城市和省份的評價指標體系如表2所示。截止2019年，我國已有超過500個城市參與了智慧城市建設的試點工作[5]。

表2 部分城市和省份的評價體系

2 智慧城市發展對智能電網的需求

智能電網通過應用先進的通信信息技術、智能控制技術和傳感技術，構建經濟、環保、高效和便于信息化管理的供電網絡[8]。智能電網的內涵以及智慧城市建設的發展內驅力、發展的基本服務對象、發展的根本目標都是一致的。從概念專業上講，智能電網側重于更加細化的供電、用電服務網絡的建設，其主要檢驗指標包括可靠耐用、環保高效、清潔可持續、友好互動，而智慧城市的發展目標則是綠色、低碳、可持續。兩者的相關關系不言自明。[12-13]。

智能電網通過優化資源配置、淘汰陳舊業態、增強網絡使用的穩定性與持久力，提高電網及其附帶設施的應用效力，既為用戶提供了清潔、經濟的電力能源，也為城市環保與經濟型城市建設提供了建設方案。[8][9][10]。因此，智能電網的建設和普及，是順應城市發展的客觀要求，是國內人民物質和精神生活水平提升的客觀體現。

3 智能電網在智慧城市中的發展規劃建議

國內城市區域包含居民生活區、工業區、生態園區、高新技術開發區、商務區等，因而對電力也存在多元化的需求[12]。在智慧城市規劃和建設過程中，智能電網作為智慧城市的配備能源，應與智慧城市建設有機結合，融入于智慧城市的整體規劃中。現階段，城市電力基礎設施的規劃與建設和智慧城市的建設要求還存在一定差距，主要表現在高可靠性電能供應、綠色清潔和友好、智慧的信息化建設方面。因此從以下幾個方面對智能電網在智慧城市中的規劃提出建議：

（1）由于地理環境、城市定位等因素的影響，智慧城市中的智能電網建設方案也應不盡相同。應充分考慮智能城市建設中與智能電網相關公共建筑運行能耗率、智慧工程管理普及率、市政管網管線智能化監測管理率、可再生能源利用比重、智慧住區惠及人口百分比5個二級指標。結合智慧城市的評價指標，合理布局智慧電網中能源發展前期規劃，逐步完善智能電網建設方案。

（2）結合區域電網實際以及智慧城市發展需求，根據城市區域的規劃與定位需求，貼合智慧城市建設的指標體系，設置在地方區域開展智能電網工程建設設計單項工程選配的指標體系。例如商洛供電分公司的指標體系則考慮了商洛區域內電網的實際使用情況，形成了優質電力供應、節能減排和支撐經濟發展3個一級指標和10個二級指標，如表3所示。

表3 商洛供電分公司指標體系

（3）提倡清潔能源的高效利用。利用區域地勢特點，充分考慮資源約束和環境承載力，加強對水能、太陽能等清潔資源的利用，吸收分布式水電、光伏發電，降低污染性發電的占比。

（4）加速電網智能化升級。利用傳感設備采集檢測數據，結合大數據技術進行分析，對輸電線路的實時狀態監測、評估，在智能巡檢和安全方面引入預警機制，增強城市電網運行的安全性。

（5）發展智慧城市定義下的多級、多類型智能供電終端和智能用電管理技術。電力能源的應用場景的種類眾多，各場景下包括有各級終端，在“區—段—位—點”層面上形成各級閉環同時又上下相互聯系的立體式智能供電系統。

（6）推動智能互聯，打造服務平臺。電網智能化建設和改造最終所面向的對象是企事業單位、商用和個體用戶。智能互聯的服務平臺也是電能供應可靠、安全、綠色、形式友好的最終反映，樹立以人為本的雙向互動用電平臺，融入城市民生服務體系中。

4 結束語

智慧城市對智能電網的的運行與發展提出了更高的要求，也給出了路線圖與“指南針”。既是機遇、也是挑戰。文章從智慧電網前期規劃、建設指標、清潔能源消納、智能化升級等方面提出智能電網在智慧城市中的發展規劃建議，并指出在城市區域內優先建成智能電網，實現大數據框架下的城市與電網“并軌發展”，既是電網支持城市發展的有力舉措，也是大數據未來發展的必然趨勢。