中國智能能源應(yīng)用現(xiàn)狀 看好智能電網(wǎng)與能源計量前景

　　隨著節(jié)能減排工作的深入開展，智能能源的應(yīng)用將成為最重要的手段，半導體產(chǎn)品在其中也將會發(fā)揮更大的作用。智能能源是指在現(xiàn)代IT技術(shù)的推動下，在能源生產(chǎn)、傳輸、計量、管理、存儲、應(yīng)用等六個環(huán)節(jié)中實現(xiàn)系統(tǒng)能效技術(shù)與半導體技術(shù)的高度融合，從而達到系統(tǒng)能效的最優(yōu)化。一方面，智能能源產(chǎn)業(yè)將能源產(chǎn)業(yè)和IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有機地融為一體，既占據(jù)了下一輪IT應(yīng)用領(lǐng)域的制高點，還催生了新的能源產(chǎn)業(yè)和能源裝備產(chǎn)業(yè)。另一方面，智能能源產(chǎn)業(yè)將大大提高能源利用效率并降低能源消費量，從而達到節(jié)能減排的效果。

　　新能源領(lǐng)域

　　全球各國紛紛把發(fā)展新能源作為調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、應(yīng)對金融危機、擴大就業(yè)的重要手段，在國家規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)環(huán)境培育以及配套服務(wù)行業(yè)支撐方面給予了大力的支持與扶持，新能源產(chǎn)業(yè)的整體規(guī)模隨之擴大。

　　在太陽能利用方面，2010年全球太陽能電池產(chǎn)量達到了15.2GW，光伏裝機容量也呈現(xiàn)出爆發(fā)式的增長態(tài)勢，全年光伏新增裝機容量達到了16GW，新增裝機年增長率超過了100%，累計裝機年增長率則超過了70%。在太陽能光熱方面，太陽能熱水器技術(shù)更加成熟，正以優(yōu)良的性能不斷地沖擊電熱水器市場和燃氣熱水器市場。太陽能的利用已經(jīng)成為世界各國能源利用的重要組成部分，作為無污染的綠色能源，隨著全球環(huán)境保護逐漸為各國所重視，其發(fā)展速度也將進一步加快。

　　在風能利用方面，2010年世界風電裝機繼續(xù)保持平穩(wěn)快速的增長，新增風力發(fā)電裝置37700MW，總裝機容量達到195600MW，較2009年增長23.9%。全球風電設(shè)備制造企業(yè)也因此獲得了快速的發(fā)展，進而帶動了整個產(chǎn)業(yè)的繁榮。在風能資源豐富的地區(qū)，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐更加迅速，風能在全球能源結(jié)構(gòu)中的占比將進一步提升。

　　在生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，2010年全球生物柴油產(chǎn)量達到1920萬噸，年增長率超過20%。同時，生物質(zhì)發(fā)電裝機容量、燃料乙醇生產(chǎn)規(guī)模也逐漸擴大，僅巴西的乙醇燃料年產(chǎn)量預(yù)計2013年將擴大到350億升，其中100億升用于出口。生物質(zhì)能作為高效清潔能源在提供電力、燃氣和液體燃料等方面將發(fā)揮更大的作用。

　　全球新能源產(chǎn)業(yè)不僅在解決能源危機、減少環(huán)境污染方面發(fā)揮著巨大的作用，更在各國社會經(jīng)濟發(fā)展過程中逐漸成為支柱產(chǎn)業(yè)，其市場應(yīng)用和投資規(guī)模迅速擴大，各國都紛紛看好新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。

　　智能電網(wǎng)

　　智能電網(wǎng)是將先進的通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)與能源電力技術(shù)相結(jié)合，以實現(xiàn)電網(wǎng)的自動化、可靠化、低成本化、節(jié)能化及高效能化為宗旨的現(xiàn)代化電力系統(tǒng)。

　　2009至2020年國家電網(wǎng)總投資為3.45萬億元，其中智能化投資3841億元，占總投資的11.1%，未來10年我國將建成堅強的智能電網(wǎng)。目前，國家正在推進“一特四大”的電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略。以特高壓電網(wǎng)為基礎(chǔ)，促進大煤電、大水電、大核電、大型可再生能源基地的集約化開發(fā)，在全國范圍內(nèi)實現(xiàn)資源優(yōu)化配置。智能電網(wǎng)的建設(shè)，不僅帶動了傳統(tǒng)發(fā)電商、電網(wǎng)運營商的發(fā)展，同時也帶動了各個分布式能源、微電網(wǎng)、系統(tǒng)IT服務(wù)商、半導體企業(yè)制造商，以及大量的普通用戶等各市場主體大規(guī)模地進入電力市場，從而促使市場選擇范圍更大、市場競爭更加激烈、市場風險更加分散，進而增強了電力市場的穩(wěn)定性。在智能電網(wǎng)環(huán)境下，傳統(tǒng)的發(fā)電商從簡單的電力供應(yīng)商變成了綜合的能源、信息、科技服務(wù)商，除了為用戶提供優(yōu)質(zhì)的能源外，還利用先進的技術(shù)改進能源結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)能源升級換代和引導能源消費。在智能電網(wǎng)環(huán)境下，電網(wǎng)、發(fā)電商、用戶、交易中心之間新的交易關(guān)系是傳統(tǒng)電力市場技術(shù)條件下所不具備的。

　　國內(nèi)在配電領(lǐng)域的智能化研究，主要集中在分布式發(fā)電、新能源接入技術(shù)、用來改善電能質(zhì)量的存儲技術(shù)、提高風電接入效率的相關(guān)技術(shù)以及可以提高用戶供電可靠性和供電質(zhì)量的定制電力技術(shù)等方面。企業(yè)已經(jīng)生產(chǎn)并成熟應(yīng)用的有：動態(tài)電壓恢復器技術(shù)（DVR）、固態(tài)切換開關(guān)技術(shù)（SSTS）；已經(jīng)展開研究但還沒有應(yīng)用經(jīng)驗的主要有：配電系統(tǒng)靜止無償補償技術(shù)（DSTACOM）、有源電力載波（APF）等相關(guān)技術(shù)?？傮w上，我國智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展重點著眼于電力電網(wǎng)設(shè)備、能源計量與管理及能源存儲等的研發(fā)與提升。

　　能源計量與管理

　　智能電表將會有著廣泛的應(yīng)用，并且伴隨著智能電網(wǎng)工程的建設(shè)，市場規(guī)模將會快速增加。當前，我國電能表的擁有量約為4億臺，每年電能表的需求量超過4000萬臺。智能電表安裝數(shù)量，自2009年起開始出現(xiàn)兩位數(shù)的成長，2009年智能電表安裝達7，600萬具，2015年預(yù)計將達2.12億具。國內(nèi)行業(yè)將面臨一個每年超過50億元規(guī)模的市場，這對智能電表制造企業(yè)更是巨大的推動，智能電表制造企業(yè)將成為充分受益于智能電網(wǎng)建設(shè)的排頭兵。

　　目前，北京、上海等一線城市已經(jīng)開始試點使用智能電表進行電力電網(wǎng)系統(tǒng)的管理與計量。智能電表系統(tǒng)可完全滿足北京、上海等地區(qū)一戶一表方案需求，市場機會十分及時、廣闊。福州已開始為3個小區(qū)，近25.7萬戶進行電網(wǎng)智能化改造，首批3000戶已開始正式使用智能電表，2010年年內(nèi)25.7萬試點用戶將全部使用智能電表。南京市2010年年底前首批免費完成102萬戶智能電表改造，預(yù)計五年內(nèi)改造全部完成。

　　國內(nèi)從事電力線集中智能電表系統(tǒng)研制、生產(chǎn)的廠家或單位已有幾十家，但真正能夠獨立研發(fā)形成產(chǎn)品且投入市場的廠家只有少數(shù)幾家。在現(xiàn)有企業(yè)中，具有獨立研發(fā)能力的企業(yè)約占10%，屬二次開發(fā)、設(shè)計的占40%，散件組裝、來料加工的占50%。

　　能源存儲

　　能源存儲是智能能源重要的組成部分。儲能行業(yè)是伴隨著新能源產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代電力系統(tǒng)的發(fā)展而逐漸發(fā)展起來的。目前，全球儲能技術(shù)主要有機械儲能（如抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能等）、電化學儲能（如鈉硫電池、液流電池、鉛酸電池、鎳鎘電池、鋰電池等）和電磁儲能（如超導電磁儲能、超級電容器等）三大類。不同儲能技術(shù)在技術(shù)成熟度、應(yīng)用領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)化進程等方面存在差異。機械儲能中最成熟的是抽水蓄能，主要用于電力系統(tǒng)的調(diào)峰、填谷、調(diào)頻、調(diào)相、緊急事故備用等，其能量轉(zhuǎn)換效率在75%左右；電磁儲能技術(shù)比較昂貴，還沒有商業(yè)化；技術(shù)進步最快的是電化學儲能，其中鈉硫、液流及鋰離子電池技術(shù)在安全性、能量轉(zhuǎn)換效率和經(jīng)濟性等方面都取得了重大突破。

　　在全球高度重視氣候變化與節(jié)能減排的趨勢中，可再生能源并網(wǎng)、電動汽車以及智能電網(wǎng)推動已成為國際趨勢，同時也帶動了各類大型儲能與動力電池的市場需求。據(jù)美國權(quán)威研究機構(gòu)SBI的統(tǒng)計信息：全球公共事業(yè)儲能市場規(guī)模已經(jīng)從2006年的32億美元增長到2010年的48億美元，年均增長率達10.9%；2015年，全球公用事業(yè)儲能市場規(guī)模將達到100億美元。根據(jù)PikeResearch的研究，2008到2018年全球儲能市場需求將從111GW增長到4661GW，年均增長45%，其中鋰電池2008年為3GW，2013年約為727GW，2018年將到達3034GW，十年間復合增長率達到了100%。

　　能源應(yīng)用

　　能源應(yīng)用領(lǐng)域涉及到人類生產(chǎn)、生活的方方面面，其中新能源汽車、LED半導體照明是目前最為熱門的應(yīng)用領(lǐng)域，也屬于國家促進節(jié)能減排，大量鼓勵發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

　　在經(jīng)濟危機和能源危機雙重壓力之下，新能源汽車已經(jīng)成為全球汽車業(yè)發(fā)展的新方向。近年來，世界主要汽車生產(chǎn)國都將大力發(fā)展節(jié)能與新能源汽車作為提高產(chǎn)業(yè)競爭能力、保持經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略舉措，這些國家紛紛制定了節(jié)能與新能源汽車的發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。另外，全球各個國家和地區(qū)的優(yōu)惠政策也為新能源汽車產(chǎn)量的增長起到了積極的推動作用。由于世界金融危機所帶來的負面影響并未根本消除，世界汽車工業(yè)整體表現(xiàn)依然較為低迷，和全球汽車產(chǎn)量的負增長相比，新能源汽車作為新興市場表現(xiàn)出了很強的活力。2010年，全球新能源乘用車共生產(chǎn)106.1萬輛，同比增長26.9%，全球新能源汽車產(chǎn)量呈穩(wěn)定上升的趨勢。

　　隨著LED技術(shù)的不斷進步，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域逐步拓展，近幾年全球LED市場保持了較快穩(wěn)定的增長，市場規(guī)模從2006年的42.3億美元增長至2010年的79.3億美元。整體來看，由于受市場基數(shù)持續(xù)增大及產(chǎn)品價格持續(xù)下降的影響，全球LED市場增長速度逐漸趨于平穩(wěn)。近兩年，在大尺寸背光源滲透率快速提升、通用照明產(chǎn)品需求逐步擴大等新興應(yīng)用領(lǐng)域快速發(fā)展的帶動下，全球LED市場仍保持兩位數(shù)的增長，成為半導體領(lǐng)域中的亮點市場。2010年，全球經(jīng)濟復蘇跡象顯現(xiàn)，全球LED市場增速加快，同比增長15.9%，整體市場規(guī)模達到79.3億美元。

　　智能能源的應(yīng)用是從根本上實現(xiàn)我國節(jié)能減排的手段，隨著國家對節(jié)能減排推進力度的增加，將給智能能源應(yīng)用市場帶來難得的發(fā)展機遇。半導體技術(shù)或產(chǎn)品作為智能能源領(lǐng)域中的重要應(yīng)用，也將發(fā)揮更大的作用。