博爾德是美國科羅拉多州北部的一個城市，面積65.7平方公里，人口不足11萬，是美國中部的一個小城市。該市坐落在風(fēng)景秀麗的落基山腳下，博爾德河流經(jīng)整個城區(qū)，因此而得名。博爾德是科羅拉多大學(xué)博爾德分校的所在地，該市人口的三分之二是由學(xué)生和教職員工組成的，屬于典型的大學(xué)城。2008年，美國的埃克希爾(Xcel Energy)能源公司宣布，計劃投資1億美元將博爾德市建造成為美國第一座智能電網(wǎng)城市，并作為美國智能電網(wǎng)建設(shè)的技術(shù)試驗平臺。選擇博爾德市作為智能電網(wǎng)建設(shè)的試點，一方面是因為其獨特的地理優(yōu)勢和適當(dāng)?shù)某鞘幸?guī)模，另一方面是因為該市一直被視為進(jìn)步思想和新興技術(shù)的引領(lǐng)者，為聯(lián)邦政府智能電網(wǎng)做出貢獻(xiàn)的國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院也坐落在此。

美國電網(wǎng)運營的方式在過去100年里沒有太多變化。然而，由于現(xiàn)在美國部分地區(qū)電力的放松管制和市場定價，公用事業(yè)部門正在尋找一種使電力消耗和發(fā)電相匹配的方法。?？讼柲茉垂镜闹悄茈娋W(wǎng)概念，依賴于先進(jìn)的信息技術(shù)系統(tǒng)，一方面可以降低輸配電過程中的電能消耗，提高運營效率、降低成本;另一方面可以影響人們的用電行為方式，倡導(dǎo)更為節(jié)能、環(huán)保的用電習(xí)慣。這些先進(jìn)的信息技術(shù)系統(tǒng)包括高速實時雙向通信、遍及整個電網(wǎng)的快速診斷和糾正傳感器、峰值效率的決策數(shù)據(jù)和支持、智能化變電站、居家能源控制裝置和自動化能源使用等。

根據(jù)?？讼柲茉垂景l(fā)布的白皮書，智能電網(wǎng)是智能化自動平衡監(jiān)測電網(wǎng)，能夠在最低人工干預(yù)下，將各種能量來源(例如煤炭、太陽能、風(fēng)能等)轉(zhuǎn)化成消費者最終使用的電能。?？讼柲茉垂驹诓柕率袠?gòu)建的智能電網(wǎng)計劃實現(xiàn)如下幾項功能:

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò):該項目創(chuàng)造了有助于減少鍋爐結(jié)渣和積灰的最新系統(tǒng)。鍋爐傳感器直接接入發(fā)電廠的分布式控制系統(tǒng)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過采用歷史數(shù)據(jù)來“學(xué)習(xí)”鍋爐運行方式，模仿結(jié)渣和積灰，從而改善運行方式。

智能變電站:該項目采用前沿技術(shù)改造現(xiàn)有變電站，以便遠(yuǎn)程監(jiān)測臨界和非臨界運營數(shù)據(jù)。該項目團隊開發(fā)了一個分析儀器，處理實時決策和自動運行的大量數(shù)據(jù)，同時團隊還將監(jiān)測斷路器、變壓器、電池、變電站的環(huán)境溫度和變化的風(fēng)速等因素。

智能停電管理:該項目運用統(tǒng)計數(shù)據(jù)診斷軟件對可能造成停電故障的設(shè)備、實時天氣等8個因素進(jìn)行測試，以預(yù)測電力分布系統(tǒng)存在的問題，并建立一個停電原因模型。變電站的饋電分析系統(tǒng)，能探測和預(yù)測受監(jiān)控變電站的電纜和裝置故障。

智能用電管理:該項目可以讓消費者獲取實時電力消費數(shù)據(jù)，并根據(jù)實時消費成本和環(huán)境因素，為空調(diào)、洗碗機等特定裝置，或其它用電項目預(yù)設(shè)能源用量，自動控制電力消耗。

風(fēng)能儲存:該項目將對明尼蘇達(dá)州西南部的Minn Wind風(fēng)場的風(fēng)力渦輪發(fā)電裝置構(gòu)建電池儲能系統(tǒng)。該儲能系統(tǒng)不僅能夠儲存風(fēng)能，還能夠在必要的時候?qū)Υ娴娘L(fēng)能返回電網(wǎng)。這一工程項目提高了風(fēng)能的利用率，減少了能源浪費，還可以實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)中可再生能源的高配額使用。

整個智能電網(wǎng)城市建設(shè)項目預(yù)計要到2010年結(jié)束。目前，居民用戶的智能電表已經(jīng)安裝了1.5萬個。埃克希爾能源公司聯(lián)合其他7家公司共同為博爾德市建造智能電網(wǎng)。其中，埃森哲公司為商業(yè)用戶和居民提供信息技術(shù)集成等方面提供咨詢指導(dǎo)，卡倫特集團將為連接所有智能網(wǎng)絡(luò)組件提供通信網(wǎng)絡(luò)(電力線寬帶)并實現(xiàn)組件間的信息互通，施瓦茨工程實驗室將為智能變電站提供變電站技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)置(例如監(jiān)測器、繼電器、傳感器和開關(guān)等)，Ventyx公司為智能電網(wǎng)建設(shè)提供管理解決方案。

該項目作為美國智能電網(wǎng)建設(shè)的試驗項目，也面臨很多的挑戰(zhàn)和困難。但是，該項目實施中積累的經(jīng)驗必定會為今后的智能電網(wǎng)建設(shè)產(chǎn)生重要的借鑒意義。

參考資料:

[1]美國能源部官網(wǎng)，http://www.oe.energy.gov/smartgrid.htm

[2]維基百科，http://en.wikipedia.org/wiki/Smart_grid

[3]博爾德市政府網(wǎng)站，http://www.bouldercolorado.gov

[4]《美國科羅拉多州伯德市建造智能電網(wǎng)城》，中國能源信息網(wǎng)，2009年6月

[5]《建設(shè)美國第一座“智能電網(wǎng)城市”》，http://www.process.vogel.com.cn/ShowArticle