国家发改委、能源局近日发布的《电力发展“十三五”规划》指出，“十三五”电力工业面临电力系统智能化、电力发展国际化、体制机制市场化等一系列新形势、新挑战。南方电网公司提出将围绕创建“两精两优、国际一流”战略目标，打造安全、可靠、绿色、高效的智能电网，引领行业发展。
广西电网公司着眼未来，导入“精益”理念，在智能电网领域率先开展关键技术研究。近日，由广西电网公司牵头开展的国家863项目成果——“灵活互动的智能用电关键技术与成套装置及应用”荣获南方电网公司科技进步一等奖。该项目研究攻克了智能用电双向互动的核心技术，构建了友好互动的信息与电能交换平台，打通了供用电的沟通互动渠道，运用大数据手段精益求精地分析，如同“精算师”和“操盘手”一样，为用电客户“私人定制”最优的用电方案，既实现了供用电的智能化、灵活化，又减少了能源浪费，使能源创造更大价值。
智能电网新探索
“灵活互动的智能用电关键技术与成套装置及应用”科研项目主要参与人员之一、广西电力科学研究院智能电网及需求侧研究所博士曾博介绍说，目前我们的生产和生活中的电能使用还不够科学，未能快速响应市场变化和用户需求，用电精细化管控水平还不高，电能使用效率较低。同时，供用电双方不够协调，信息交互不够畅通。如供电方还不能精确掌握用电方的用电计划和特性，而为了保证短时用电高峰的供电质量，不得不建设大量的电厂和输变电设施。由于发电出力或电网检修引起供电不足，用户如不能按照电力供应的变化提前调整生产计划，也将造成损失。此外，随着技术进步、成本降低，光伏发电等小容量分布式绿色能源以及电动汽车将大规模发展，这种波动性能源和充电负荷在电网中占比越来越大，对电网安全运行有较大影响。
科技推动着前进的脚步。2012年，国家高瞻远瞩下达863计划课题——“灵活互动的智能用电关键技术研究”，致力突破智能用电双向互动的核心技术，构建友好互动的信息与电能交换平台，并实现成果的转化和示范应用。公司牵头，联合东南大学、天津大学、南方电网科学研究院、深圳市科陆电子科技股份有限公司、珠海格力电器股份有限公司，承担了这一前沿的科研项目。
项目技术负责人、广西电力科学研究院副院长谢雄威介绍说：“灵活互动的智能用电关键技术是智能电网领域的一项重大科技探索，大家从灵活和互动两个维度对智能用电技术进行研究。经过3年多的攻坚，成功突破传统的供用电模式，开创了精益供用电的新模式。”据悉，公司带领科研团队，攻克了电网和用户双向互动的技术瓶颈，研制了成套智能用电支撑设备和平台，建成了国内首个涵盖工业、商业、居民用户的大规模智能用电示范工程，形成了集技术、标准、装备和应用于一体的系列成果，构建了智能用电大数据平台，提高电网和用户的双向信息及能量互动能力。通过引导用户科学、经济用电，推动供用电智能化、精细化，不但提升了电能使用率，减少电能浪费，而且有效削减了电网高峰负荷，缩小了电网负荷峰谷差，使电网负荷更加柔性化、科学化。
能效管理更精益
“灵活互动的智能用电关键技术”为工商业企业用户量身定制开发了工商业能量管理系统。该系统具备双向互动、能耗监测、能效诊断分析等功能，能按照企业或工厂的设备、区域、工序、企业整体等不同维度开展能耗监测及能效诊断分析，并结合电价信息、用电政策、削峰要求等进行精确计算，优化工商业企业的用电计划，对工商业企业的能效进行精益管理，解决工商业企业用电低效、浪费的现象，帮助工商业企业降低成本，提高效益，增强竞争力。
南宁供电局积极推进能量管理系统示范工程的实施，该局计量中心主任周毅波说，2014年该局促成华润水泥南宁有限公司选择一条生产线示范应用工商业能量管理系统。由于广西还没有实行分时电价政策，系统便模拟广东、江苏等地的分时电价政策，精细制定生产线各个时段的用电方案，指导企业多用低谷电、少用高峰电，既让工厂少花钱多用电保证生产，又积极帮助电网削峰填谷。华润水泥南宁有限公司机电部经理雷运应说，该生产线的工商业能量管理系统运用生产实时能效监测和诊断数据，结合水泥生产工艺特点优化生产用电策略，指导工厂多用低谷电安排生产，在电网高峰时减少生产或错峰停产，能量使用效率提升了8%，企业生产成本大大降低。
周毅波介绍，可口可乐广西饮料有限公司、广西壮族自治区妇幼保健院也示范应用工商业能量管理系统，加装智能化监测设备，开展能效综合精益管理，改进部分生产工艺，在不影响正常生产任务的情况下削减、转移用电负荷合理用电，降低企业用电成本。据统计，华润水泥、可口可乐、广西壮族自治区妇幼保健院等工商业企业通过应用“灵活互动的智能用电关键技术”，能效管理显著提高，累计节支降耗多达1.53亿元，企业获得了实实在在的好处。
居家用电更智能
“灵活互动的智能用电关键技术”还针对居民用户开发了家庭能量管理系统。系统具备有用电设备监控与管理、节能诊断、用电策略分析、用电信息查询、用电设备远程控制、用电需求上传等多项智能化互动功能，可以为用户精算设置舒适模式、离家模式等各种用电优化方案。
当前，老百姓家的用电情况主要依赖于电表。然而，电表的功能只能做到计量一户人家的总用电数，对每个电器具体使用多少度电等精细数据不但无从计算，而且也没有办法灵活控制。“灵活互动的智能用电关键技术”研究出的成套智能用电支撑设备和平台使这些问题迎刃而解，做到了供用电双方信息和电能双向互动、灵活智能，满足当今社会居家用电智能化的时尚需求。
在南宁市凤冠小区文女士家中，她家的空调、热水器、电冰箱、洗衣机、电视、电磁炉、电饭锅等功率较大的电器，都加插一个像手机一样大小的插座。文女士说：“这可不是一般的插座哦，这是电网公司发明的智能插座。我的手机跟这个插座连接上之后，我就可以知道每个电器的用电情况，还可以远程遥控开或者关。”
文女士家的电表也换成了智能电表。这个智能电表可以每15分钟采集一次文女士家里的电量以及使用信息等，通过手机或者APP发送到位于供电局的数据集中器。最后，系统对数据做综合分析和精算，“私人订制”多种用电优化方案。如峰谷电价政策执行后，系统会运算制定出最经济的用电方案，提示用户什么时间使用什么家用电器最为划算。同时，用户也可以通过手机或者APP远程查看家里电器的工作状态，并远程控制接入智能系统的家电，想开就开、想停则停，让用户做到更省钱、更智能、更方便。
为适应今后大量推广使用和电动汽车发展，科研人员还开发了社区能量管理系统与家庭能量管理系统进行互动，形成了“主站-社区子站-家庭”三层结构的智能用电体系，开展用户级、社区级指标分析及居民用电信息的精细化管理，智能感知分布式电源、电动汽车的接入，统一调度与管理社区内风能发电、太阳能发电等能源设备，满足电动汽车即插即用需求。
目前，家庭能量管理系统已在南宁的11个社区共3000多户居民家中推广使用，并产生良好效益——用户能量使用效率提高了7.02%，社区电能消耗减少了5.53%，发电煤耗每千瓦时降低了3.05克，实现了用电更加智能化、节约化。
技术水平更先进
曾博介绍说，“灵活互动的智能用电关键技术与成套装置”也可推广应用到所有的电力用户，以用电大数据的分析精算结果，指导各行各业优化用电，移峰填谷，支撑电网可靠、经济运行。以目前广西统调负荷最高约1750万千瓦计算，如高峰负荷能降低10%，将可以关停总容量约两百万千瓦的老旧机组。
“灵活互动的智能用电关键技术”开创了精益供用电的新模式，将成为智能电网领域发展的一个里程碑，项目成果如进一步推广将产生广泛的社会效益。如促进清洁能源高效利用。通过智能用电系统建设，推动用户侧的风能、太阳能等绿色能源安全方便地接入，实现分布式能源、储能和用电设施并网接入标准化和运行控制智能化，提高清洁能源在终端能源消费中的比重。依托互联网+智能用电，支撑智慧城市发展。通过智能家居、智能楼宇、智能小区建设，提升电网与用户的双向互动能力和用电增值服务水平，引导用户科学用电、经济用电，实现能效提升和智慧城市的绿色可持续发展。增强电力系统抗灾能力。通过分布式清洁能源及储能系统“即插即用式”接入，可以增强电网运行的灵活性，主网与微网之间相互支援互补，提升电网抵御自然灾害的能力，提高电网的安全稳定运行水平和供电可靠性。
中国工程院李立浧院士等9位权威专家组成的鉴定委员会指出，该项目成果为实现灵活互动的智能用电、削峰填谷提供了有效的技术支撑，提高了用电智能化水平和能量使用效率，具有显著的经济、社会效益和推广应用前景，整体技术水平达国际领先。
目前，“灵活互动的智能用电关键技术”研发的基于国际标准IEC62056的单相和三相智能电表、数据集中器、专变智能计量终端，已由深圳市科陆电子科技股份有限公司实现了批量生产，并走出国门，成功打入国际市场，远销巴西、乌拉圭、尼日利亚等地，近三年累计销售额达5.2亿元。(毛雨贤)
