能源發展面臨的第一挑戰，是以可再生能源逐步替代化石能源，建造能源使用的創新體系，以信息技術改造現有的能源利用體系，最大限度地開發電網體系的能源效率。

    1 能源、新能源、綠色能源　　

    能源是人類賴以生存的物質基礎，是現代經濟社會發展的重要保障。專家認為，在能源領域，新的科技革命的焦點，一是新能源的利用，二是將信息技術用于能源產業。美國總統奧巴馬就職后，打出振興經濟的王牌，就是新能源計劃，用信息技術對電網進行徹底改造，優化電網的運行和管理。

    能源發展面臨的第一挑戰，是以可再生能源逐步替代化石能源，建造能源使用的創新體系，以信息技術改造現有的能源利用體系，最大限度地開發電網體系的能源效率。

    當前，節能減排、綠色能源、可持續發展成為各國關注的焦點。報載：全球協力向綠色能源領域進發。諸如：美國加利福尼亞州洪堡灣即將興建全美首個大型海浪發電站；蘇格蘭計劃開發潮汐發電為數據中心供電；以色列開發高效低價碟式太陽能系統；韓國建設最大生物氣體發電設施；而英國宣布新建燃煤電廠須填埋二氧化碳。基于全球能源短缺及人類對環保的渴望，各國政府對綠色電力的開發給予大規模的投資支持，科學家們更是絞盡腦汁，設想了許多非同尋常的發電招數。一方面想方設法降低傳統發電方式的污染，一方面加快對那些過去在人們視線中非主流發電領域的研發，包括提高發電效率并同時降低成本，最終將其送入商業化運營的軌道。同時，道路發電、綠葉發電、體溫發電，這些少有所聞的發電方式，如今也一步一步地悄悄走向人們的生活。

    中國是世界能源消費的第二大國，但能源利用效率比世界水平低10個百分點。資料顯示，2008年我國全社會用電總量近35000億千瓦時，輸電、配電和用戶端損耗約9%，每年線路損耗約3000億千瓦時，折合1.5億噸原煤，相當7000萬千瓦裝機容量、3000億元的電源投資和3000億元的電網投資。實現電網信息化之后，每年在輸、配、用電等環節即可節約5%-10%的電力資源，節省價值近2000億元。在可再生能源發電方面，我國也啟動了多項863高技術研究發展計劃項目，如：以煤氣化為基礎的多聯產示范工程，兆瓦級并網光伏電站系統，太陽能熱發電技術及系統示范等項目。

    新一輪能源產業革命的號角業已吹響，可持續能源已經進入產業化競爭階段。其中，智能電網是新能源發展的重要技術支點。

    2 智能電網，蓄勢待發

    電網是國民經濟和社會發展的重要基礎設施。隨著經濟社會的快速發展以及信息、通信等技術的進步和廣泛應用，智能化已成為世界電網發展的一個新趨勢。智能電網的核心技術是數字化電網、分布式能源系統、信息化家電和儲能式混合動力交通工具。無疑，美國在這方面進行了大量技術準備。

    2.1 美國的研究及實踐

    鑒于發展智能電網對保障能源安全、提高能源效率、改善能源結構、提升服務水平都具有重要作用，有些國家已將其納入國家能源戰略，有的將其作為應對當前國際金融危機的重要舉措。在美國總統奧巴馬簽署的高達7870億美元的經濟刺激計劃中，就安排了1200億美元用于基礎設施建設，包括大規模建設智能電網。

    歐美各國對智能電網的研究開展較早，且已形成強大的研究群體。美國主要關注電力網絡基礎架構的升級更新，同時最大限度地利用信息技術，實現系統智能對人工的替代。奧巴馬總統復蘇經濟的計劃有6方面重點,綠色能源中的智能電網和智能建筑、以電子健康檔案為中心的現代醫療保健體系、21世紀教室試驗室和下一代寬帶網等,都貫穿一條思路：以信息化投入帶動當前緊迫問題的解決,促進經濟復蘇，同時又著眼于長遠國家競爭力的提升。

    僅就能源利用而言，智能電網和智能建筑是開源節流的兩方面。據估計，現代化的數字電網將使美國能耗降低10%，溫室氣體排放量減少25%，并節省800億美元新建電廠的費用。《紐約時報》刊文稱，有研究結果表明：僅使用數字工具設定居家溫度及融入價格信息，能源消耗每年可縮減15%。根據建筑節能原理測算，只需要1/4的能量，就能達到現在的舒適程度，而且自然環境會變得更好。可以說，能源效率和能源節約是未來能源發展的關鍵，智能電網技術將更好地管理、節約和監控能源使用。
    2.2 中國的步伐舉足輕重

    隨著我國特高壓電網的建設和電力體制改革的不斷深化，智能電網也將成為我國電網發展的一個新方向。

    我國智能電網由IT和特高壓輸電“雙劍合壁”而成。以堅強網架為基礎，以信息通信平臺為支撐，以智能控制為手段，實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合。智能的基本特征是能夠實現信息化、數字化、自動化、互動化，主要依靠信息平臺的建設和信息通信技術實現。目前，我國大電網安全運行控制能力和調度技術裝備水平居于國際領先地位；形成了以光纖通信為主，微波、載波等多種通信方式并存的通信網絡格局，以SG186工程為代表的國家電網信息系統建設取得階段性成果。這些為智能電網的發展奠定了技術基礎。

    引入特高壓輸電后，電網控制中心需要專門技術進行安全和經濟目標的協調：需要更長時間來優化經濟目標，還需要在更廣泛的空間范圍來考慮安全約束目標。隨著進行安全分析的電網規模擴大，為滿足實時應用的要求，就需要更高性能的計算機、更多計算機組成集群、更智能的多代理技術來實現。智能電網不僅要求物理電網本身智能化，也要求電網企業的管理實現智能化。智能電網不僅是單純的技術問題，其建設還需要大量的基礎設施投入，這能夠帶動信息技術等相關產業發展。

    智能電網也并非神秘事物，而是對數字化、信息化等高科技技術的綜合應用。在中國，工業和信息化整合已成趨勢，電子信息產業振興計劃將提升各行業信息化水平。整合和集成企業資產管理和電網生產運行管理資源，從而為電網發展提供全方位的信息服務，這是發展智能電網的內在動力。通過建設堅強智能電網，實現各類電源和用電設施并網接入標準化和電網運行控制智能化，提高電力系統資產的運營效益，提高電能質量和供電可靠性，創新商業服務模式，提升電網與客戶增值服務水平。

    電力行業需要滿足建設資源節約型和環境友好型社會的要求。到2020年，中國將全面建成統一的堅強智能電網，使電網的資源配置能力、安全穩定水平、以及電網與電源、用戶之間的互動性得到顯著提高。堅強智能電網在服務經濟社會發展中將發揮更加重要的作用。然而，堅強智能電網目標宏大，決不可能一蹴而就。在智能電網的探索之路上，中國的步伐舉足輕重。 

    3 江河之上，璀璨明珠

    水，最古老的能源之一，也是最早用來發電的能源之一。水電是最具規模發展的清潔可再生能源，在維護國家能源安全、優化能源結構、保障電力供給、提高供電質量、減少污染物排放、保護生態環境、發展區域經濟等方面，水電具有不可替代的作用。我國水能資源得天獨厚，總量居世界第一；從2004年起水電裝機容量就雄居世界首位。那奔騰不息的江河世世代代造福人類，而聳立在江河上的大壩猶如一座座豐碑，銘記中國水電建設的輝煌。

    福建水口水電廠裝機容量140萬千瓦，是國家“七五”期間興建的華東地區最大的常規水電廠，工程概算總投資85億元。截止2008年年底，累計發電788億千瓦時，創產值213.6億元，為推動福建電力發展、服務海西經濟區建設做出了巨大貢獻。

    3.1水電廠智能化

    3.1.1 持續改進，不斷提升裝備能力，夯實安全生產基礎

    投產初期，水口水電工程遺留的缺陷比較多，經逐年大修、技改和科技投入，提高了設備健康水平，運行環境明顯改善，高可靠性、高自動化程度