原國(guó)家電網(wǎng)公司科技部主任、中國(guó)電力信息通信領(lǐng)域?qū)W術(shù)帶頭人劉建明

　　“CC講壇”(第九期)于2015年10月24日在北京舉行。原國(guó)家電網(wǎng)[微博]公司科技部主任、中國(guó)電力信息通信領(lǐng)域?qū)W術(shù)帶頭人劉建明出席并演講，劉建明還是我國(guó)“基于電力線高速通信”科研項(xiàng)目的第一位負(fù)責(zé)人。

　　以下為演講實(shí)錄：

　　可能很多人都有過(guò)這種的經(jīng)歷，就是去買(mǎi)電。我們以前是怎么買(mǎi)電呢？是買(mǎi)個(gè)電卡，每次用完電以后把那個(gè)電卡插一下，緊接著趕快再到銀行再買(mǎi)一次電。當(dāng)然了再早的時(shí)候是發(fā)個(gè)小本本，每次你用完電以后抄在上面，然后跟供電局一起來(lái)結(jié)算。

　　這種方法是不是特別麻煩？智能電網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)顛覆了這種方式了。就是你只要用手機(jī)你就可以操作。我不知道咱們?cè)谧�的有沒(méi)有用過(guò)掌上電力這個(gè)軟件的？現(xiàn)在在北京市已經(jīng)有30萬(wàn)人使用這個(gè)軟件，就是你只要在掌上電力上應(yīng)用一下，你就可以把家里的電表充上字，你在快沒(méi)有電的時(shí)候趕快看一眼，你可以知道每個(gè)月的用電情況。我們以前沒(méi)有智能電網(wǎng)的時(shí)候就很麻煩。我一個(gè)朋友告訴我說(shuō)有一天，夏天傍晚的時(shí)候，他們家停電了，銀行都關(guān)門(mén)了，滿大街的找地方充電，最后也沒(méi)充上。他對(duì)這件事情耿耿于懷，他告訴我說(shuō)以后一定要吸取教訓(xùn)，每次充完電以后，我都趕快到銀行去排隊(duì)，把這卡充上。那天晚上，他就用的蠟燭。

　　智能電網(wǎng)的發(fā)展顛覆了我們?cè)瓉?lái)傳統(tǒng)電網(wǎng)方式。以前電網(wǎng)通過(guò)發(fā)電、輸電、變電、配電到用電，但是智能電網(wǎng)發(fā)展后，發(fā)電已經(jīng)改變了。改變成什么方式？改成個(gè)圓的，就是你每一戶每一家你都可能發(fā)電。不一定這個(gè)電就是從電廠發(fā)來(lái)的，不一定這個(gè)電就是從水電站發(fā)來(lái)的。但是現(xiàn)在還是以那個(gè)發(fā)的為主，以后的智能電網(wǎng)的話就是個(gè)圓的，就是任何一個(gè)都可能發(fā)電，你可能你這家的電你就可以送給隔壁，可能這個(gè)小區(qū)發(fā)的電就可以送到下個(gè)小區(qū)。智能電網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)非常相似，我們知道現(xiàn)在講互聯(lián)網(wǎng)+，國(guó)務(wù)院剛剛有個(gè)互聯(lián)網(wǎng)+的行動(dòng)計(jì)劃，在互聯(lián)網(wǎng)+行動(dòng)計(jì)劃里的第四部分專門(mén)提到了互聯(lián)網(wǎng)+智慧電網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)很多的特性、很多的本征都在智能電網(wǎng)上體現(xiàn)，比如說(shuō)公平、互動(dòng)、穩(wěn)定、可靠、高速等等。

　　那么我們的工作是什么呢？就是把傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)和信息通信技術(shù)融合起來(lái)，為我們改造或者我們建立一個(gè)新的電網(wǎng)，這就是智能電網(wǎng)。我們國(guó)家有一些特別的一些情況，我們國(guó)家三分之二的消費(fèi)都集中在華東、華中，華東這片消費(fèi)比較大，用電量比較多。那么我們國(guó)家的三分之二的煤炭、光伏和風(fēng)能都集中在西北部或者在西南部，我們水電也大部分集中在西南部，所以這種長(zhǎng)距離的送電一直是困擾我們的一件事情。前些年，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，我們把西部的這種風(fēng)能、光伏送到東部來(lái)，送到東部的應(yīng)用，這個(gè)就需要一個(gè)長(zhǎng)距離的輸電，那么就需要安全的穩(wěn)定的送過(guò)來(lái)，中間的調(diào)度、控制需要什么呢？需要一個(gè)信息通信的系統(tǒng)。這是我講的信息通信系統(tǒng)。

　　我郵電大學(xué)畢業(yè)以后就從事電力系統(tǒng)的工作，我一直想著把信息和通信和電力系統(tǒng)結(jié)合在一起，如果信息通信系統(tǒng)結(jié)合得不好會(huì)出現(xiàn)什么情況？這是美國(guó)8･14大停電的時(shí)候前后的一張圖，在停電前，左側(cè)的圖是非常明亮的，停電以后很多是黑暗的，有些個(gè)別的分布式供電還在。那么這次停電造成了200億美金的損失。我們看這張圖，這是CNN的一個(gè)報(bào)道，當(dāng)時(shí)一共停電了72小時(shí)，我們可以想象到一個(gè)城市停電了72小時(shí)是非常可怕的，而美國(guó)這次在北部一直停到加拿大，那么右側(cè)的話呢是交通，所以說(shuō)電力系統(tǒng)的安全是國(guó)家安全的一個(gè)重要的組成部分。那么所有這些都需要一個(gè)統(tǒng)一的電網(wǎng)，如果要有個(gè)統(tǒng)一的電網(wǎng)統(tǒng)一的調(diào)度通信方式，就可以保證這個(gè)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。

　　我們國(guó)家電力系統(tǒng)在500千伏以上是一個(gè)統(tǒng)一的電網(wǎng)，那么我們現(xiàn)在老百姓用的是一個(gè)配網(wǎng)，就是我們從500千伏以下逐漸逐漸的讓電壓等級(jí)通過(guò)變電下來(lái)，你看我們看到的我們輸電、配電到家庭。那么整個(gè)這個(gè)電網(wǎng)我們有沒(méi)有一個(gè)很好的通信方式來(lái)保證這個(gè)電網(wǎng)的合理運(yùn)行呢？這就是我們智能電網(wǎng)考慮的。

　　我是從1997年就在考慮這件事情，我剛才講了信息通信和電力系統(tǒng)合并來(lái)考慮，就在電力線里頭傳輸一個(gè)載波的信號(hào)，通過(guò)這個(gè)載波的信號(hào)傳輸?shù)郊依镱^，那你家里頭可以通過(guò)電力線進(jìn)行上網(wǎng)，有一個(gè)理想就是有電的地方就能通信，我們就能做數(shù)據(jù)通信，就能上網(wǎng)，能上互聯(lián)網(wǎng)也能打電話，這個(gè)工作經(jīng)過(guò)1997年 1998年，然后逐漸我們獲得了成功。通過(guò)電力線，我們解決了家庭的一些電器的控制等工作，2012年在ISPLC這個(gè)通訊會(huì)上，我專門(mén)做了一個(gè)報(bào)告，就介紹我們這項(xiàng)工作，但是在這之前的幾年的2009年的時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)了這個(gè)PLC它有一個(gè)問(wèn)題，什么問(wèn)題呢？就是在傍晚和早晨的時(shí)候，它不太穩(wěn)定，另外傳輸速率比較低�，F(xiàn)在通過(guò)電力線載波的傳輸速率，最高的速率只能傳200兆，我們現(xiàn)在大家在用wifi，在用各種的通信手段，你對(duì)通信的速率要求越來(lái)越高，那么怎么辦呢？后來(lái)就發(fā)明了光纖復(fù)合低壓電纜。我們看一眼后面這張圖，光纖復(fù)合低壓電纜就是在低壓220和380伏這個(gè)電力線上，我們?cè)谶@個(gè)電力線里頭耦合一個(gè)光纖，我們?cè)诤芏嗬系臉菂^(qū)都發(fā)現(xiàn)，就是在那個(gè)樓里頭做了很多的線路，這是干嘛呢？做光纖到戶。這是不是特別麻煩？所以我們研制了這根電纜，這個(gè)電纜就是在原來(lái)的電纜里頭，在建設(shè)設(shè)計(jì)的時(shí)候就有一根光纖，這個(gè)光纖的話里頭可以做四芯到八芯，這是一個(gè)高速的通信。

　　這個(gè)電纜研發(fā)了以后，我們現(xiàn)在在全國(guó)做電力光纖到戶已經(jīng)到了150萬(wàn)用戶，包括了我們國(guó)家大部分的省市都做了示范工程，而這張圖是個(gè)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)圖，就是電力光纖到戶和家庭連接的一張圖，上面主要做智能抄表，就是我們現(xiàn)在做的買(mǎi)電。那么通過(guò)電力線載波和通過(guò)這光纖復(fù)合低壓電纜，我們就可以直接抄表。讓大家免除將來(lái)停電的現(xiàn)象，就是家里忘記抄表了忘記交電費(fèi)了等等，你在手機(jī)上就直接可以交了。下面這根線這一排主要是表示了可以通過(guò)三網(wǎng)融合，你可以高速上網(wǎng)，通過(guò)這個(gè)光纖接個(gè)wifi，上網(wǎng)是高速的。

　　這是智能用電的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)圖，左下角這個(gè)是我今天特地要給大家講的。這是從2009年我們做示范工程以后專門(mén)做的，一個(gè)是傳統(tǒng)家電，一個(gè)新型的家電。新型家電比較好辦，就在你的家電里頭把通信模塊裝進(jìn)去，那么在座的大部分都還是傳統(tǒng)的家電，你家里用的傳統(tǒng)的家電怎么辦呢？通過(guò)智能插座就可以解決原來(lái)傳統(tǒng)的家電的開(kāi)關(guān)電的問(wèn)題。我們看這個(gè)插座，它是在原來(lái)你的家電上面和插座的之間加上它，可以采集電壓、電流、功率因素等等，另外你可以對(duì)家電進(jìn)行控制，將來(lái)你在裝修的時(shí)候，你也可以用這種86盒的插座，就是我們?cè)瓉?lái)嵌在墻上的插座，你直接給它裝上去，它就帶有通信功能，可以對(duì)你整個(gè)的家電進(jìn)行一個(gè)合理的控制。

　　我在這里給大家演示一下。(演示)

　　我們開(kāi)發(fā)了一些APP，不管你在世界上任何地方，你都可以對(duì)你的家電進(jìn)行控制，我們把它關(guān)上，就簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單這么一個(gè)操作，它就通過(guò)手機(jī)到電信運(yùn)營(yíng)商，從電信運(yùn)營(yíng)商轉(zhuǎn)一圈然后到我們今天的這個(gè)房間，點(diǎn)亮這個(gè)燈。

　　那么我們肯定想在應(yīng)用所有家用電器的時(shí)候能知道它的能效系數(shù)，就是我們專門(mén)對(duì)家電用電的情況可以掌握，你看，我們可以知道你每個(gè)月的用電量，你每個(gè)小時(shí)的用電量，你每天每周的用電量。這里有一張圖，我們可以看到電飯鍋、熱水器、空調(diào)等等的用電情況。那么在這個(gè)推廣應(yīng)用中間，我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)規(guī)律，就是咱們國(guó)家的北部大部分都是熱水器，用電比較多，南部是空調(diào)用電比較多，你合理的控制你的家用電器，控制你的熱水器，那么你可以達(dá)到一個(gè)節(jié)電的目的。我們經(jīng)常有些家用電器是一直在用著電的，尤其是熱水器，熱水器的用電量是非常大的。你看我自己在用這種智能插座，早上比如5點(diǎn)多鐘的時(shí)候給它打開(kāi)，然后因?yàn)槲覀兗依锲綍r(shí)沒(méi)人嘛，然后6點(diǎn)多鐘就給它關(guān)上，你早上洗個(gè)澡就完了。然后白天整個(gè)它都是可以很合理的停在那個(gè)地方。

　　通過(guò)這個(gè)節(jié)電我們可以看到這張圖上，通過(guò)這種白天和黑夜交換的這種方式能節(jié)電5%到8%。我們有些同事和朋友買(mǎi)了這種智能插座最多能節(jié)電30%。我們不按照這個(gè)30%算，我們就按照5%到8%算，2014年整個(gè)節(jié)電300億度電，相當(dāng)于2014年三峽發(fā)電量的三分之一，這是非常可觀的！

　　2010年12月份，我們和閃聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)布了我們一個(gè)標(biāo)識(shí)——一個(gè)笑臉。一個(gè)電源插座帶著一個(gè)笑臉，現(xiàn)在中國(guó)電力智能用電聯(lián)盟已經(jīng)把這個(gè)標(biāo)識(shí)作為我們將來(lái)家用電器的標(biāo)識(shí)，也就是將來(lái)在商場(chǎng)里頭，如果你們?cè)儋I(mǎi)家用電器的時(shí)候，如果看見(jiàn)這個(gè)笑臉，你就知道這個(gè)家用電器是智能的家電，不用插座了，完全是智能的。我們測(cè)算了比一級(jí)能效節(jié)能更好，因?yàn)槟阃耆�可以通過(guò)手機(jī)了解你的用電情況，你也可以上電腦，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)了解情況。

　　我們國(guó)家在輸電方面都走在世界的前列，智能電網(wǎng)是個(gè)什么樣的前景呢？智能電網(wǎng)的未來(lái)是一個(gè)什么樣呢？我現(xiàn)在在這里只想兩件事情：一個(gè)是我們現(xiàn)在正在研究的一件事情，就是利用直流來(lái)送電以外我們還做什么呢？做一個(gè)Lifi。wifi大家都非常熟悉，我們的手機(jī)上都有wifi，但是我這個(gè)手機(jī)和大家不一樣，我還裝了一個(gè)軟件，就是Lifi。Lifi是一個(gè)可見(jiàn)光通信，就是利用LED來(lái)做這個(gè)通信的功能。

　　我現(xiàn)在這個(gè)Lifi是有這么一個(gè)軟件，我們做了一個(gè)APP，比如有地下停車場(chǎng)、有商場(chǎng)、有電纜溝，我們比如說(shuō)拿商場(chǎng)舉例，你到了商場(chǎng)以后很可能有的位置你找不到，有的商場(chǎng)你不知道它在什么地方，那么我們可以點(diǎn)一下，這個(gè)Lifi可以知道你自己的位置，另外它可以指示你走到什么地方。如果是在地下停車場(chǎng)，我們這個(gè)APP讓你可以知道空車位在哪兒，因?yàn)槲覀冞@個(gè)軟件主要是什么呢？起什么功能呢？現(xiàn)在很多地方都長(zhǎng)期裝(亮)著LED燈，這個(gè)軟件通過(guò)這個(gè)LED發(fā)一個(gè)位置，還可以發(fā)數(shù)據(jù)，現(xiàn)在最高的這個(gè)數(shù)據(jù)可以到200多兆。在停車場(chǎng)里頭你找你的車，那手機(jī)一攤，你就知道自己車在哪兒，再也不用把車停了先拍一張照片，先記錄那個(gè)車號(hào)在哪兒，不用再這樣找了。這都是今后我們通過(guò)智能電網(wǎng)能應(yīng)用的工作。

　　這三張照片我還得特地講一下，左上角這張是因?yàn)橛兄绷饔秒姡�我們以后在等車的時(shí)候完全就可能拿著手機(jī)下載一個(gè)高速的視頻，下載一段電影，或者在地鐵里可以下載整段的電影，可以看新聞，我們通過(guò)這個(gè)LED，就是這個(gè)直流用電可以解決大家很多工作。除此之外，智能電網(wǎng)下一步的發(fā)展還有一個(gè)遠(yuǎn)程的大距離的輸電，比如說(shuō)，未來(lái)我們做一個(gè)全球的能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，整個(gè)地球形成一個(gè)整體的供電系統(tǒng)，我們和歐洲，和美洲交換用電，因?yàn)榈厍蛏嫌袝r(shí)區(qū)、時(shí)差，比如說(shuō)我們現(xiàn)在和德國(guó)是7個(gè)小時(shí)的時(shí)差，我們?cè)谕砩?點(diǎn)鐘的時(shí)候，正好是德國(guó)用電高峰，那么這時(shí)候，我們晚上的電價(jià)是白天的三分之一，那我們就應(yīng)該把中國(guó)的電給送到它那兒去，等咱們用電高峰的時(shí)候再把它的電買(mǎi)過(guò)來(lái)，這樣整個(gè)地球就為環(huán)保做了貢獻(xiàn)，今后全球形成整個(gè)的聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。

　　這是我們海洋輸電工程的一個(gè)設(shè)計(jì)圖。實(shí)際上電網(wǎng)的輸送今后和光的輸送一樣了，我們知道為什么現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的這么好，就是因?yàn)橛泻５坠饫|，整個(gè)世界上有263條活躍的海底光纜，今后電纜也是這樣的，就在海底下完全鋪上來(lái)，就可以遠(yuǎn)距離的大范圍的送電，使我們整個(gè)地球通過(guò)時(shí)差、通過(guò)遠(yuǎn)距離的直流的輸送，然后使我們?nèi)�世界的網(wǎng)絡(luò)、電網(wǎng)更發(fā)達(dá)、更保險(xiǎn)。

　　今天給大家介紹了智能電網(wǎng)和我們的生活，介紹了怎么樣通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的連接使我們高速的傳輸數(shù)據(jù)控制家里的電器，怎么樣使你用電更省錢(qián)，我希望智能電網(wǎng)能引領(lǐng)我們的生活，給大家創(chuàng)造更好的機(jī)會(huì)。

　　謝謝！

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