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一、電氣工程技術(shù)的發(fā)展史
電氣工程(Electrical Engineering)是現(xiàn)代科技領(lǐng)域核心學(xué)科之一,傳統(tǒng)的電氣工程定義為用于創(chuàng)造產(chǎn)生電氣與電子系統(tǒng)的有關(guān)學(xué)科的總和。21世紀(jì)的電氣工程概念已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出這一范疇,如今電氣工程涵蓋了幾乎所有與電子、光子有關(guān)的工程行為。電氣工程的發(fā)展程度直接體現(xiàn)了國(guó)家的科技進(jìn)步水平,因此,電氣工程的教育和科研在發(fā)達(dá)國(guó)家大學(xué)中始終占據(jù)重要地位。
1.電磁學(xué)理論的建立及通訊技術(shù)的發(fā)展
大自然中的雷電使人類(lèi)對(duì)電有了最早、最樸素的認(rèn)識(shí),天然磁石吸鐵是人類(lèi)對(duì)磁現(xiàn)象的最早觀察,然而,人類(lèi)對(duì)電磁現(xiàn)象的研究始于16世紀(jì)的英國(guó),1663年德國(guó)科學(xué)家蓋利克發(fā)明了摩擦起電的儀器,1729年英國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)電荷可以通過(guò)金屬傳導(dǎo)等等,這是人類(lèi)對(duì)電的早期實(shí)驗(yàn),之后又出現(xiàn)了一系列具有里程碑意義的發(fā)現(xiàn)與發(fā)明。
(1)庫(kù)侖定律。1785年法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵鐾ㄟ^(guò)扭秤測(cè)量靜電力和磁力總結(jié)出:兩個(gè)電荷之間的作用力與它們間距離的平方成反比,與它們所帶電荷量的乘積成正比,這就是著名的庫(kù)侖定律。這一發(fā)現(xiàn)的歷史意義在于它標(biāo)志著人類(lèi)對(duì)電磁現(xiàn)象的研究從定性階段進(jìn)入了定量階段。
(2)“伏打電池”。1799年意大利物理學(xué)家伏特經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)把任何潮濕物體放到兩個(gè)不同金屬之間都會(huì)產(chǎn)生電流,一年后伏特發(fā)明了世界上第一個(gè)電池,自此人類(lèi)對(duì)電的研究由靜電擴(kuò)大到了動(dòng)電,開(kāi)辟了電學(xué)研究的新領(lǐng)域。
(3)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)和安培右手定則。1820年奧斯特偶然發(fā)現(xiàn)通電鉑絲周?chē)男〈裴槹l(fā)生輕微晃動(dòng),之后他經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一發(fā)現(xiàn)。其后安培進(jìn)行了更深入的研究,提出了右手定則,發(fā)現(xiàn)了電流方向與磁針轉(zhuǎn)動(dòng)方向之間的關(guān)系。安培還通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)通電導(dǎo)體和兩個(gè)通電線圈之間相互作用的規(guī)律,從而奠定了電動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)。
(4)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)。英國(guó)科學(xué)家法拉第是第一個(gè)成功完成磁生電實(shí)驗(yàn)的人,并歸納出產(chǎn)生感應(yīng)電流的五種情況:一是變化著的電流;二是變化著的磁場(chǎng);三是運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定電流;四是運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng);五是在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的電線。法拉第把這一現(xiàn)象叫做“電磁感應(yīng)”。電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)使生產(chǎn)電成為可能,至今,發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、變壓器都是運(yùn)用電磁感應(yīng)原理工作的。
(5)麥克斯韋建立電磁場(chǎng)理論。英國(guó)數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家麥克斯韋總結(jié)了前人的一系列成果,用數(shù)學(xué)方程式表示電磁場(chǎng),建立了完整的電磁理論體系,揭示了光、電、磁本質(zhì)上的統(tǒng)一,并預(yù)言了電磁波的存在。1873年他出版的電磁場(chǎng)理論經(jīng)典著作《電磁學(xué)通論》是里程碑式的自然科學(xué)理論巨著。
任何科學(xué)發(fā)明與發(fā)現(xiàn)都是許許多多的科學(xué)家不懈努力的成果,德國(guó)物理學(xué)家歐姆、高斯、赫茲,美國(guó)物理學(xué)家亨利,俄國(guó)物理學(xué)家楞次等等都為電磁理論的形成作出過(guò)貢獻(xiàn),本文不在一一類(lèi)舉。
電磁理論的建立為無(wú)線電通信揭示的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),19世紀(jì)通信技術(shù)取得了突破性成果,先后發(fā)明了有線電報(bào)、有線電話和無(wú)線通信。
2.電工技術(shù)的初期發(fā)展
人類(lèi)社會(huì)發(fā)展歷程中經(jīng)歷了三次工業(yè)革命,對(duì)人類(lèi)的進(jìn)步起到了巨大的作用。第一次工業(yè)革命從18世紀(jì)中葉到19世紀(jì)中葉,以瓦特發(fā)明的蒸汽機(jī)為標(biāo)志,以機(jī)械化為特征,中心在英國(guó);第二次工業(yè)革命從19世紀(jì)后半期到20世紀(jì)中葉,以工業(yè)生產(chǎn)電氣化為主要標(biāo)志,其成果是電力、鋼鐵、化工“三大技術(shù)”與汽車(chē)、飛機(jī)和無(wú)線電通信“三大文明”,其中心在美國(guó)和德國(guó);第三次工業(yè)革命從20世紀(jì)中葉到21世紀(jì)初,以社會(huì)生產(chǎn)、生活信息化為特點(diǎn),又叫新技術(shù)革命。第二次工業(yè)革命就是從電工技術(shù)初創(chuàng)和應(yīng)用開(kāi)始的。
(1)直流發(fā)電機(jī)的誕生。1831年英國(guó)企業(yè)家研制出了史上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)——蒸汽動(dòng)力永磁發(fā)電機(jī);1832年法國(guó)科學(xué)家匹克斯發(fā)明了世界上第一臺(tái)直流發(fā)動(dòng)機(jī);1866年西門(mén)子發(fā)明了自激式勵(lì)磁直流發(fā)電機(jī);1870年格拉姆發(fā)明了實(shí)用自激直流發(fā)電機(jī),結(jié)構(gòu)可靠,電流穩(wěn)定,輸出功率大,被各國(guó)廣泛采用作為照明燈電源。
(2)遠(yuǎn)距離輸電和電力工業(yè)技術(shù)體系的初步建立。1875年法國(guó)巴黎火車(chē)站建成世界上最早的一座火力發(fā)電廠。愛(ài)迪生不僅發(fā)明了燈泡,他還在1882年建立了美國(guó)第一家直流發(fā)電廠,裝有6臺(tái)直流發(fā)電機(jī),通過(guò)電纜輸送照明用電,不過(guò)當(dāng)時(shí)的最大輸送距離只有1.6km。之后愛(ài)迪生還建立了一座水電站,形成了電力工業(yè)體系的雛形。
(3)交流發(fā)電機(jī)電荷電動(dòng)機(jī)的誕生。1876~1878年俄國(guó)人亞布洛切科夫成功試驗(yàn)了單相交流輸電技術(shù)。1885年,英國(guó)工程師菲爾安基設(shè)計(jì)的第一座交流單相發(fā)電站建成。同年,美國(guó)人威斯汀豪率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)完成了交流發(fā)電、供電系統(tǒng),并創(chuàng)建了交流配電網(wǎng)。1883年,美籍電氣工程師特斯拉發(fā)明了世界上第一臺(tái)感應(yīng)電動(dòng)機(jī),5年后他又發(fā)明了兩相異步電動(dòng)機(jī)和交流電傳輸系統(tǒng)。1888年,俄國(guó)工程師德布羅夫斯基和德?tīng)柗l(fā)明了三相交流制。1891年,德國(guó)安裝了世界上第一臺(tái)三相交流發(fā)電機(jī),并建成了第一條三相交流輸電線路。自此,三相異步電動(dòng)機(jī)得到了廣泛應(yīng)用,電能逐步取代了蒸汽成為動(dòng)力源,電力工業(yè)得到了迅速發(fā)展。
3.電工理論的建立
(1)電路理論的建立。關(guān)于電路的早期研究有:1778年伏特提出了電容的概念,給出了導(dǎo)體上儲(chǔ)存電荷的計(jì)算方法Q=CU;1826年歐姆發(fā)表了歐姆定律;1831年法拉第提出了電磁感應(yīng)定律;1832年亨利提出了磁通量計(jì)算公式。
1845年德國(guó)物理學(xué)家基爾霍夫提出了關(guān)于任意電路中電流、電壓關(guān)系的基本定律:電流定律(任意時(shí)刻電路中任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的各條支路電流的代數(shù)和為零);電壓定律(任何時(shí)刻電路中任意一個(gè)閉合回路的各元件電壓的代數(shù)和為零)。這兩個(gè)定律發(fā)展了歐姆定律,奠定了電路系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)。
1853年英國(guó)物理學(xué)家湯姆遜推導(dǎo)出了電路震蕩方程,并得出了萊頓瓶發(fā)電過(guò)程中電流在反復(fù)震蕩且不斷衰減的結(jié)論,并計(jì)算出震蕩頻率與R、L、C參數(shù)之間的關(guān)系,奠定了動(dòng)態(tài)電路分析的基礎(chǔ)。1855年,湯姆遜還建立了長(zhǎng)距離電纜的等效電路模型。
1893年美籍電氣學(xué)家施泰因梅茨提出了計(jì)算交流電路的方法——“相量法”,其實(shí)用、易懂,至今在分析正弦交流電路時(shí)依然沿用此法。
其間,赫爾姆霍茲提出的等效發(fā)電機(jī)原理、基爾霍夫建立的長(zhǎng)距離架空線路參數(shù)電路模型、亥維賽德找出的求解電路暫態(tài)過(guò)程運(yùn)算法、傅立葉用數(shù)學(xué)方法建立的熱傳導(dǎo)定律等等都對(duì)電工理論的豐富和完善起到了重要作用。
(2)電網(wǎng)絡(luò)理論的建立。通信技術(shù)的興起推動(dòng)了電網(wǎng)絡(luò)理論的發(fā)展。1924年,福斯特給出了電感和電容二端網(wǎng)絡(luò)的電抗定理,建立了由給定頻率特性設(shè)計(jì)電路的電網(wǎng)絡(luò)理論。
1945年美國(guó)科學(xué)家伯德總結(jié)出了分析線性電路和控制系統(tǒng)的頻域分析方法。1953年梅森創(chuàng)建了采用信號(hào)流圖分析復(fù)雜回饋系統(tǒng)的方法,并被廣泛應(yīng)用。20世界50年代美國(guó)科學(xué)家達(dá)默制成了第一批集成電路,從此電路理論中增加了對(duì)含源器件的電路分析和綜合。20世紀(jì)70年代在L.O.Chua等科學(xué)家的努力下,器件建模理論逐漸日趨完善。20世紀(jì)中期計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使電網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)輔助分析和設(shè)計(jì)成為電路理論研究中的基本手段。
4.新技術(shù)革命對(duì)電氣工程技術(shù)的推動(dòng)
20世紀(jì)中葉開(kāi)始的第三次技術(shù)革命又稱(chēng)為新技術(shù)革命,以核能、宇航和電子計(jì)算機(jī)這三大技術(shù)為主要標(biāo)志。這個(gè)時(shí)期的主要理論是信息論、系統(tǒng)論和控制論,這三大理論的創(chuàng)立為通信工程技術(shù)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的研究提供了全新的科學(xué)方法。
(1)計(jì)算機(jī)的升級(jí)換代對(duì)電氣工程技術(shù)的推動(dòng)。自19世紀(jì)第一臺(tái)計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái),經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,計(jì)算機(jī)給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)了翻天覆地的變化,人類(lèi)社會(huì)從此走進(jìn)了信息時(shí)代。1952年出世的第一代計(jì)算機(jī)使用的是真空電子管,不僅體積巨大,而且耗電量驚人。1959年~1963年生產(chǎn)的第二代計(jì)算機(jī)用晶體管替代了真空電子管,大大提高了運(yùn)算速度,減少了耗電量,減小了體積,運(yùn)用在了軍事和科研領(lǐng)域。1964年~1970年生產(chǎn)的第三代計(jì)算機(jī)用集成電路替代了晶體管,不僅極大地提高了運(yùn)算速度而且降低了成本,計(jì)算機(jī)開(kāi)始進(jìn)入到了普及階段。1971年至今生產(chǎn)的第四代計(jì)算機(jī)使用了超大規(guī)模集成電路,實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化,計(jì)算機(jī)普及到了個(gè)人。計(jì)算機(jī)的升級(jí)換代推動(dòng)了控制技術(shù)的發(fā)展,形成了計(jì)算機(jī)管理生產(chǎn)系統(tǒng),提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
(2)電子信息技術(shù)的發(fā)展。電子信息技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和電信技術(shù)相結(jié)合而形成的技術(shù)手段。20世紀(jì)通信技術(shù)得到了迅猛發(fā)展,人類(lèi)社會(huì)生活也由此發(fā)生了巨大變革,人類(lèi)從此進(jìn)入信息時(shí)代。
1920年人們發(fā)現(xiàn)電離層對(duì)無(wú)線電短波有反射作用。1935年人們發(fā)現(xiàn)了雷達(dá)并廣泛應(yīng)用于軍事和民用通信領(lǐng)域。1964年美國(guó)發(fā)射了第一顆地球同步靜止軌道通信衛(wèi)星,突破了大氣層對(duì)無(wú)線電波的屏蔽,實(shí)現(xiàn)了宇宙范圍的無(wú)線電通信。20世紀(jì)70年代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立使人們開(kāi)始通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲取信息。20世紀(jì)80年代以后尋呼機(jī)和移動(dòng)電話逐步得到廣泛使用,現(xiàn)今信息服務(wù)業(yè)已成為世界上發(fā)展最快的新興行業(yè)之一。
電氣工程技術(shù)發(fā)展史再次印證了這樣兩個(gè)真理:一是任何理論的創(chuàng)立和技術(shù)的進(jìn)步都要靠眾多科學(xué)家甚至一代代人的不懈努力而實(shí)現(xiàn),特別是在學(xué)科相互融合交叉的今天。二是科學(xué)技術(shù)的每一次重大突破都會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展和人類(lèi)社會(huì)的巨大進(jìn)步,科技是第一生產(chǎn)力,創(chuàng)新是社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)力。
二、電氣學(xué)科的形成與發(fā)展
按我國(guó)高等教育學(xué)科劃分,電氣信息學(xué)科類(lèi)屬工學(xué)門(mén)類(lèi)(門(mén)類(lèi)編號(hào)08),其下設(shè)五個(gè)一級(jí)學(xué)科:電氣工程(一級(jí)學(xué)科編號(hào)0808)、電子科學(xué)與技術(shù)(0809)、信息與通信工程(0810)、控制科學(xué)與工程(0811)和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)(0812)。這五個(gè)學(xué)科有著相同的學(xué)科基礎(chǔ),都是研究電磁現(xiàn)象及其應(yīng)用的基礎(chǔ)學(xué)科與技術(shù)工程的綜合,電能的突出優(yōu)點(diǎn)在于:它既是易于傳輸?shù)墓I(yè)動(dòng)力,又是非??煽康男畔⑤d體。電子科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)都是從電類(lèi)專(zhuān)業(yè)派生出來(lái)的弱電學(xué)科,在19世紀(jì)末電工科學(xué)技術(shù)已形成了電力與電信兩大分支。
我國(guó)電氣工程一級(jí)學(xué)科下設(shè)五個(gè)二級(jí)學(xué)科:電機(jī)與電器(二級(jí)學(xué)科編號(hào)080801)、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化(080802)、高電壓與絕緣技術(shù)(080803)、電力電子與電力傳動(dòng)(080804)、電工理論與新技術(shù)(080805),電氣工程包含的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論有電路原理、模擬電子、數(shù)字電子、微機(jī)原理與接口技術(shù)、單片機(jī)原理、自動(dòng)控制原理、電磁理論、MATLAB仿真等。專(zhuān)業(yè)理論有電力系統(tǒng)及其暫態(tài)分析、電力電子、電機(jī)學(xué)、高電壓與絕緣、電力拖動(dòng)、輸配電、工廠企業(yè)供電、電力市場(chǎng)等。
19世紀(jì)末歐美大學(xué)先后設(shè)立了電氣工程(Electrical Engineering)專(zhuān)業(yè),100多年來(lái),其名稱(chēng)雖然沒(méi)變,但內(nèi)涵已隨著科技的飛速發(fā)展有了非常大的變化。過(guò)去歐美的電氣工程專(zhuān)業(yè)是以電力工程為主,現(xiàn)在電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)已成為該專(zhuān)業(yè)的核心,美國(guó)一些著名高校甚至已不開(kāi)設(shè)電力工程研究方向。有些大學(xué)把計(jì)算機(jī)技術(shù)從電氣工程系分離了出去,單獨(dú)成立了計(jì)算機(jī)科學(xué)系。
我國(guó)的電氣工程始于1908年上海南洋公學(xué)的電機(jī)電工學(xué)科,就是上海交大的前身,距今也有100多年的歷史了。1917年該校的電機(jī)專(zhuān)科設(shè)立了電訊門(mén),即我國(guó)最早的無(wú)線電專(zhuān)業(yè),如今的電子信息及計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)群都是由此發(fā)展演化而來(lái)的。1932年,清華大學(xué)設(shè)置了電機(jī)系。建國(guó)后,我國(guó)建立了一大批以工科為主的多科性大學(xué),其中大多設(shè)立了電機(jī)工程系。1977年以后,大部分高校的“電機(jī)工程系”陸續(xù)更名為“電氣工程系”,近幾年來(lái),部分高校又把“電氣工程系”發(fā)展成為“電氣工程學(xué)院”。我國(guó)的電氣工程雖然與國(guó)外名稱(chēng)相同,但內(nèi)涵有很大區(qū)別,我國(guó)大學(xué)一般都是強(qiáng)弱電分開(kāi),即電氣類(lèi)與電信類(lèi)分設(shè)在不同的學(xué)院。
100多年以來(lái),電氣工程學(xué)科已發(fā)展成為覆蓋多門(mén)類(lèi)交叉學(xué)科、應(yīng)用領(lǐng)域廣闊的完善的學(xué)科,形成了強(qiáng)弱電結(jié)合、軟硬件結(jié)合、機(jī)電結(jié)合的學(xué)科特點(diǎn)。
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家電氣工程學(xué)科的發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢(shì):
(1)在學(xué)科中融入大量信息技術(shù)知識(shí)。在全球信息化的當(dāng)今,信息技術(shù)以指數(shù)速度進(jìn)步,它曾對(duì)電氣工程學(xué)科的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用,還將為電氣工程領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新提供工具與技術(shù)支持,對(duì)電氣學(xué)科的發(fā)展產(chǎn)生了決定性作用。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的著名大學(xué)(如耶魯大學(xué)、麻省理工學(xué)院等)大都把電氣工程、通信工程、計(jì)算機(jī)工程放在同一學(xué)院,以利于在電氣工程學(xué)科中融入大量的信息技術(shù)知識(shí)。
(2)與其他學(xué)科不斷交叉融合,拓展了研究領(lǐng)域,大量的研究都是在跨學(xué)科領(lǐng)域開(kāi)展的。
(3)與企業(yè)聯(lián)系密切,科技成果轉(zhuǎn)換能力強(qiáng),引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)更新。
三、電氣技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
與電氣工程學(xué)科相關(guān)的產(chǎn)業(yè)主要有電力工業(yè)、電氣裝備制造業(yè)以及幾乎所有使用電力的行業(yè),電氣技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用也主要集中在這些行業(yè)。
1.可再生能源技術(shù)
1995年全球可再生能源僅占一次能源的18%,預(yù)測(cè)到2050年可再生能源要占一次能源的22%,21世紀(jì),光伏技術(shù)、風(fēng)電技術(shù)、生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)等得到了快速發(fā)展。下面著重介紹人類(lèi)的未來(lái)能源——?dú)淠???茖W(xué)家們一直致力于研究把氫能作為人類(lèi)未來(lái)的能源,氫能有其他能源無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì):
(1)清潔。其反應(yīng)后的生成物為水和氮化氫,對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染。
(2)儲(chǔ)量豐富。地球上的海水所含的氫用來(lái)發(fā)電就夠人類(lèi)用數(shù)億年。
(3)熱值高。單位重量的發(fā)熱量叫熱值,氫的熱值是汽油的3倍,煤炭的4倍。現(xiàn)在世界上很多國(guó)家正在斥巨資研究這一能源,但目前還處在實(shí)驗(yàn)室階段,距工業(yè)應(yīng)用還有一段距離。
2.輸電信技術(shù)
超導(dǎo)技術(shù)在電氣工程中的廣泛應(yīng)用已成為發(fā)展趨勢(shì)。
(1)超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)。將電能轉(zhuǎn)換為電磁能,利用超導(dǎo)線圈儲(chǔ)存起來(lái)。超導(dǎo)儲(chǔ)能系統(tǒng)是除電池儲(chǔ)能系統(tǒng)之外的又一儲(chǔ)能系統(tǒng),其使用將提高電網(wǎng)的安全性。
(2)超導(dǎo)故障限流器。利用超導(dǎo)體超導(dǎo)與正常狀態(tài)的轉(zhuǎn)變特性,快速限制電力系統(tǒng)故障短路電流,保障電網(wǎng)安全。
(3)超導(dǎo)大容量電纜。可大大降低輸電過(guò)程中的電耗,提高能源效率。
引言
在電力系統(tǒng)運(yùn)行中,外界因素(如雷擊、鳥(niǎo)害呢)、內(nèi)部因素(絕緣老化,損壞等)及操作等,都可能引起各種故障及不正常運(yùn)行的狀態(tài)出現(xiàn)。電力系統(tǒng)非正常運(yùn)行狀態(tài)有:過(guò)負(fù)荷,過(guò)電壓,非全相運(yùn)行,振蕩,次同步諧振,同步發(fā)電機(jī)短時(shí)失磁異步運(yùn)行等。
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行情況時(shí),用于快速切除故障,消除不正常狀況的重要自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備。電力系統(tǒng)發(fā)生故障或危及其安全運(yùn)行的事件時(shí),他們能及時(shí)發(fā)出告警信號(hào),或直接發(fā)出跳閘命令以終止事件。
1 繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)的任務(wù)
1.1 當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí),應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開(kāi),以最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng)元件本身的損壞,降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響,并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求(如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等)。
1.2 反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況,并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同(例如有無(wú)經(jīng)常值班人員)發(fā)出信號(hào),以便值班人員進(jìn)行處理,或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。
2 電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的組成及基本要求
2.1 繼電保護(hù)裝置的組成
繼電保護(hù)一般由輸入部分、測(cè)量部分、邏輯判斷部分和輸出執(zhí)行部分組成。現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)輸入部分一般是要進(jìn)行必要的前置處理,如隔離、電平轉(zhuǎn)換、低通濾波等,使繼電器能有效地檢查各現(xiàn)場(chǎng)物理量。測(cè)量信號(hào)要轉(zhuǎn)換為邏輯信號(hào),根據(jù)測(cè)量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、邏輯狀態(tài)、輸出順序等信息,按照一定的邏輯關(guān)系組合運(yùn)算最后確定執(zhí)行動(dòng)作,由輸出執(zhí)行部分完成最終任務(wù)。
2.2 繼電保護(hù)裝置的要求
繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可行性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求:這四“性”之間緊密聯(lián)系,既矛盾又統(tǒng)一。
2.2.1 可行性是指保護(hù)該動(dòng)體時(shí)應(yīng)可行動(dòng)作。不該動(dòng)作時(shí)應(yīng)不動(dòng)作。可控性是對(duì)繼電保護(hù)裝置性能的最根本的要求。
2.2.2 選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障,當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí),才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)切除故障。
2.2.3 靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí),保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù),各類(lèi)保護(hù)的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。
選擇性和靈敏性的要求,通過(guò)繼電保護(hù)的整定實(shí)現(xiàn)。
2.2.4 速動(dòng)性是指保護(hù)裝置應(yīng)盡快地切除短路故障,其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度,縮小故障波及范圍,提高自動(dòng)重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果等。
3 繼電保護(hù)裝置的發(fā)展歷史
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展經(jīng)歷了機(jī)電型、整流型、晶體管型和集成電路型幾個(gè)階段后,現(xiàn)在發(fā)展到了微機(jī)保護(hù)階段。微機(jī)繼電保護(hù)的發(fā)展史微機(jī)繼電保護(hù)指的是以數(shù)字式計(jì)算機(jī)(包括微型機(jī))為基礎(chǔ)而構(gòu)成的繼電保護(hù)。它起源于20世紀(jì)60年代中后期,是在英國(guó)、澳大利亞和美國(guó)
我國(guó)的微機(jī)保護(hù)研究起步于20世紀(jì)70年代末期、80年代初期,盡管起步晚,但是由于我國(guó)繼電保護(hù)工作者的努力,進(jìn)展卻很快。經(jīng)過(guò)10年左右的奮斗,到了80年代末,計(jì)算機(jī)繼電保護(hù),特別是輸電線路微機(jī)保護(hù)已達(dá)到了大量實(shí)用的程度。我國(guó)對(duì)計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究過(guò)程中,高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用。
在主設(shè)備保護(hù)方面,東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)一變壓器組保護(hù)也相繼于1989年、1994年通過(guò)鑒定,投入運(yùn)行。南京電力自動(dòng)化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù)裝置也于1991年通過(guò)鑒定。天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù),西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于1993年、1996年通過(guò)鑒定。至此,不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色,為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。因此到了90年代,我國(guó)繼電保護(hù)進(jìn)入了微機(jī)時(shí)代。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究,在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果,并且應(yīng)用于實(shí)際之中。
4 繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
繼電保護(hù)技術(shù)未來(lái)趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化,網(wǎng)絡(luò)化,智能化,保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。
4.1 計(jì)算機(jī)化
電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高,除了保護(hù)的基本功能外,還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放空間,快速的數(shù)據(jù)處理功能,強(qiáng)大的通信能力,與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力,高級(jí)語(yǔ)言編程等。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺(tái)PC機(jī)的功能。
繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。但對(duì)如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求,如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性,如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,尚須進(jìn)行具體深入的研究。
4.2 網(wǎng)絡(luò)化
繼電保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務(wù)),還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這就要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù),各個(gè)保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動(dòng)作,確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。顯然,實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。微機(jī)保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護(hù)性能和可靠性,這是微機(jī)保護(hù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
4.3 保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化
在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下,保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺(tái)高性能、多功能的計(jì)算機(jī),是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。
目前,為了測(cè)量、保護(hù)和控制的需要,室外變電站的所有設(shè)備,如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜不但要大量投資,而且使二次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化的計(jì)算機(jī)裝置,就地安裝在室外變電站的被保護(hù)設(shè)備旁,將被保護(hù)設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后,通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送到主控室,則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì),還可免除電磁干擾。
(1)單一垂直壟斷型模式:全國(guó)發(fā)電、輸電、配售電業(yè)務(wù)全部由一家電力公司經(jīng)營(yíng),多為國(guó)家所有制企業(yè),由國(guó)家對(duì)電力公司經(jīng)營(yíng)實(shí)行管制,法國(guó)、意大利、葡萄牙、希臘等國(guó)屬于這種類(lèi)型。
(2)多頭壟斷型模式:這種模式有兩種情況,第一種是多家垂直壟斷型,由多家電力公司分區(qū)經(jīng)營(yíng),各區(qū)域電力供應(yīng)相對(duì)獨(dú)立,發(fā)電、輸電、配電實(shí)行垂直一體化壟斷,各區(qū)電網(wǎng)是互聯(lián)的。日本是采用這種模式的典型,全國(guó)有10大電力公司,除沖繩電力公司外,其他9大電力公司都已互相聯(lián)網(wǎng)。第二種是多家發(fā)輸電壟斷經(jīng)營(yíng),配電業(yè)務(wù)由其它多家公司經(jīng)營(yíng),輸電網(wǎng)是互聯(lián)的。目前美國(guó)加州的電力工業(yè)采用這種模式。
(3)單一壟斷與多頭結(jié)合型模式:輸電業(yè)務(wù)由單一電力公司經(jīng)營(yíng),并垂直經(jīng)營(yíng)發(fā)電和配電業(yè)務(wù),發(fā)電和配電領(lǐng)域也允許其它企業(yè)進(jìn)入,但由于電力公司壟斷輸電的優(yōu)勢(shì),為保證公平競(jìng)爭(zhēng),國(guó)家對(duì)電力公司實(shí)行管制,目前德國(guó)、美國(guó)的電力企業(yè)屬于這種管理模式。
(4)市場(chǎng)開(kāi)放競(jìng)爭(zhēng)模式:在發(fā)電、配售電領(lǐng)域?qū)嵭型耆?jìng)爭(zhēng),輸電由一家公司經(jīng)營(yíng),并實(shí)行政府監(jiān)管。這種模式多為近10年各國(guó)電力工業(yè)改革后形成,以英國(guó)、澳大利亞、阿根廷、智利、挪威、新西蘭、新加坡、荷蘭等國(guó)為代表。
縱觀世界各國(guó)電力體制改革及電力市場(chǎng)建立的模式,全球電力行業(yè)改革的基本趨勢(shì)是打破壟斷,形成競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的趨勢(shì)已成必然。但電力工業(yè)要求發(fā)、輸、供同時(shí)完成和為公眾服務(wù)的特征,打破壟斷的方法不是簡(jiǎn)單的開(kāi)放,也不是"放任自由"的市場(chǎng)。各國(guó)電力市場(chǎng)改革歸納起來(lái)有兩個(gè)鮮明的特征:第一,將壟斷限制在最小范圍內(nèi),即只保留真正意義上的壟斷環(huán)節(jié)。其基本作法是:對(duì)具有明顯公共性質(zhì)的全國(guó)性(區(qū)域性)電力網(wǎng),實(shí)行政府監(jiān)管下的獨(dú)家經(jīng)營(yíng),將電力行業(yè)的其它環(huán)節(jié)(發(fā)電和售電)放開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)。第二,為達(dá)到競(jìng)爭(zhēng)的目的,采取大規(guī)模的行業(yè)重組與資產(chǎn)出售政策。行業(yè)重組將電力企業(yè)按生產(chǎn)過(guò)程分為發(fā)電、輸電、供電三個(gè)環(huán)節(jié),在可以按競(jìng)爭(zhēng)運(yùn)行的環(huán)節(jié),將國(guó)有電力公司分拆成若干個(gè)并允許新的公司加入,形成競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。電力行業(yè)重組應(yīng)使股東價(jià)值、服務(wù)質(zhì)量和價(jià)格水平達(dá)到最優(yōu)平衡,實(shí)現(xiàn)三方總價(jià)值的最大化。
2國(guó)外電力改革特點(diǎn)
電力工業(yè)作為公用事業(yè)有其特殊性,因此,即使在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)制度比較完善的國(guó)家,其電力工業(yè)的組織形式和運(yùn)行機(jī)制也以區(qū)別于一般競(jìng)爭(zhēng)行業(yè)的特殊性而長(zhǎng)期存在。推動(dòng)和使得這種改革取得成功的因素主要有兩個(gè)方面的原因:一是外部壓力,即社會(huì)對(duì)電力工業(yè)提高效率的要求,因?yàn)閴艛嘟?jīng)營(yíng)容易使企業(yè)管理與市場(chǎng)壓力脫節(jié),造成高成本和低效率,結(jié)果導(dǎo)致電價(jià)升高,社會(huì)對(duì)電力工業(yè)提高效率的要求是推動(dòng)改革的外部條件。二是改革和物質(zhì)條件,即電網(wǎng)安全技術(shù)的發(fā)展,使電力在發(fā)、輸、配、售分開(kāi)并開(kāi)展競(jìng)爭(zhēng)的條件下,仍然能夠保持生產(chǎn)與供應(yīng)的穩(wěn)定和安全。
國(guó)外電力改革的過(guò)程一般是由政府提出改革的要求,并成立一個(gè)權(quán)威機(jī)構(gòu)進(jìn)行改革的方案設(shè)計(jì),同時(shí)起草有關(guān)政策法規(guī),然后對(duì)傳統(tǒng)的一體化的電力公司進(jìn)行分解,并成立機(jī)構(gòu)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)行監(jiān)管。
始于80年代初的全球性電力改革結(jié)果各不相同。在認(rèn)真研究世界范圍內(nèi)的電力改革實(shí)踐后,可得出一個(gè)結(jié)論:電力行業(yè)重組沒(méi)有現(xiàn)成的模式可以照搬,一個(gè)國(guó)家的產(chǎn)業(yè)模式取決于該國(guó)電力行業(yè)特色以及政治、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素等等。全世界沒(méi)有一個(gè)完美的電力行業(yè)改革模式,電力行業(yè)改革要實(shí)事求是,應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā)。
中國(guó)核電站有4道安全屏障。第1道,核電站的燃料是二氧化鈾的陶瓷體芯塊,能把絕大部分的裂變產(chǎn)物自留在芯塊內(nèi);第2道,性能相當(dāng)好的鋯合金包殼管把芯塊密封在管里;第3道,壓力容器及一回路壓力邊界;第4道,安全殼。只有4道屏障同時(shí)失效,放射性物質(zhì)才有可能泄漏,但這個(gè)概率是極低的。
另一方面,自1984年中國(guó)建造第一座核電站開(kāi)始,國(guó)家對(duì)核安全的重視就從未松懈過(guò),制定了一套完整的核安全監(jiān)督管理體系。
中國(guó)核安全局在中國(guó)的四個(gè)地區(qū)建有監(jiān)督站,對(duì)所有運(yùn)行或在建的核電站實(shí)行24小時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督。
20年來(lái),國(guó)家投入了大量人力物力進(jìn)行研發(fā),從主管部門(mén)到電站業(yè)主,經(jīng)過(guò)20年的發(fā)展,其設(shè)計(jì)、運(yùn)行、維護(hù)的經(jīng)驗(yàn)不斷增加,這也是核安全得到保障的重要基礎(chǔ)。
二、雖然發(fā)生過(guò)幾次事故,歷史仍然證明,核電高安全的運(yùn)行記錄,在能源發(fā)展史上,包括常規(guī)電廠、煤礦、油井、水壩等,都是絕無(wú)僅有的
歷史上看,每一次核電事故都會(huì)伴隨著核電發(fā)展的“低谷期”。1979年發(fā)生在美國(guó)三哩島核電站核事故和1986年發(fā)生在前蘇聯(lián)(現(xiàn)烏克蘭)切爾諾貝利核電站的核事故,是核電發(fā)展史上最嚴(yán)重的兩次事故,事故引發(fā)人們對(duì)于核電的憂慮,此前已經(jīng)“狂飆突進(jìn)”了將近20年的全球核電發(fā)展很快來(lái)了個(gè)急剎車(chē)。
就是這兩次事故,也只有一次有放射性物質(zhì)逸出,造成污染和人員傷亡。這種高安全的運(yùn)行記錄,在能源發(fā)展史上,包括常規(guī)電廠、煤礦、油井、水壩等,都是絕無(wú)僅有的。事實(shí)上,兩次事故后,安全便成為核電行業(yè)發(fā)展時(shí)考慮的第一要?jiǎng)?wù),在那之后,全球也基本沒(méi)有再出現(xiàn)大的核泄漏事故。
三、不要過(guò)早對(duì)核電發(fā)展下結(jié)論
2011年3月11日,日本發(fā)生強(qiáng)烈地震并引發(fā)海嘯,繼而核電站發(fā)生爆炸。雖然各界對(duì)其消極的解讀較多,實(shí)際上,從積極方面考慮,面對(duì)如此強(qiáng)烈的地震,日本核電廠的應(yīng)對(duì)和處理,至少到目前為止“沒(méi)有大家想象的那么壞”。
核電專(zhuān)家、廈門(mén)大學(xué)能源研究院院長(zhǎng)李寧告訴記者,從3月12日日本核電站發(fā)生的爆炸來(lái)看,可以肯定不是核反應(yīng)堆爆炸,否則現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)到的放射性物質(zhì)不會(huì)僅限于銫和碘。
配電自動(dòng)化是利用現(xiàn)代電子、計(jì)算機(jī)通信及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將配電網(wǎng)在線數(shù)據(jù)和離線數(shù)據(jù)、配電網(wǎng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和地理圖形進(jìn)行信息集成,構(gòu)成完整的自動(dòng)化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)及其設(shè)備正常運(yùn)行以及事故狀態(tài)下的監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制、用電和配電管理的現(xiàn)代化。從而改進(jìn)供電質(zhì)量,與用戶建立更密切更負(fù)責(zé)的關(guān)系,以合理的價(jià)格滿足用戶要求的多樣性,力求供電經(jīng)濟(jì)性最好,企業(yè)管理更為有效。配電自動(dòng)化包含以下幾個(gè)方面:
饋線自動(dòng)化。饋線自動(dòng)化完成饋電線路的監(jiān)測(cè)、控制、故障診斷、故障隔離和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。其主要功能有:運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)方控制和就地自主控制、故障區(qū)隔離、負(fù)荷轉(zhuǎn)移及恢復(fù)供電、無(wú)功補(bǔ)償和調(diào)壓等。
變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是利用微機(jī)技術(shù),將變電站的控制測(cè)量、傳輸處理、繼電保護(hù)、故障錄波、遠(yuǎn)動(dòng)功能融為一體的多機(jī)共享系統(tǒng)。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)所能完成的主要功能包括:數(shù)據(jù)采集、繼電保護(hù)、參數(shù)監(jiān)測(cè)、運(yùn)行控制、事件記錄、事故報(bào)警等。功能的綜合是區(qū)別于常規(guī)變電站的最大特點(diǎn),它以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),以數(shù)據(jù)通訊為手段,以信息共享為目標(biāo),以便更好地實(shí)施無(wú)人值班。
配電管理系統(tǒng)。是指用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、信息處理及通信等技術(shù)和相關(guān)設(shè)備對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)視、管理和控制。它是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的神經(jīng)巾樞,整個(gè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)視、控制和管理中心。需求側(cè)管理。通過(guò)一系列經(jīng)濟(jì)政策和技術(shù)措施,由供需雙方共同參與的供用電管理。包含負(fù)荷管理、用電管理及需方發(fā)電管理等。需求側(cè)管理的幾個(gè)內(nèi)容涉及電力供需雙方,甚至與電力管理體制有關(guān),必須通過(guò)立法和制訂相應(yīng)的規(guī)則,并最終由電力市場(chǎng)來(lái)調(diào)節(jié)。
配電通信系統(tǒng)。是配電自動(dòng)化系統(tǒng)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),由于配電網(wǎng)終端節(jié)點(diǎn)數(shù)量巨大,給通信方案的選擇帶來(lái)困難,配電系統(tǒng)可有有線、無(wú)線、光纖、載波等多種通信方式。對(duì)于通信方式的選擇應(yīng)根據(jù)用戶的具體情況選擇一種性能價(jià)格比最高的方式。下面簡(jiǎn)要分析各種通信方式的利弊:①有線方式有電話線和專(zhuān)線2種。電話線方式設(shè)備投資較低,可靠性和實(shí)時(shí)性也較低,由于電話線架設(shè)非常方便,廣泛適用于實(shí)時(shí)性要求不高的配電終端。專(zhuān)線方式可靠性和實(shí)時(shí)性都很好,適合實(shí)時(shí)性要求較高的配電終端設(shè)備,缺點(diǎn)是需要架設(shè)專(zhuān)用通信線。②無(wú)線方式有普通電臺(tái)和高速智能數(shù)傳電臺(tái)2種。普通電臺(tái)已廣泛應(yīng)用于負(fù)荷控制系統(tǒng)中,優(yōu)點(diǎn)是投資少,缺點(diǎn)是可靠性較低,控制較嚴(yán)。高速智能數(shù)傳電臺(tái)通信速率高,頻點(diǎn)可復(fù)用,支持x.25協(xié)議,有路由選擇功能和主動(dòng)上報(bào)功能,適合配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用,缺點(diǎn)是價(jià)格較高。③光纖通信方式有光端機(jī)方式和光接口板方式2種。光纖通信的主要優(yōu)點(diǎn)是通信容量大、抗干擾能力強(qiáng)、損耗小,缺點(diǎn)是價(jià)格較高。光端機(jī)方式適合容量大的站點(diǎn),成本也較高。光接口板的方式將光電轉(zhuǎn)換器直接置入配電終端內(nèi),并可以利用編碼復(fù)用方式多個(gè)配電終端設(shè)備公用一對(duì)光纖,有效地降低了成本。
2配電自動(dòng)化現(xiàn)狀
目前配電自動(dòng)化大體有以下幾種方式:在10kV輻射線路或樹(shù)狀線路采用重合器、分段器的方式。由于該種方式不需配置通道和主站系統(tǒng),依靠重合器和分段器自身的功能進(jìn)行故障隔離和恢復(fù)供電,因而具備容易實(shí)施、節(jié)省投資等優(yōu)點(diǎn);在10kV環(huán)形電纜配電網(wǎng)絡(luò)中采用重合器,配合環(huán)網(wǎng)柜實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化:在10kV環(huán)形電纜配電網(wǎng)絡(luò)中采用環(huán)網(wǎng)柜加裝FTU,并設(shè)置配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng),環(huán)網(wǎng)柜可以是戶外、戶內(nèi)兩種方式;由于國(guó)內(nèi)大多數(shù)城市內(nèi)是沿城市街道敷設(shè)的架空絕緣導(dǎo)線構(gòu)成10kV配電網(wǎng)絡(luò)。針對(duì)這種配電網(wǎng)絡(luò),目前采用的配電自動(dòng)化方式是首先進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改造,形成多個(gè)環(huán)網(wǎng)或“手拉手”線路,使每一用戶有2個(gè)供電源等等。
3配電系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)
1)功能分層分布。配網(wǎng)自動(dòng)化與通信系統(tǒng)是密切卡相關(guān)的,為了貫徹功能下放、分級(jí)分層、提高事故響應(yīng)速度的原則,配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)一般分為3層:主站、子站、饋線。目前在3層之間通信一般采用光纖以太網(wǎng)、光纖環(huán)網(wǎng)、雙絞線、電力線載波和無(wú)線等多種方式。其中電力線載波是一種很理想的通信方式,最初的電力線載波是為傳輸高頻保護(hù)信號(hào)和話音信號(hào)設(shè)計(jì)的,其是基于線路兩端阻波器的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。由于配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)眾多,這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式不能滿足配電自動(dòng)化的要求,因此配電載波不冉使用阻波器;第二代的載波技術(shù)基于擴(kuò)頻原理,能夠在很低的信噪比情況下工作,具有很強(qiáng)的通信能力;最新一代的載波技術(shù)基于數(shù)字信號(hào)處理芯片(DPS),由于PDS具有強(qiáng)大的實(shí)時(shí)解碼功能,所以這種載波技術(shù)具有非常理想的通信能力,在以后的理論研究與試驗(yàn)中會(huì)表明該技術(shù)是一項(xiàng)完全可行的、具有發(fā)展前途的新技術(shù)。
2)配電網(wǎng)系統(tǒng)保護(hù)。配電環(huán)節(jié)的保護(hù)集中在饋線的保護(hù)上,配電網(wǎng)不存在穩(wěn)定問(wèn)題,一般認(rèn)為饋線故障的切除并不嚴(yán)格要求是快速的,但是,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電力用廠用電的依賴(lài)性越來(lái)越強(qiáng),供電可靠性和供電電能質(zhì)量成為配電網(wǎng)的工作重點(diǎn)。配電網(wǎng)饋線保護(hù)的主要作用包括饋線故障切除、故障隔離和恢復(fù)供電,配電自動(dòng)化包括饋線自動(dòng)化和配電管理系統(tǒng)。饋線自動(dòng)化的核心是通信,以通信為基礎(chǔ)可以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)全局性的數(shù)據(jù)采集與控制,從而實(shí)現(xiàn)配電SCADA、配電高級(jí)應(yīng)用(PAS),同時(shí)以地理信息系統(tǒng)(GIS)為平臺(tái)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的設(shè)備管理等。
3)電能質(zhì)量。隨著基于大功率電力電了開(kāi)關(guān)設(shè)備的普及應(yīng)用,它所帶來(lái)的各種電能質(zhì)量問(wèn)題已引起各閨電力工作者的高度重視提高電能質(zhì)量的新技術(shù)已成為今年來(lái)電力系統(tǒng)領(lǐng)域中新的研究熱點(diǎn)。隨著數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的迅速發(fā)展,并得到廣泛的應(yīng)用,采用模擬量控制的電能質(zhì)量控制裝置正被數(shù)字最代替。它具有以下優(yōu)點(diǎn):可以程序控制、改變控制方法或算法而不必改變控制電路、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性和靈活性、系統(tǒng)不受溫度影響、可重復(fù)性好、易調(diào)試和批量生產(chǎn)、易實(shí)現(xiàn)并聯(lián)運(yùn)行和職能控制。隨著DSP性能的不斷改善,用DSP來(lái)做實(shí)時(shí)信號(hào)處理已成為當(dāng)今和未來(lái)的技術(shù)發(fā)展熱點(diǎn)。
系統(tǒng)進(jìn)入混沌區(qū)的跡象
1.PSTN的式微。貝爾發(fā)明電話一百多年來(lái),以交換技術(shù)為核心的PSTN固網(wǎng)電話一直是電信產(chǎn)業(yè)的核心。20世紀(jì)80年代移動(dòng)技術(shù)崛起,PSTN在電信市場(chǎng)中的地位不再唯我獨(dú)尊,全球各地的市場(chǎng)紛紛出現(xiàn)固網(wǎng)的話務(wù)量或普及率被移動(dòng)網(wǎng)路替代的現(xiàn)象?;ヂ?lián)網(wǎng)興起后,90年代末期部分PSTN的用戶接入電路(最后一里)被ADSL化,而PSTN的核心網(wǎng)路也因IP骨干網(wǎng)路的大量建置,開(kāi)始邊緣化。不過(guò),真正致命的打擊則是隨著用戶回路IP化所導(dǎo)致的VOIP的普及,特別是免費(fèi)Skype等的快速成長(zhǎng),使PSTN的營(yíng)收嚴(yán)重“蒸發(fā)”。今天已可看到如英國(guó)電信等國(guó)際大業(yè)者,開(kāi)始執(zhí)行從2006年起讓PSTN逐步除役的計(jì)劃。失掉了PSTN這根舊支柱后,未來(lái)的電信產(chǎn)業(yè)誰(shuí)主浮沉?
2.移動(dòng)語(yǔ)音服務(wù)的飽和。移動(dòng)網(wǎng)路原本是最有機(jī)會(huì)接替PSTN地位的,但移動(dòng)服務(wù)從一開(kāi)始發(fā)展就過(guò)于著重傳統(tǒng)的語(yǔ)音服務(wù),以致于普及率漸趨飽和時(shí),制約于價(jià)格競(jìng)爭(zhēng),全球各地紛紛出現(xiàn)ARPU下降與增(話務(wù))量卻不增(營(yíng))收的困境。要想維持移動(dòng)營(yíng)收的繼續(xù)成長(zhǎng),只有兩條出路:1)創(chuàng)造成功的增值服務(wù)產(chǎn)品,以增加ARPU;2)對(duì)外尋求尚有成長(zhǎng)空間的他國(guó)移動(dòng)市場(chǎng),擁有其部分股權(quán)或參與經(jīng)營(yíng),使總營(yíng)收增長(zhǎng)。但這兩條路都有相當(dāng)?shù)奶魬?zhàn)性。
3.無(wú)線技術(shù)的顛覆性潛能。WiMax技術(shù)來(lái)勢(shì)洶洶,一旦與其配套的用戶端AP開(kāi)始商用化,由于它能以很低的成本提供充分的帶寬,對(duì)目前固網(wǎng)ADSL的接入服務(wù)以及移動(dòng)的3G寬帶服務(wù),都成為一種具有高度威脅的顛覆性技術(shù)。這類(lèi)新無(wú)線技術(shù)的出現(xiàn),將會(huì)迫使ADSL必須向光纖升級(jí),而3G也會(huì)被迫加速它的建置時(shí)程。否則,螳螂捕蟬、黃雀在后,技術(shù)的演進(jìn)非常可能使既有的龐大電信王國(guó),一夜之間被顛覆耗散。
4.寬帶內(nèi)容服務(wù)蓄勢(shì)待發(fā)。寬帶IP技術(shù)逐步滲入固網(wǎng)與移動(dòng)的核心網(wǎng)路,再加上用戶端接入電路與終端設(shè)備的寬帶化,影訊(video)即將成為固網(wǎng)與移動(dòng)服務(wù)在技術(shù)上的預(yù)設(shè)(default)規(guī)格。這時(shí)電信事業(yè)經(jīng)營(yíng)者的基本挑戰(zhàn)是:能否善用“先帶寬、后內(nèi)容”的大形勢(shì),開(kāi)出一條從用戶書(shū)房到客廳的捷徑,為自己創(chuàng)造一個(gè)可收費(fèi)的寬帶內(nèi)容市場(chǎng)?在這條“捷徑”上所遭遇的短兵相接對(duì)手是:目前正在積極進(jìn)行數(shù)位化工作的有線電視網(wǎng)路業(yè)者。
5.城鄉(xiāng)數(shù)位落差的擴(kuò)大。開(kāi)放競(jìng)爭(zhēng)的電信市場(chǎng),通常都會(huì)把資源與注意力集中在都會(huì)地區(qū),于是“成本高、消費(fèi)低、動(dòng)力小”的鄉(xiāng)村地區(qū),相對(duì)的建設(shè)落差日益擴(kuò)大,導(dǎo)致城鄉(xiāng)發(fā)展嚴(yán)重傾斜。這時(shí)的問(wèn)題是如何不使情況演變成積重難返,甚至影響社會(huì)的穩(wěn)定。
系統(tǒng)解構(gòu)與成核的自組織作用力
復(fù)雜系統(tǒng)理論告訴我們,當(dāng)整體環(huán)境發(fā)生劇變,老系統(tǒng)(PSTN為核心)必將解體進(jìn)入混沌狀態(tài),然后經(jīng)由跨臨界分岔(新系統(tǒng)的成核機(jī)制)形成新的有序結(jié)構(gòu)。這種“解構(gòu)-成核”過(guò)程是由內(nèi)在的自組織作用力(不受人類(lèi)意志影響的無(wú)形之手的力量)與決策者有形之手(政策或策略參數(shù))交互作用下而完成。以下說(shuō)明代表無(wú)形之手的幾股力量。
1.技術(shù)與市場(chǎng)因子。使既有市場(chǎng)解構(gòu)的基本動(dòng)力是功能更強(qiáng)、成本更低、品質(zhì)更好,不斷推陳出新的電信新技術(shù)。在新技術(shù)的基礎(chǔ)上,具有創(chuàng)業(yè)精神的企業(yè)家,就會(huì)去發(fā)掘如哈佛大學(xué)教授克里斯丁森所稱(chēng)的“破壞性創(chuàng)新的機(jī)會(huì)”,亦即:有無(wú)未被服務(wù)的市場(chǎng)、有無(wú)不滿足的顧客、有無(wú)好過(guò)頭的產(chǎn)品等──Skype以免費(fèi)的VOIP打入網(wǎng)絡(luò)族,一兩年的時(shí)間內(nèi)在全球創(chuàng)造幾千萬(wàn)用戶群,就是一個(gè)典型的例子。
2.產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)演化。復(fù)雜、系統(tǒng)、宏觀的質(zhì)變是以微觀單元的質(zhì)變?yōu)榛A(chǔ)的。在電信系統(tǒng)中,所謂的微觀單元主要是指用戶行為模式的轉(zhuǎn)變。例如從使用PSTN轉(zhuǎn)為在個(gè)人電腦上打電話;或如車(chē)載電腦的使用者通過(guò)同一顯示介面,接打電話、收發(fā)e-mail、查看股市行情并下單、查詢交通路況、收看電視新聞或熱門(mén)連續(xù)劇。這類(lèi)微觀行為模式的改變,都將帶動(dòng)宏觀價(jià)值鏈的重整,甚至導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的再造。目前已經(jīng)看得出來(lái)的宏觀趨勢(shì)是:1)電信網(wǎng)絡(luò)必須走上多元融合,才能提供消費(fèi)者所需的全方位服務(wù)(包括數(shù)位廣播);2)全球單一業(yè)務(wù)業(yè)者紛紛通過(guò)并購(gòu)等手段,使自己轉(zhuǎn)化為更具有適應(yīng)力的全服務(wù)業(yè)者;3)傳統(tǒng)垂直化(固網(wǎng)、移動(dòng)分立)的監(jiān)管架構(gòu)必須轉(zhuǎn)型朝水平化發(fā)展,否則將成為產(chǎn)業(yè)繼續(xù)發(fā)展的主要障礙。
3.系統(tǒng)深層追求總體穩(wěn)定與平衡的內(nèi)驅(qū)力。電信服務(wù)只是整個(gè)社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)的一環(huán)。電信服務(wù)如果出現(xiàn)嚴(yán)重的城鄉(xiāng)失衡現(xiàn)象,以致危及社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定,那么任何復(fù)雜系統(tǒng)都具有的內(nèi)在自我修正機(jī)制,就會(huì)起而反制,來(lái)尋求城鄉(xiāng)二元化矛盾的統(tǒng)一。當(dāng)然所謂的統(tǒng)一不必是實(shí)體面(physical)的完全一致,但必須是服務(wù)功能面的相當(dāng)。
跨臨界分岔的關(guān)鍵性控制因子
復(fù)雜系統(tǒng)在無(wú)形之手影響下的演化方向具有群龍無(wú)首的不穩(wěn)定性與不可測(cè)性;但政策參數(shù)的有形之手如果能有效導(dǎo)引系統(tǒng)內(nèi)在的自組織力量,使它們能一致(alignment)朝向符合政策目標(biāo)的方向發(fā)展,那么產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型與價(jià)值鏈再造等都可以“因事之理,不勞而成”的方式完成。電信產(chǎn)業(yè)要有效走出混沌并開(kāi)創(chuàng)新局,電信監(jiān)管當(dāng)局要扮演關(guān)鍵性的角色。當(dāng)前全球電信監(jiān)管機(jī)關(guān)共同面對(duì)的是如何設(shè)定以下幾項(xiàng)政策參數(shù)的問(wèn)題。
公司從成立伊始,就處在比較激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中,當(dāng)初的技術(shù)裝備、管理水平都無(wú)法同競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手抗衡,而且職工隊(duì)伍也相對(duì)年輕,缺乏工作經(jīng)驗(yàn),在這種內(nèi)外部基礎(chǔ)都比較薄弱的現(xiàn)實(shí)情況下,公司就是從企業(yè)文化建設(shè)入手,構(gòu)建有利于提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)文化,最大限度地調(diào)動(dòng)職工的積極性和創(chuàng)造性,最終實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的發(fā)展壯大。當(dāng)初企業(yè)文化建設(shè)的一些設(shè)施和經(jīng)驗(yàn)做法,比如史卷、日晷等有形載體直到今天仍有極強(qiáng)的激勵(lì)作用和借鑒意義。隨著企業(yè)的發(fā)展和管理水平的提升,企業(yè)的管理也歷經(jīng)了經(jīng)驗(yàn)管理、科學(xué)管理而步入了文化管理的新階段,相應(yīng)地企業(yè)文化建設(shè)也步入了一個(gè)新的階段。在企業(yè)管理的初期,企業(yè)文化的建設(shè)處于啟動(dòng)階段,企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者成為企業(yè)文化的倡導(dǎo)者和培育者;科學(xué)管理是企業(yè)管理的中級(jí)階段,管理手段強(qiáng)調(diào)制度化、規(guī)范化,企業(yè)文化的建設(shè)側(cè)重于制度文化的建設(shè);文化管理則是企業(yè)管理的高級(jí)階段,是人本管理的最高層次,通過(guò)形成企業(yè)內(nèi)部的文化共識(shí),進(jìn)而形成一種實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的推動(dòng)力?,F(xiàn)代企業(yè)管理中的企業(yè)文化就像一直看不見(jiàn)的手,左右著企業(yè)的發(fā)展,它既貫穿于企業(yè)戰(zhàn)略、組織機(jī)構(gòu)等經(jīng)營(yíng)管理理念中,又寓于企業(yè)的日常經(jīng)營(yíng)管理中,現(xiàn)代企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理者要通過(guò)制度“硬管理”和文化“軟管理”的有機(jī)結(jié)合,鞏固企業(yè)發(fā)展的根基,實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。因此,在新的發(fā)展時(shí)期,要把企業(yè)文化作為整合企業(yè)資源,全面提升企業(yè)整體素質(zhì),提高綜合競(jìng)爭(zhēng)能力的重要手段來(lái)加以建設(shè)。
二、用文化建設(shè)解決好現(xiàn)實(shí)和長(zhǎng)遠(yuǎn)的問(wèn)題
企業(yè)文化是企業(yè)的精神主宰,是在企業(yè)發(fā)展過(guò)程中形成的具有本企業(yè)特色的文化觀念、文化形式和行為模式以及與之相適應(yīng)的制度和組織結(jié)構(gòu)。廣義的企業(yè)文化指企業(yè)行為文化、制度文化、精神文化等,狹義的企業(yè)文化是指以企業(yè)價(jià)值觀為核心的企業(yè)意識(shí)形態(tài)。因此,企業(yè)文化不是現(xiàn)實(shí)的消費(fèi),而是一種有效的長(zhǎng)期投資,企業(yè)文化的價(jià)值就體現(xiàn)在有效推廣和不斷提升的實(shí)用性上,否則,就淪為一種宣傳文化。在發(fā)展的歷程和變革的實(shí)踐中,企業(yè)萌發(fā)了一些新的價(jià)值理念,但這些理念還處于原生狀態(tài),僅僅是一些表象文化,還不夠完整,還缺乏系統(tǒng)性和規(guī)范,職工的思想也在一定程度上缺乏創(chuàng)新意識(shí)和競(jìng)爭(zhēng)精神,存在著一種小成即安,思想浮躁的意識(shí),導(dǎo)致了企業(yè)內(nèi)部的凝聚力下降,這時(shí),迫切需要用企業(yè)文化來(lái)凝聚人心,發(fā)揮導(dǎo)向作用。企業(yè)文化建設(shè)的過(guò)程很重要,但它所要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)更為重要,面對(duì)日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì),企業(yè)必須在傳承先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,不斷進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展。在這種情況下,企業(yè)就要依據(jù)企業(yè)的現(xiàn)狀,面臨的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,結(jié)合企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略,確定企業(yè)文化建設(shè)的目標(biāo),并通過(guò)實(shí)現(xiàn)企業(yè)文化建設(shè)的目標(biāo),來(lái)促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展,當(dāng)前公司企業(yè)文化建設(shè)的提升,主要是在企業(yè)文化建設(shè)的總體目標(biāo)下,通過(guò)穩(wěn)步推進(jìn),層層深入,通過(guò)實(shí)現(xiàn)階段性的目標(biāo)來(lái)提高職工對(duì)企業(yè)的忠誠(chéng)度,培育團(tuán)隊(duì)精神,增強(qiáng)企業(yè)的內(nèi)部凝聚力,從現(xiàn)實(shí)來(lái)看,企業(yè)文化要通過(guò)卓有成效的建設(shè),使職工明確符合企業(yè)實(shí)際的企業(yè)文化應(yīng)該是什么樣的,應(yīng)該如何構(gòu)建,以此實(shí)現(xiàn)職工對(duì)企業(yè)價(jià)值、理念、精神的認(rèn)同,進(jìn)而把企業(yè)文化融入到企業(yè)的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)之中,融入到企業(yè)的生產(chǎn)管理之中,形成大家謀發(fā)展,發(fā)展為大家的良好局面,推動(dòng)職工價(jià)值和企業(yè)價(jià)值的共同實(shí)現(xiàn)。
三、用文化建設(shè)解決好提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的問(wèn)題
公司的企業(yè)文化是在特定的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下成長(zhǎng)和發(fā)展起來(lái)的,因此具有其自身的個(gè)性特色,與企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略、基本制度和政策密切相關(guān)??v觀現(xiàn)代企業(yè),只有創(chuàng)新才能生存,企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展,既要體現(xiàn)在企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理的實(shí)踐方面,體現(xiàn)在管理理論方面,更要體現(xiàn)在企業(yè)文化理念的建設(shè)之中。要建設(shè)一個(gè)基業(yè)常青的企業(yè),就應(yīng)用文化的創(chuàng)新來(lái)推動(dòng)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的提升,用文化鍛造執(zhí)行力。當(dāng)企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略一經(jīng)確立,執(zhí)行力就變得至關(guān)重要,企業(yè)文化與執(zhí)行就好比理論與實(shí)踐的關(guān)系,理論給與實(shí)踐方向性指導(dǎo),而實(shí)踐則用來(lái)檢驗(yàn)和修正理論,一個(gè)具有競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè),一定是一個(gè)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與執(zhí)行文化相長(zhǎng)的企業(yè)?!兜赖陆?jīng)》里有一句話講萬(wàn)物的根源是道,“道生一、一生二、二生三、三生萬(wàn)物”,強(qiáng)調(diào)無(wú)形比有形更重要。其實(shí)作為一個(gè)企業(yè),從成立之日起,就有了“文化,”重要的是要把這種文化轉(zhuǎn)化為推動(dòng)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的動(dòng)力。海爾總裁張瑞敏曾經(jīng)這樣說(shuō)過(guò):“我們的企業(yè)能從小到大,由弱到強(qiáng),最重要的就是我們的企業(yè)文化,是《老子》幫助我們企業(yè)確立企業(yè)發(fā)展的大局觀;《論語(yǔ)》培育我們勇于進(jìn)取、剛健有為的浩然正氣;《孫子》幫助我們形成具體的管理方法和企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略?!逼髽I(yè)進(jìn)行企業(yè)文化建設(shè)的目的,就是適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的規(guī)律,通過(guò)培育優(yōu)秀的符合企業(yè)實(shí)際的企業(yè)文化,將文化力變?yōu)楹诵母?jìng)爭(zhēng)力,使企業(yè)上下同舟共濟(jì),形成企業(yè)的凝聚力,并由此強(qiáng)化企業(yè)開(kāi)拓創(chuàng)新的能力,促使企業(yè)沿著良性發(fā)展的軌道前進(jìn)。
中圖分類(lèi)號(hào):F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
建國(guó)以來(lái), 我國(guó)電力工業(yè)以編制和實(shí)施5年計(jì)劃為基本框架的中長(zhǎng)期規(guī)劃體制已有50 多年的歷史, 這期間一系列中長(zhǎng)期規(guī)劃的編制和實(shí)施, 對(duì)不同歷史時(shí)期電力工業(yè)的快速、健康和協(xié)調(diào)發(fā)展發(fā)揮了不同程度的作用。同時(shí)也應(yīng)看到, 我國(guó)電力工業(yè)發(fā)展還存在著一些階段性或深層次的問(wèn)題, 如電力主管部門(mén)重電力項(xiàng)目管理、輕電力發(fā)展規(guī)劃管理, 而對(duì)電力發(fā)展規(guī)劃管理存在重編制、輕實(shí)施、缺評(píng)估的問(wèn)題。電力發(fā)展規(guī)劃管理存在的上述突出問(wèn)題亟待解決, 新的國(guó)家能源局如何加強(qiáng)電力發(fā)展規(guī)劃管理工作, 值得深入探討。
一、我國(guó)電力存在的問(wèn)題
1、電力供需矛盾難以根本緩解
按照統(tǒng)計(jì)分析、每個(gè)國(guó)家的人均GDP (國(guó)民生產(chǎn)總值) 與人均的能耗有十分密切的相關(guān)關(guān)系。我國(guó)要在二十一世紀(jì)中葉達(dá)到中等發(fā)達(dá)國(guó)家水平,人均用電水平的增長(zhǎng)是不可避免的。人口增長(zhǎng)和現(xiàn)代化進(jìn)程使我國(guó)對(duì)電力需求不斷增加。按照規(guī)劃,2050 年我國(guó)發(fā)電裝機(jī)應(yīng)超過(guò)15 億千瓦,比現(xiàn)有的裝機(jī)凈增13 億千瓦以上。按常規(guī)的發(fā)展摸式幾乎不可能達(dá)到這個(gè)目標(biāo)。除非尋求新的發(fā)展途徑。
2、有限資源的制約日趨嚴(yán)重
我國(guó)去年已成為石油進(jìn)口國(guó),不能指望靠石油發(fā)電。水電可發(fā)容量不足3.7 億千瓦,在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)煤炭仍是主要的一次能源。但燃煤生產(chǎn)的環(huán)境污染的治理是一個(gè)極為困難的問(wèn)題。此外,煤炭基地資源短缺是我國(guó)發(fā)展火電的又一重要制約因素。
3、治理環(huán)境的任務(wù)艱巨
更為嚴(yán)峻的問(wèn)題是環(huán)境保護(hù)。我國(guó)是煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó),電力的構(gòu)成中約有80%是煤炭。一座240 千瓦的火電站,如不加以控制,每小時(shí)排放的SO2 達(dá)7~12 噸,灰達(dá)70~80 噸,渣為150 噸,各類(lèi)廢水100 噸。數(shù)字相當(dāng)客觀。中國(guó)許多城市的酸雨已成為關(guān)注的焦點(diǎn)。中國(guó)大氣SO2 的平均濃度為0.03ppm,比日本高3 倍,個(gè)別地區(qū)達(dá)到15ppm。酸雨引起森林和農(nóng)作物破壞、水變質(zhì)、土壤退化,已成為十分嚴(yán)重的問(wèn)題。
4、對(duì)電網(wǎng)可靠性和電能質(zhì)量要求不斷提高
20 世紀(jì)電力系統(tǒng)發(fā)展的特征常以“大機(jī)組、大電網(wǎng)、高電壓”來(lái)描述。近二十年的世界各國(guó)的經(jīng)驗(yàn)表明,在二十一世紀(jì),這個(gè)趨勢(shì)不會(huì)再繼續(xù)下去。研究表明,機(jī)組的單機(jī)容量和交流輸電電壓等級(jí)的發(fā)展已出現(xiàn)飽和趨勢(shì),單機(jī)容量120MW 和電壓等級(jí)800KV 已達(dá)到由電網(wǎng)可靠性決定的極限。盡管現(xiàn)代電網(wǎng)的設(shè)計(jì)運(yùn)行技術(shù)近年取得了長(zhǎng)足發(fā)展,但仍不能完全避免電網(wǎng)的瓦解事故發(fā)生。近幾年內(nèi),世界上的大電網(wǎng)事故仍有發(fā)生,有時(shí)還造成了災(zāi)難性的后果。1996 年發(fā)生的美國(guó)西部大停電、馬來(lái)西亞全國(guó)大停電就是例子。另一方面,隨著生活現(xiàn)代化的進(jìn)程,對(duì)電力供應(yīng)的可靠性要求日益提高。因此,輸電和配電系統(tǒng)的可靠性已成為規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行應(yīng)考慮的首要因素。
二、我國(guó)電力發(fā)展的趨勢(shì)
目前, 我國(guó)電力裝機(jī)容量居世界第三, 年發(fā)電量居世界第二, 但我國(guó)的人均電力占有量只居世界第80 位. 我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng), 預(yù)計(jì)在21 世紀(jì)中葉達(dá)到中等發(fā)達(dá)國(guó)家的水平, 故人均用電水平的增加是不可避免的. 人口的不斷增長(zhǎng)和現(xiàn)代化進(jìn)程使我國(guó)對(duì)電力需求不斷增加. 按照人均1 kW 的目標(biāo), 2050 年我國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量需達(dá)1 500 GW 左右, 比現(xiàn)在凈增1 300GW, 按常規(guī)的發(fā)展模式幾乎不可能達(dá)到這個(gè)目標(biāo), 因此需要尋求新的發(fā)展途徑. 到21 世紀(jì), 可再生能源和新型發(fā)電技術(shù)將成為電力發(fā)展的主要潮流, 以彌補(bǔ)一次能源的不斷減少, 同時(shí), 能源的高效利用技術(shù)、環(huán)保兼容的能源技術(shù)將廣泛利用, 發(fā)展新型的輸配電技術(shù)及電能質(zhì)量控制技術(shù)也是必然趨勢(shì)。
1、火電方面
我國(guó)的能源資源特點(diǎn)決定了火電要繼續(xù)發(fā)展. 我國(guó)的石油和天然氣儲(chǔ)量有限, 探明程度低, 資源寶貴, 作為重要的工業(yè)原料不能用于發(fā)電, 故以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)難以改變, 但由于我國(guó)的煤炭資源分布不均而造成了長(zhǎng)期的北煤南運(yùn), 西煤東調(diào)的局面. 隨著我國(guó)火電的不斷增長(zhǎng), 所需煤炭亦不斷增加, 這就給全國(guó)的運(yùn)輸系統(tǒng)帶來(lái)很大的壓力. 到21 世紀(jì), 將實(shí)行輸煤與輸電并舉, 大力發(fā)展坑口電廠, 減輕運(yùn)輸壓力及負(fù)荷中心地區(qū)的環(huán)境污染, 并以電力輸出為主, 帶動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展, 促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的繁榮, 在火電技術(shù)上, 火電機(jī)組向著大容量、低煤耗、低污染的方向發(fā)展. 隨著我國(guó)電網(wǎng)容量的不斷增大, 對(duì)600MW、1 000 MW 的大機(jī)組需求將日益增多.采用超臨界技術(shù)勢(shì)在必行. 鍋爐設(shè)計(jì)煤種應(yīng)考慮劣質(zhì)煤, 并降低煤耗, 以緩解電力高速發(fā)展帶來(lái)的煤炭供應(yīng)緊張, 同時(shí)也要進(jìn)一步降低發(fā)電成本. 大量的煤煙是我國(guó)空氣污染的主要污染源, 為了更好地減少火電廠對(duì)大氣所造成的污染, 潔凈煤技術(shù)( clean coal Technology) 是惟一的選擇, 并將會(huì)得到長(zhǎng)足的發(fā)展.2000- 2010 年期間, 國(guó)家規(guī)劃每年新增火電機(jī)組15 GW 以上. 到2010 年, 火電裝機(jī)容量將達(dá)350~ 400 GW, 仍占全國(guó)裝機(jī)容量的65%左右. 隨著現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展, 火電仍會(huì)繼續(xù)增加,但所占比重會(huì)逐漸降低.
2、水電方面
我國(guó)具有豐富的水能資源, 開(kāi)發(fā)水電可作為緩解能源緊張, 優(yōu)化能源結(jié)構(gòu), 解決缺電及實(shí)現(xiàn)電力可持續(xù)發(fā)展的基本戰(zhàn)略, 同時(shí)世界上電力發(fā)展水平較高的國(guó)家都是優(yōu)先發(fā)展水電, 所以, 21 世紀(jì)我國(guó)的水電開(kāi)發(fā)將出現(xiàn)新的曙光. 預(yù)計(jì)到2000 年底, 我國(guó)的水電裝機(jī)容量將達(dá)80 GW, 而到2010 年, 水電裝機(jī)容量應(yīng)達(dá)150~ 160 GW 的水平, 使我國(guó)水電占全國(guó)裝機(jī)容量的比重達(dá)到30% [ 5] . 屆時(shí)我國(guó)將大力開(kāi)發(fā)西部的水能資源, 建設(shè)西南、西北水電基地, 實(shí)現(xiàn)西電東送, 達(dá)到東西優(yōu)勢(shì)互補(bǔ), 縮小我國(guó)東西部的經(jīng)濟(jì)差距, 其中西南部的紅水部、瀾滄江、烏江等水電基地向華南、華中送電; 中南的長(zhǎng)江三峽, 金沙江水電基地向華東、華中送電; 西北的黃河上游和北干流水電基地向西北、華北送電. 此外, 從電網(wǎng)發(fā)展需要在東部的天荒坪、羊湖、張河灣等地將建設(shè)一批抽水蓄能電站. 可見(jiàn), 到21 世紀(jì)我國(guó)的水電開(kāi)發(fā)工程規(guī)模大, 技術(shù)難度高, 而且水電機(jī)組要向高水頭、大容量、多機(jī)型的方向發(fā)展.
3、核電方面
2000- 2010 年期間, 隨著核電技術(shù)的不斷發(fā)展、核電設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化, 我國(guó)的核電將步入一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期, 成為電力供應(yīng)的適當(dāng)補(bǔ)充; 到2020 年, 核電將初具規(guī)模, 并與火電、水電共同成為我國(guó)發(fā)電構(gòu)成中重要的組成部分. 據(jù)悉, 我國(guó)秦山核電二期工程預(yù)計(jì)在2003 年建成投產(chǎn); 廣東嶺澳2 × 100 MW 壓水堆核電站和遼寧2 ×1 000 MW 壓水堆核電站, 以及秦山三期2 × 600 MW 重水堆核電站將在2010 年前后建成投產(chǎn). 預(yù)計(jì)到2010 年, 我國(guó)的核電裝機(jī)容量將達(dá)20 GW, 其中, 整個(gè)大亞灣核電站的發(fā)電能力將為3 600 MW. 到2020 年, 高速發(fā)展的核電將占全國(guó)總發(fā)電能力的5%.
未來(lái)10 年,我國(guó)能源流規(guī)模和距離將顯著擴(kuò)大,發(fā)電能源矩成倍增長(zhǎng),特高壓技術(shù)的成熟和推廣應(yīng)用為發(fā)電能源矩的結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的選擇。加快發(fā)展輸電、提高電力輸送在能源輸送中的比重,將有利于緩解煤電運(yùn)緊張、提高電力供應(yīng)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性、改善中東部地區(qū)環(huán)境質(zhì)量、促進(jìn)可再生能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用,其綜合效益十分可觀。按照這種發(fā)展方式,符合能源發(fā)展“安全、經(jīng)濟(jì)、清潔、高效”的原則,代表了未來(lái)我國(guó)能源輸送格局優(yōu)化發(fā)展的正確方向。
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本世紀(jì)前20年是我國(guó)建設(shè)全面小康社會(huì)的時(shí)期,經(jīng)濟(jì)總量將以年均7%以上的速度遞增,對(duì)能源特別是對(duì)電力的需求會(huì)更加旺盛。由于我國(guó)人均能源資源占有量很低,能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主,能源和環(huán)境資源不足將是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中兩個(gè)長(zhǎng)期的制約因素。在經(jīng)濟(jì),能源和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的過(guò)程中,電力工業(yè)必然要走高效、潔凈和廉價(jià)的發(fā)展道路。然而,我國(guó)電力工業(yè)在獲得巨大發(fā)展空間的同時(shí),也面臨著十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn):一方面,電力工業(yè)的發(fā)展愈來(lái)愈受到資源和環(huán)保的制約,另一方面電網(wǎng)負(fù)荷率的下降,致使系統(tǒng)發(fā)供電成本逐步上升,企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益下降。
目前中國(guó)正處在經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的時(shí)期,CDP的年增長(zhǎng)率持續(xù)保持在8%以上,2003年CDP己達(dá)14000億美元,但人均CDPR為1000美元,中國(guó)仍然是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家,經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)是必然的趨勢(shì),國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)必然伴隨著對(duì)能源電力需求的增長(zhǎng),2003年底全國(guó)電力總裝機(jī)己達(dá)3.91億KW,年電量為19000億Kwh旭由于經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),仍然出現(xiàn)了部分地區(qū)電力供應(yīng)不足,拉閘限電頻繁。由此可以預(yù)計(jì)的電力增長(zhǎng)前景為:2004年將突破4億KW,2010年達(dá)到6億kW,2020年將達(dá)到9.5億KW以上,這是一個(gè)可觀的增速。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,對(duì)能源的需求越來(lái)越大,特別是現(xiàn)代化程度的提高,使得國(guó)民經(jīng)濟(jì)以及關(guān)系國(guó)計(jì)民生的各個(gè)方面都離不開(kāi)電這一能源。我們也注意到,全國(guó)電力供需形勢(shì)發(fā)生了微妙的變化,有十幾個(gè)省市自治區(qū)出現(xiàn)程度不同的電力短缺現(xiàn)象。曾經(jīng)消失多年的缺電警報(bào)在許多地區(qū)又重新拉響,并且還有逐漸蔓延的趨勢(shì)。這極可能意味著電力供求的拐點(diǎn)已經(jīng)出現(xiàn),有關(guān)專(zhuān)家更是預(yù)言:“十五”后三年電力短缺已成定局。因此如何解決高速的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和對(duì)能源需求的矛盾,是值得我們探索的一個(gè)迫在眉睫的問(wèn)題。
2市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下我國(guó)電力發(fā)展對(duì)策
從我國(guó)實(shí)際情況看,由于各地區(qū)電力系統(tǒng)運(yùn)行的差異,以及當(dāng)?shù)厣鐣?huì),經(jīng)濟(jì)狀況的差異,使得建立電力市場(chǎng)的規(guī)則不盡相同。從電力市場(chǎng)中不同成員需要的技術(shù)支持系統(tǒng)的功能上來(lái)看,主要有以下幾類(lèi):用于電力市場(chǎng)交易管理機(jī)構(gòu)或調(diào)度中心的電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)技術(shù)支持系統(tǒng),用于發(fā)電企業(yè)報(bào)價(jià)決策的支持系統(tǒng);用于輸(配)電企業(yè)的輸電方案決策支持系統(tǒng),用于供電企業(yè)的市場(chǎng)綜合技術(shù)支持系統(tǒng),用電售電企業(yè)的購(gòu)電決策支持系統(tǒng)等。
電力市場(chǎng)作為一門(mén)新型的理論,其始終處于不斷探索與發(fā)展中,即使在發(fā)達(dá)國(guó)家電力市場(chǎng)也處于發(fā)展完善之中。由于我國(guó)電網(wǎng)自動(dòng)化水平與世界先進(jìn)國(guó)家相比有一定的差距。為了全面推進(jìn)電力資源的管理工作,我們認(rèn)為需要重點(diǎn)解決一些影響發(fā)展的問(wèn)題。初步考慮有以下幾個(gè)方面:
(1)重新確立各參與主題的地位和作用
一是政府:在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,政府在電力發(fā)展中始終處于戰(zhàn)略主導(dǎo)地位,需要政府不斷完善各行各業(yè)的用電法規(guī)環(huán)境、政策環(huán)境和監(jiān)督管理環(huán)境,運(yùn)用多種調(diào)控手段,克服電力資源的不合理使用的宏觀障礙,最大限度地實(shí)現(xiàn)全社會(huì)的資源優(yōu)化配置和環(huán)境保護(hù),使政府、電力企業(yè)和用戶等參與者同時(shí)受益。
二是電網(wǎng)公司:與終端用戶密切接觸的電網(wǎng)公司不可回避地將成為電力資源的使用主體。在政府的領(lǐng)導(dǎo)下,電網(wǎng)公司應(yīng)積極協(xié)助政府制定電力資源應(yīng)用的激勵(lì)政策和法規(guī),在實(shí)現(xiàn)政府節(jié)能增效規(guī)劃目標(biāo)的同時(shí),不斷提高供電服務(wù)質(zhì)量和降低系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行的成本,
三是發(fā)電企業(yè):發(fā)電企業(yè)是電力資源的產(chǎn)生源頭,需要相應(yīng)的電力資源調(diào)控政策。
四是設(shè)備制造企業(yè):在電力資源發(fā)展過(guò)程中,設(shè)備制造業(yè)處于技術(shù)裝備保障主體的戰(zhàn)略地位。其任務(wù)是在不斷滿足市場(chǎng)對(duì)廉價(jià)高質(zhì)量節(jié)能產(chǎn)品需求的同時(shí),及時(shí)生產(chǎn)滿足市場(chǎng)需求的節(jié)能節(jié)電產(chǎn)品。
五是能源服務(wù)公司,在電力發(fā)展中,其處于節(jié)能實(shí)施中介的地位,在國(guó)家法規(guī)和政策的范圍內(nèi),調(diào)動(dòng)資金和技術(shù)的力量幫助各類(lèi)用戶進(jìn)行節(jié)能改造,在幫助企業(yè)取得節(jié)能改造效益的同時(shí),實(shí)現(xiàn)自身利益的最大化。
六是電力終端用戶:在電力發(fā)展中,電力終端用戶處于節(jié)電調(diào)荷主體和受益者的地位,電力終端用戶具有遵守國(guó)家用能法規(guī)的義務(wù),并應(yīng)主動(dòng)的利用已有的節(jié)能增效的激勵(lì)政策、技術(shù)和服務(wù)等資源來(lái)進(jìn)行節(jié)電調(diào)荷,優(yōu)化用能方式,降低用能成本,提升企業(yè)自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
(2)重點(diǎn)研究解決市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下的激勵(lì)與利益分配機(jī)制問(wèn)題
在全面貫徹落實(shí)各項(xiàng)責(zé)任制的前提下,解決體制與機(jī)制問(wèn)題。當(dāng)前要解決的問(wèn)題是:如何制定合理的分時(shí)電價(jià),如何理順電網(wǎng)公司實(shí)施投資回收機(jī)制,如何落實(shí)企業(yè)推進(jìn)節(jié)能受益機(jī)制等。
(3)統(tǒng)一部署,整體規(guī)劃,分步實(shí)施
要盡快對(duì)未來(lái)十年甚至是二十年電力發(fā)展進(jìn)行整體規(guī)劃,確定我國(guó)發(fā)展電力的各階段任務(wù),投資安排和相應(yīng)的政策措施,以有效推進(jìn)電力發(fā)展,使電力發(fā)展成為全面建設(shè)小康社會(huì)的一個(gè)重要方面。
(4)環(huán)境保護(hù)
一、我國(guó)數(shù)字有線電視的發(fā)展背景
目前,我國(guó)傳統(tǒng)廣播電視面臨著巨大的生存壓力。目前,全國(guó)有廣播電視播出機(jī)構(gòu)1971座,播出1787套廣播節(jié)目和2334套電視節(jié)目。由于發(fā)展空間小、服務(wù)方式單一、盈利模式單一,過(guò)分依賴(lài)廣告收入,缺少新的增長(zhǎng)點(diǎn),節(jié)目雷同,影響了系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)和整體力量的發(fā)揮。以廣告為主要收入來(lái)源的廣播電視發(fā)展空間在縮小,另外,城市有線電視普及率已達(dá)90%以上,發(fā)展空間也在縮小。上述問(wèn)題直接影響到廣電系統(tǒng)今后的生存和發(fā)展。而數(shù)字化為解決這些問(wèn)題提供了重要的途徑和手段。但數(shù)字電視畢竟是一項(xiàng)新技術(shù)、一個(gè)新事物,沒(méi)有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒,因此在發(fā)展過(guò)程中遇到了各種各樣的問(wèn)題和困難。能否找到一種切實(shí)可行的運(yùn)營(yíng)模式將直接影響到有線數(shù)字電視的推廣進(jìn)度。
有線數(shù)字電視是相對(duì)于模擬電視而言的,傳統(tǒng)的模擬系統(tǒng)是使用模擬技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,產(chǎn)生的是模擬的電信號(hào)。而數(shù)字電視節(jié)目的采集、制作、編輯、播出、傳輸、接收的全過(guò)程都采用數(shù)字技術(shù),產(chǎn)生的是由0和1組成的數(shù)字信號(hào)。從技術(shù)角度解釋?zhuān)瑪?shù)字電視節(jié)目可以是以數(shù)字方式拍攝、制作和存儲(chǔ)的電影和電視,也可以是庫(kù)存的資料片經(jīng)數(shù)字化處理所制成的電影和電視。
電視數(shù)字化是廣播電視發(fā)展的必然趨勢(shì),是繼黑白電視到彩色電視后的又一次革命。20世紀(jì)80年代末,為應(yīng)對(duì)信息社會(huì)的快速發(fā)展,從根本上滿足人們對(duì)高質(zhì)量視聽(tīng)享受的要求,歐美科學(xué)家們提出了數(shù)字電視的概念。然而,數(shù)字電視的意義超出了數(shù)字電視本身,它有可能引發(fā)一場(chǎng)信息技術(shù)的革命,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)換代,創(chuàng)造新的商業(yè)機(jī)會(huì)和就業(yè)機(jī)會(huì),甚至導(dǎo)致資源和財(cái)富的重新分配。推進(jìn)廣播電視數(shù)字化,可以帶動(dòng)設(shè)備硬件市場(chǎng)和節(jié)目服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)展,形成新的消費(fèi)熱點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),拉動(dòng)內(nèi)需,增加就業(yè)崗位,促進(jìn)文化產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)和民族工業(yè)的發(fā)展。
2003年,國(guó)家發(fā)改委召開(kāi)數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)導(dǎo)小組會(huì)議,同意廣電總局發(fā)展有線數(shù)字電視,推進(jìn)廣播電視數(shù)字化進(jìn)程。信息產(chǎn)業(yè)部與廣電總局成立了有線數(shù)字電視聯(lián)合工作組,以加快有線數(shù)字電視設(shè)備產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;?。由于數(shù)字電視投入使用時(shí)間較短,國(guó)外從1998年開(kāi)始,中國(guó)則2002年才開(kāi)始,再加上這是一個(gè)實(shí)踐性較強(qiáng)的項(xiàng)目目前還不夠成熟。
二、我國(guó)數(shù)字電視的發(fā)展策略
機(jī)頂盒的發(fā)放費(fèi)用、消費(fèi)習(xí)慣和內(nèi)容提供商提供的付費(fèi)電視內(nèi)容貧乏,這三點(diǎn)是制約數(shù)字付費(fèi)電視的發(fā)展關(guān)鍵因素。
內(nèi)容對(duì)電視數(shù)字化絕對(duì)必不可少,而國(guó)內(nèi)制作的電視節(jié)目品種單一,吸引力不強(qiáng)。如果數(shù)字電視節(jié)目源問(wèn)題在今后幾年的開(kāi)播中得不到解決,就有可能導(dǎo)致用戶對(duì)于數(shù)字電視的興趣消失。政府有關(guān)部門(mén)應(yīng)該研究借鑒國(guó)外數(shù)字電視運(yùn)營(yíng)的商業(yè)經(jīng)驗(yàn),將豐富的有線頻道資源進(jìn)行重新分配,在加強(qiáng)頻道經(jīng)營(yíng)許可管理制度的前提下,實(shí)行有償頻道租賃服務(wù),讓更多的專(zhuān)業(yè)頻道服務(wù)者參與數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)中來(lái)。
中國(guó)大陸數(shù)字電視同時(shí)面臨機(jī)遇與挑戰(zhàn),中國(guó)絕大多數(shù)有線電視公司缺乏資金對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改造,消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)力相對(duì)比較低,高昂的數(shù)字電視機(jī)價(jià)格影響了數(shù)字電視的普及。單靠原來(lái)手中的頻道資源來(lái)提高價(jià)格或加快數(shù)字電視用戶的增加率,效果并不顯著。從目前情形來(lái)看,單純靠市場(chǎng)力量推廣數(shù)字電視難以達(dá)到預(yù)期目的,難以在預(yù)期時(shí)間內(nèi)關(guān)閉模擬電視系統(tǒng)。原因可以歸結(jié)為6方面:消費(fèi)者對(duì)于數(shù)字電視了解不夠、消費(fèi)者的技術(shù)疲勞、數(shù)字電視接收機(jī)價(jià)格比較高、數(shù)字電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不確定性、數(shù)字電視表現(xiàn)與期望相差甚遠(yuǎn)導(dǎo)致的普遍懷疑、投資高風(fēng)險(xiǎn)和資本短缺。
單一業(yè)務(wù)不可能推動(dòng)數(shù)字電視,推動(dòng)數(shù)字電視的四大動(dòng)力是交互電視、高清晰度電視、數(shù)據(jù)廣播和有線上網(wǎng)。我國(guó)電視市場(chǎng)基數(shù)大,送機(jī)頂盒的手段只能是短期行為,不可能長(zhǎng)久。付費(fèi)電視運(yùn)營(yíng)商要實(shí)現(xiàn)贏利,就必須構(gòu)建一個(gè)可提供大量專(zhuān)業(yè)化頻道的平臺(tái),以便吸引更多的家庭用戶。