智能電網(wǎng)經(jīng)過三年多全面規(guī)劃與示范試點工作，目前，中國智能電網(wǎng)建設(shè)已全面進(jìn)入高速發(fā)展的階段。2012年5月，國家科技部正式發(fā)布《智能電網(wǎng)重大科技產(chǎn)業(yè)化工程“十二五”專項規(guī)劃》，指出了中國電網(wǎng)從傳統(tǒng)電網(wǎng)向高效、經(jīng)濟(jì)、清潔、互動的現(xiàn)代電網(wǎng)升級和跨越的總體發(fā)展目標(biāo)，以及未來五年間在“發(fā)”、“輸”、“配”等環(huán)節(jié)上的九項重點工作任務(wù)。
根據(jù)國網(wǎng)2010年規(guī)劃，在2010-2020年期間，堅強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)將拉動數(shù)萬億的投資，預(yù)計將帶來近8400億元的智能電網(wǎng)設(shè)備需求。其中堅強(qiáng)電網(wǎng)部分，即指特高壓輸電網(wǎng)，預(yù)計將在2012-2015年迎來建設(shè)高峰，2020年完全建成，將帶來總計近2200億元的電力設(shè)備需求;電網(wǎng)智能化包括發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度等六大部分，預(yù)計將在2015年前后迎來建設(shè)投資高峰、2020年前后初步建成，將帶來超過6200億元的電力設(shè)備需求。其中交流特高壓主設(shè)備總需求將超過740億元。直流特高壓一二次主設(shè)備總需求將超過1300億元。換流變壓器、換流閥、直流場設(shè)備、交流設(shè)備、二次設(shè)備是特高壓直流項目主要采購的設(shè)備。
如此大規(guī)模的設(shè)備需求同樣刺激芯片市場的需求，為芯片廠商帶來大量機(jī)會，但是，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展越來越快，我國智能電網(wǎng)的發(fā)展也遇到了一系列的問題：國內(nèi)能源分配不均，調(diào)節(jié)能力不足;在發(fā)電、輸電、變電、配電、用電環(huán)節(jié)中實現(xiàn)信息化、自動化、互動化還殛需標(biāo)準(zhǔn)的支持;與國外智能電網(wǎng)部署進(jìn)度還有差距等，而這些問題同樣給智能電網(wǎng)的設(shè)備廠商和芯片供應(yīng)商帶來困擾。
挑戰(zhàn)：安全性問題突顯，區(qū)域化需求差異大
節(jié)能減排是我們所處時代的發(fā)展主題，而我國能源結(jié)構(gòu)主要以煤為主，而且能源資源分布不均，負(fù)荷增長過快。如何減少碳排放、保護(hù)環(huán)境、接納風(fēng)電及太陽能等大規(guī)?？稍偕茉闯蔀樨酱鉀Q的問題之一。在保證環(huán)保的同時，提供高穩(wěn)定性、高可靠性、低功耗的產(chǎn)品也是智能電網(wǎng)設(shè)備的關(guān)鍵芯片供應(yīng)商在設(shè)計產(chǎn)品時需要考慮的重點。
通過這幾年的智能電網(wǎng)建設(shè)，國內(nèi)涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀的IC設(shè)計公司，計量芯片供應(yīng)商銳能微科技算是其一，回顧取得的成績，深圳銳能微科技市場部負(fù)責(zé)人苗書立表示：“在這次智能電網(wǎng)建設(shè)過程中，取得一些成績的同時也看到一些不足，智能電表屬于高可靠、高穩(wěn)定性的工業(yè)級產(chǎn)品，對于電子元器件、PCB材料、結(jié)構(gòu)件、電源系統(tǒng)、被動器件等都有著非常高的要求，由于智能電表屬于新興產(chǎn)品，原材料供應(yīng)商和整機(jī)廠商在設(shè)計、制造過程中存在經(jīng)驗不足以及追求低價等因素，也存在一些質(zhì)量問題，這是智能電表發(fā)展的重大挑戰(zhàn)之一，只有那些重視質(zhì)量的廠商也能在大浪淘沙中存活并壯大。”
產(chǎn)品質(zhì)量安全問題不僅在智能電表設(shè)備中突出，其它電網(wǎng)設(shè)備也需要加強(qiáng)對安全產(chǎn)品的重視。ADI公司技術(shù)業(yè)務(wù)經(jīng)理張松剛介紹：“目前電網(wǎng)供電質(zhì)量及安全性等問題已浮出水面，需要智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈上各方共同努力，進(jìn)而促進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展。針對這些問題，ADI公司通過在輸配電、繼電保護(hù)、測控系統(tǒng)、電能計量及能量控制等方面的技術(shù)積累，提供從能源計量芯片到全面參與能源及電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)方案，能夠滿足市場對低功耗、小封裝、低成本以及安全性方面的要求。”
除了對產(chǎn)品安全性、可靠性方面的要求，地域分布的不同，產(chǎn)品需求也有很大差異。正在與國家電網(wǎng)及南方電網(wǎng)合作的愛特梅爾亞洲區(qū)智能電力系統(tǒng)高級業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理吳煥軍表示：“與專門針對城市而開發(fā)的國家電網(wǎng)與南方電網(wǎng)相比，農(nóng)村電網(wǎng)面臨著不同的挑戰(zhàn)，比如更分散的用戶和更遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)傳輸距離。”
這種情況下一般采用基于GPRS調(diào)制解調(diào)器的典型解決方案。吳煥軍指出，對于這些市場應(yīng)用，相比主流實現(xiàn)方案，愛特梅爾可提供多功能性的通用產(chǎn)品來滿足各種特殊的要求。如針對國內(nèi)AMI工程及高端國際市場，開發(fā)0.2/0.5級單相智能電表，突破雙向高速通訊技術(shù)瓶頸。在國內(nèi)推出高品質(zhì)用電量信息采集系統(tǒng)，包括基于正交頻分復(fù)用(OFDM)高速窄帶載波通訊技術(shù)的本地自動抄表方式和遠(yuǎn)程寬帶無線(4G)電力專用通訊方式。
另外，IEEE802.15(TM)工作組和中國WPAN工作組正在合作開發(fā)一個共同的解決方案，實現(xiàn)IEEE和中國本地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)WPAN的兼容，此兩個標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工作也在同時進(jìn)行。吳煥軍表示：“IEEE802.15.4c補(bǔ)充協(xié)議在2009年9月獲中央政府通過，愛特梅爾也密切跟進(jìn)PLC和RF規(guī)范的后續(xù)進(jìn)展，向市場提供與IEEE802.15.4c補(bǔ)充協(xié)議物理層兼容的RF收發(fā)器方案，支持中國市場在1GHz亞頻段免授權(quán)頻段的運行需要。”
對于芯片廠商而言，不論是主控芯片、電能計量芯片還是載波芯片等，都因參與者甚多，面臨不同程度的價格戰(zhàn)，這也是目前行業(yè)內(nèi)的一大問題。一家本土電力線載波芯片供應(yīng)商瑞斯康微電子總裁岳京興在接受采訪時表示：“載波芯片供應(yīng)商之間的價格戰(zhàn)，以及不斷涌現(xiàn)出的電力載波新技術(shù)，新方案對市場的沖擊是當(dāng)前我們面臨的主要挑戰(zhàn)。雖然國網(wǎng)招標(biāo)中電力線載波芯片已基本國產(chǎn)化，主要以北京福星曉程、青島東軟、鼎信以及瑞斯康為主，但由于電力線載波技術(shù)參差不齊，市場上至少有十幾種不同載波方案，一些不規(guī)范的電力載波方案擾亂市場，不太利于行業(yè)良性發(fā)展。”
為提升行業(yè)競爭力，避免深度價格戰(zhàn)，岳京興介紹瑞斯康的策略：一是加強(qiáng)研發(fā)投入，從產(chǎn)品功能、性能、功耗等方面提升，在保障現(xiàn)有產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和供貨周期的前提下，努力開發(fā)新一代產(chǎn)品。符合國際標(biāo)準(zhǔn)(PRIME,ERDF-G3,G.hnem,IEEE-1901.2)的窄帶電力載波(N-PLC)技術(shù)也正在積極研發(fā)中;二是關(guān)注國際新技術(shù)的進(jìn)展，如寬帶電力載波技術(shù)，以及基于OFDM調(diào)制方式的窄帶載波技術(shù)。