編者語：隨著近期奧巴馬訪華及哥本哈根氣候大會的召開，環(huán)保、低碳、節(jié)能、智能電網等成為人們最關注的話題之一。在經濟發(fā)展越來越受到資源和環(huán)境約束的今天，如何應對氣候變化、堅持可持續(xù)發(fā)展、走綠色復蘇之路，是我們必須深思及解決的一個問題。如今，“低碳經濟”已經不再是新鮮詞兒，節(jié)能減排風氣漸盛，風電、核電、光伏電等新能源大行其道，智能電網也提上了各國日程……

    所謂智能電網，就是電網的智能化，也被稱為“電網2.0”，是建立在集成的、高速雙向通信網絡的基礎上，通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術的應用，實現(xiàn)電網可靠、安全、經濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標。智能電網的核心內涵就是實現(xiàn)電網的信息化、數(shù)字化、自動化和互動化，即“堅強智能電網”。

智能電網：全球性的大合唱

    智能電網的經濟價值和新能源的高利用率，已引起各國政府的重視。以歐美發(fā)達國家為代表，上至歐盟委員會、美國能源部，下至各種類型的電力企業(yè)與組織，紛紛投入相當?shù)木�力，研究“智能電網”，力圖盡早取得突破。日本、加拿大、澳大利亞等國家也開始注意到電網的這一新發(fā)展動向，正在積極跟進。

    4月份，美國奧巴馬政府公布了總投資高達45億美元的智能電網計劃，奧巴馬隨后要求美國國會盡快通過相關立法。但市場預測，智能電網規(guī)模估計將遠遠超過這個數(shù)目。一份來自摩根士丹利的報告預測說，到2030年，智能電網的市場規(guī)模將從2010年的200億美元直線上升至1000億美元。而歐洲的計劃則走得更遠。2005年開始，歐洲就啟動了智能電網技術平臺，目標是提出開發(fā)歐洲2020年的電力網絡的遠景。今年，歐盟亦公布了它的超級智能電網（Super　Smart　Grid）計劃。

    中國幅員遼闊，電網長度居世界前列，但是長期以來電網設施落后，因此，國家在未來幾年之內將投入巨資進行電網改造。

    早在今年5月21日，國家電網就宣布將投資4萬億元。分三步走，于2020年全面建成堅強智能電網。首先，2009年至2010年為規(guī)劃試點階段；2011年至2015年為全面建設階段；2016年至2020年建成統(tǒng)一堅強智能電網。

    近期，國內對于智能電網的利好消息不斷。一是發(fā)改委上調了非居民電價2.8分，行業(yè)分析師認為，此舉將有利于智能電網的投資資金落實。二是十一月下旬，國網正式啟動2009年第一次智能電表招標，招標量在394只。這標志著智能電網招標工作正式啟動，智能電網投資進入試點期。國家電網表示，試點工程將于2010年3月至2011年底陸續(xù)建成。并將于今年底或2010年初出臺智能電網標準。

    智能電網將掀動一波前所未有的產業(yè)投資巨浪。2020年，若堅強智能電網全面建成，將使電網的資源配置能力、安全水平、運行效率、以及電網與電源、用電客戶之間的互動性顯著提高。屆時，我國清潔能源裝機將達到5.7億kW，占總裝機容量的35%，每年可減少消耗4.7億噸標準煤，減排二氧化碳13.8億噸。

    從產業(yè)鏈層面看，智能電網與普通電網一樣，依次分為發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調度6個環(huán)節(jié)。每個環(huán)節(jié)都將應用大量的新技術，電網的升級改造無疑將惠及分布在這6個環(huán)節(jié)上的不同行業(yè)，給他們帶來發(fā)展的新機遇。

    根據(jù)國家電網特高壓建設部的統(tǒng)計，國家電網每年2000多億元的投資中，70％以上要轉化為設備和材料。目前我國中壓、低壓、高壓輸配電設備基本實現(xiàn)了國產化，一些智能開關也已投入批量生產。由于開關的制造和應用水平提高較快，已基本可以滿足國內電網市場需求。在目前的國內輸變電及供配電設備市場中，國產設備已經占到70%以上。雖然外商在國內的市場份額只占30%，但西門子、ABB和施耐德等知名公司生產的產品比較高端，這就要求國內企業(yè)要不斷加強創(chuàng)新。

    業(yè)內人士認為，中國的裝備制造企業(yè)不僅要立足國內市場，也應積極開拓前景看好的國外市場。據(jù)了解，比利時準備拿出1000億美元改造電網。而美國電網70%的設備運行超過20年和30年，已經接近老化。2009年1月，美國總統(tǒng)奧巴馬發(fā)布《復蘇計劃報告》宣布，將鋪設或更新3000英里輸電線路，并為4000萬美國家庭安裝智能電表。隨后公布的新能源計劃，則提出將著重對每年要耗費1200億美元的電路損耗和故障維修的電網系統(tǒng)進行升級換代。

    分布式電源是指建在用戶端的能源供應方式，包括太陽能利用、風能利用、燃料電池和燃氣冷熱電三聯(lián)供等多種形式。而現(xiàn)有的集中式能源則包括特高壓網絡需解決的大煤電、大火電、大水電和大核電等能源。一般而言，分布式能源更為清潔、高效，所以歐洲和美國在分布式能源方面有更廣泛的應用。

    然而，我國的特殊國情讓國家電網選擇了一條不同于歐美國家的發(fā)展路線，國家電網稱，電網安全主要取決于合理的電網結構。歐洲國家建設分布式電網是在電網快速發(fā)展之后，在電力電量總體平衡且增長較慢的情況下，在現(xiàn)有電網的基礎上進行分布式電網的研究和建設，這與中國國情不同。我國正處于快速發(fā)展時期，能源資源與生產力逆向分布，煤炭資源保有儲量的７６％分布在西部與北部地區(qū)；８０％的水能資源分布在西部地區(qū)，但７５％以上的能源需求集中在東中部地區(qū)，因此采用特高壓輸電技術，提高全國范圍內電力資源優(yōu)化配置的能力已成為當務之急。

表1：中美兩國建設智能電網比較

    在未來發(fā)展上，智能電網仍有許多路要走。一方面，國內的新能源政策和配套一直未跟上發(fā)展的需要。由于傳統(tǒng)能源和新能源接入標準不一，維護成本不一致(一般后者略高)，且新能源發(fā)電份額會相應減少傳統(tǒng)能源份額，電網公司通常缺乏接入新能源的動力。另一方面，將更多的技術引入到電網中，會給能源基礎設施帶來了更多的連接點，人們對基礎設施保護的擔憂也就由此不斷升級。再者，智能電網未來的的消費者還沒有做好準備，電網的改造必須以不直接影響消費者的方式進行。

    電力電氣行業(yè)資深專家周鶴良認為，智能電網建設不是一家企業(yè)就能完成的，涉及面非常廣泛，應該是國家行為，必須做好幾個方面結合的工作。

    傳統(tǒng)電網和智能電網相結合。要研究中國的傳統(tǒng)電網和智能電網是什么樣的情況，不是說建設智能電網就不要傳統(tǒng)電網了。

    分布式電源和大電網輸送相結合。分布式電源可以減少對電網的依賴，同時可以提高供電的可靠性和電能質量，特別是應對突發(fā)事件的發(fā)生有重大意義。如果大電網出現(xiàn)故障，分布式電網就將發(fā)揮作用，所以不能完全依賴大電網，還需要各種分布式的電源作為支撐。

    電網的優(yōu)化和裝備的創(chuàng)新性相結合。前段時間，成都雙流國際機場停電的原因僅僅是一個小開關的起火，足見可靠性和智能化程度都不高的電網，不能成為智能電網。

    近距離和遠距離輸電結合。西北的地區(qū)用電負荷很小，并具有風電的資源優(yōu)勢，向東南沿海輸送電量就需要特高壓和超高壓。如向上海輸送，就需要上海要有一定比重的電廠作為技術支撐，而萬一遠距離輸電出現(xiàn)問題，發(fā)不出來或輸送不出去，就需要本地預備容量。

    電源的結構優(yōu)化和電網發(fā)展相結合。電源結構要優(yōu)化，同時電廠機組容量的選擇配置要合理。如在風電有幾百萬千瓦的基礎上，可以用抽水蓄能來調峰。晚上刮風可能不需要用電，但需要用電時可能又不刮風。因此，要求風電能發(fā)得出、送得出、還要用得上，這就對裝備提出了要求，需研究解決高性能大容量儲能裝置。

    國家統(tǒng)一網和區(qū)域主干網架結合。大城市、中等城市城網的建設和改造首先要實行智能電網，包括新農村小城鎮(zhèn)電網建設。

    電網常規(guī)技術和信息技術相結合。當前已經進入網絡時代，通信網絡發(fā)展實際上是智能技術的基礎。

    發(fā)達地區(qū)和西部地區(qū)相結合。雖然用電量主要在東南沿海發(fā)達地區(qū)，但西部資源比較豐富，可以建立強大的電網，把電力輸送到沿海，把西部的資源優(yōu)勢轉化為經濟優(yōu)勢，實現(xiàn)東部和西部共同富裕。

    編后語：智能電網是當今世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的風向標，是21世紀電力科技創(chuàng)新與發(fā)展的重要趨勢。當前智能電網的發(fā)展如同微電子技術、電力電子技術、控制技術的發(fā)展一樣迫在眉睫，勢在必行。全方位的產業(yè)帶動，巨大的投資空間，讓我們完全有理由相信，這場轟轟烈烈的能源革命將將超越3G，成為拉動世界經濟的新引擎。■