中國(guó)“智能電網(wǎng)”萬億投資盛宴開席

　　隨著智能電網(wǎng)成為奧巴馬新能源政策的重要內(nèi)容，其漸被業(yè)界關(guān)注。中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司以極快的反應(yīng)速度，將“智能電網(wǎng)”上升到戰(zhàn)略層面，“捆綁”其特高壓概念。國(guó)家電網(wǎng)公司總經(jīng)理劉振亞于4月份高調(diào)提出“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”，更是讓“智能電網(wǎng)”概念炙手可熱，并在股票市場(chǎng)上產(chǎn)生巨大影響，一時(shí)間，各家券商紛推所謂“智能電網(wǎng)概念股”。

　　在美國(guó)人尚未拿出太多的真金白銀推行智能電網(wǎng)戰(zhàn)略的同時(shí)，國(guó)家電網(wǎng)已經(jīng)拿出了2010年、2015年、2020年三步走的規(guī)劃。中科院院士盧強(qiáng)預(yù)計(jì)，要達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，國(guó)網(wǎng)智能電網(wǎng)計(jì)劃三個(gè)階段總投資將超過1萬億元。

　　業(yè)內(nèi)一研究智能電網(wǎng)的權(quán)威人士在接受上海證券報(bào)采訪時(shí)認(rèn)為，“智能電網(wǎng)雖然是電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)，但一定要考慮經(jīng)濟(jì)因素。智能電網(wǎng)投資應(yīng)該上升為國(guó)家規(guī)劃，由zz嚴(yán)格監(jiān)督規(guī)劃實(shí)施。”

　　由于中國(guó)版“智能電網(wǎng)”深深的特高壓烙印，業(yè)內(nèi)人士對(duì)本報(bào)記者表示，仍然是傳統(tǒng)的電力設(shè)備供應(yīng)商受益，尤其是已經(jīng)形成優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)地位的廠商，類似于美國(guó)版“智能電網(wǎng)”中的各類新興技術(shù)和服務(wù)提供商則受益不會(huì)太多。

　　美國(guó)投資異常謹(jǐn)慎

　　智能電網(wǎng)倡導(dǎo)者習(xí)慣這樣描繪“智能電網(wǎng)生活”：空調(diào)能夠感知用電高峰電價(jià)上漲，自動(dòng)調(diào)整溫度，為您控制用電量及節(jié)省電費(fèi)；調(diào)度中心大屏幕能自動(dòng)顯示網(wǎng)絡(luò)故障方位并自動(dòng)解決；屋頂太陽能發(fā)電所得在自用之余可以出售給電網(wǎng)；電動(dòng)汽車可以實(shí)現(xiàn)電能的“上傳”與“下載”，并參與電網(wǎng)調(diào)峰……

　　中國(guó)科學(xué)院電工所專家認(rèn)為，智能電網(wǎng)無非涵蓋五大功能：自愈——傳感器對(duì)電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和在線評(píng)估，預(yù)防、發(fā)現(xiàn)、快速診斷和消除故障隱患；兼容——支持分布式發(fā)電和插電式電動(dòng)汽車即插即用，容納風(fēng)電等新能源大規(guī)模接入；互動(dòng)——實(shí)現(xiàn)雙向互動(dòng)智能傳輸數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)浮動(dòng)電價(jià)制度，有效減少家庭、辦公室和工廠電力消耗；優(yōu)化——對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控，延長(zhǎng)資產(chǎn)使用壽命，避免中斷事件；集成——實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理、生產(chǎn)管理、調(diào)度自動(dòng)化與電力市場(chǎng)管理業(yè)務(wù)的集成，形成全面輔助決策支持體系。

　　近期美國(guó)的《清潔能源和安全法》明確了近2000億美元的投資計(jì)劃，其中zz撥款970億，吸引私人資本1000億。不過，在這筆巨額投資中，智能電網(wǎng)只占約45億美元左右，其中34億用于技術(shù)開發(fā)，6.15億用于補(bǔ)貼相關(guān)演示項(xiàng)目（配套私人投資不低于50%）。美國(guó)能源部公布的智能電網(wǎng)研發(fā)資助告示中，技術(shù)研發(fā)商最多可得到2000萬美元資助，電wa控設(shè)備部署參與商最多可得到500萬美元資助。但是，只到今年6月中旬，能源部實(shí)際僅發(fā)放了1480萬美元。此外，實(shí)施整個(gè)法案將保證每個(gè)家庭每天額外支付的成本低于50美分。由此可見，智能電網(wǎng)至少目前為止在美國(guó)并沒有獲得zz真金白銀的大規(guī)模支持。

　　美國(guó)能源部聯(lián)邦智能電網(wǎng)特別工作組組長(zhǎng)埃瑞克?奈特那說，“我們?cè)谡麄€(gè)智能電網(wǎng)發(fā)展中所起的作用是早期項(xiàng)目啟動(dòng)、知識(shí)普及和引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展方向。45億美元對(duì)于智能電網(wǎng)的總體發(fā)展還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，中后期發(fā)展需要行業(yè)內(nèi)企業(yè)各自探索商業(yè)模式。”

　　總體上美國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展尚處在起步階段，目前主要是智能電表的研發(fā)和應(yīng)用。美國(guó)發(fā)展智能電網(wǎng)面臨的九大問題在于：新技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)；缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)；成本回收風(fēng)險(xiǎn)；商業(yè)化應(yīng)用；電網(wǎng)企業(yè)激勵(lì)；電wa管；通訊安全；對(duì)低收入人群電費(fèi)影響；缺乏對(duì)智能電網(wǎng)發(fā)展整個(gè)圖景的清晰闡述。

　　電監(jiān)會(huì)政策研究室研究員吳疆對(duì)本報(bào)記者表示，美國(guó)zz推動(dòng)新能源技術(shù)革命的重點(diǎn)方向，主要是在發(fā)電與用電環(huán)節(jié)，而對(duì)于智能電網(wǎng)，則主要著眼于通過加強(qiáng)需求側(cè)管理以進(jìn)一步提高用電環(huán)節(jié)能效。美國(guó)“智能電網(wǎng)”戰(zhàn)略并不包括輸電網(wǎng)，并不急于進(jìn)行大規(guī)模實(shí)質(zhì)性的建設(shè)投資，而且明確約束過度增加老百姓的經(jīng)濟(jì)壓力，投入的主要是針對(duì)技術(shù)研發(fā)環(huán)節(jié)的小規(guī)模引導(dǎo)資金，總體上態(tài)度審慎。

　　反觀國(guó)網(wǎng)的主張則是，2010年前，完成發(fā)展規(guī)劃的制訂，開展關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備研發(fā)和試點(diǎn)工作；到2015年，在關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備上實(shí)現(xiàn)重大突破和廣泛應(yīng)用；到2020年，全面建成統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。在業(yè)內(nèi)人士看來，這未免顯得有點(diǎn)急迫。

　　“美方推動(dòng)新能源技術(shù)革命的重點(diǎn)方向基本都是針對(duì)節(jié)能減排效益空間最大的發(fā)電、用電環(huán)節(jié)，智能電網(wǎng)只是高速公路，本身不會(huì)有多大節(jié)能空間，決定節(jié)能與否的是上面跑的車——各項(xiàng)新能源相關(guān)技術(shù)——而不是道路。”上述權(quán)威人士指出，“我國(guó)現(xiàn)在大規(guī)模建設(shè)智能電網(wǎng)為時(shí)尚早。有些領(lǐng)域一定要等到相關(guān)市場(chǎng)成熟起來才可以開展相應(yīng)智能電網(wǎng)建設(shè)，比如電動(dòng)汽車，現(xiàn)在電動(dòng)汽車還很少，何談建設(shè)相應(yīng)智能電網(wǎng)體系、利用電動(dòng)汽車為電網(wǎng)調(diào)峰？”

　　吳疆則提出，智能電網(wǎng)的終極推進(jìn)者應(yīng)是代表公眾利益的zz，不能停留在IT企業(yè)營(yíng)銷行為或者電網(wǎng)企業(yè)投資計(jì)劃的層面，因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)建設(shè)和新能源大面積推廣最終都需要全社會(huì)買單，需要從社會(huì)總福利角度進(jìn)行公共決策，通過技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)升級(jí)來搶占戰(zhàn)略制高點(diǎn)。

　　國(guó)網(wǎng)拿出接入標(biāo)準(zhǔn)

　　在國(guó)網(wǎng)發(fā)展統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的口號(hào)中，首要理由就是面臨新能源特別是風(fēng)電裝機(jī)的突飛猛進(jìn)給電網(wǎng)接入帶來的巨大挑戰(zhàn)。特別是我國(guó)規(guī)劃建設(shè)七個(gè)千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地，風(fēng)電無法就地消納，需要依托高電壓等級(jí)、大規(guī)模遠(yuǎn)距離輸送，由此帶來系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻、電網(wǎng)適應(yīng)性、電壓控制、安全穩(wěn)定性等問題。

　　上述權(quán)威人士也認(rèn)為，如果新能源電量比例在5%以下，現(xiàn)有電網(wǎng)完全可以消納。不過，由于要求未來新能源大規(guī)模替代傳統(tǒng)化石能源，所以電網(wǎng)必須要積極適應(yīng)這個(gè)方向。“太陽能和風(fēng)能間歇性很大，需要儲(chǔ)能技術(shù)、微網(wǎng)技術(shù)，使電網(wǎng)更有彈性，能夠接納更多新能源。”

　　吳疆也認(rèn)為，智能電網(wǎng)其實(shí)就是將電網(wǎng)智能化水平提高到可以適應(yīng)新能源技術(shù)革命所帶來的種種變化與需求的電網(wǎng)，其本身并不是新能源技術(shù)革命的核心引擎，但它是不可缺少的公共載體與重要組成部分。

　　就新能源接入投資領(lǐng)域，中科院電工所專家認(rèn)為，大量的分布式電源并于中壓或低壓配電網(wǎng)上運(yùn)行，徹底改變了傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)單向潮流的特點(diǎn)，要求系統(tǒng)使用新的保護(hù)方案、電壓、頻率控制等來滿足雙向潮流的需要。智能電網(wǎng)可使分布式電源對(duì)電力系統(tǒng)的負(fù)面影響最小化，并能使分布式發(fā)電的控制柔性發(fā)揮至最高。“主要關(guān)鍵技術(shù)包括：微網(wǎng)技術(shù)、分布式發(fā)電的聯(lián)合調(diào)度、分布式發(fā)電參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)。”此外，“需要應(yīng)用新型柔性交流輸電技術(shù)元件，靈活控制輸配電線路上的潮流，調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓和頻率，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性；需要新的輸配電相制和頻率。”

　　日前，國(guó)網(wǎng)已經(jīng)拿出了風(fēng)電和光伏接入電網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并力圖使其成為國(guó)標(biāo)，并把抽水蓄能電站作為主要調(diào)峰手段。當(dāng)然，國(guó)網(wǎng)也一并“伸手”要求，希望在新能源輸配電價(jià)、電網(wǎng)接入工程、輔助服務(wù)上獲得“照顧”。國(guó)網(wǎng)也把適應(yīng)大規(guī)模風(fēng)電基地的電網(wǎng)建設(shè)作為特高壓戰(zhàn)略的重要支撐理由。

　　不過，在吳疆看來，電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)該積極與開放地投入新能源接入工作，更多的將其作為重要的社會(huì)責(zé)任來看待。

　　部分技術(shù)已然先行

　　在一些地方電網(wǎng)看來，智能電網(wǎng)不是一個(gè)新鮮詞。如果說電網(wǎng)的智能化也算智能電網(wǎng)一部分的話，那么，一些地方電網(wǎng)幾年前就開始了研究和嘗試。正如中國(guó)電力科學(xué)研究院副總工程師胡學(xué)浩所說，“輸電網(wǎng)中基于相量測(cè)量單元的廣域測(cè)量系統(tǒng)、柔性交流輸電和配電網(wǎng)中分布式發(fā)電、自動(dòng)抄表、需求側(cè)管理等很多技術(shù)，在智能電網(wǎng)概念提出前就已在研究，并取得了不錯(cuò)成績(jī)。智能電網(wǎng)的發(fā)展會(huì)讓其提高到新的層次，并使研發(fā)工作更有用武之地。”

　　華東電網(wǎng)公司董事長(zhǎng)帥軍慶介紹說，2008年華東電網(wǎng)全面啟動(dòng)以高級(jí)調(diào)度中心建設(shè)為突破口的智能電網(wǎng)第一階段項(xiàng)目群工作，分高級(jí)調(diào)度中心、多適應(yīng)的電網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化體系研究、數(shù)字化變電站建設(shè)、企業(yè)統(tǒng)一信息平臺(tái)建設(shè)四條主線進(jìn)行，大大提高了電網(wǎng)的安全控制水平。

　　“從全世界看，電網(wǎng)互聯(lián)都是趨勢(shì)。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大，怎樣在大電網(wǎng)狀態(tài)下保證安全就是一個(gè)很重要的問題。這就依賴于自動(dòng)化技術(shù)水平的提高。原來我們對(duì)線路是人工巡檢，而智能化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，能準(zhǔn)確知道錯(cuò)在哪里。這通過自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)和數(shù)字化變電站等設(shè)備可以做到”，上述權(quán)威人士說，“該領(lǐng)域可以穩(wěn)步發(fā)展智能化。”

　　電監(jiān)會(huì)首席工程師顧峻源認(rèn)為，智能電網(wǎng)首要作用應(yīng)是有效保證電力安全可靠性，較傳統(tǒng)電網(wǎng)更加堅(jiān)強(qiáng)并具有更大“彈性”，可以有效地抵御自然災(zāi)害、外力破壞等各類突發(fā)事件給電力系統(tǒng)造成的影響；并具有強(qiáng)大的“自愈”功能，可以通過遠(yuǎn)程設(shè)備在線監(jiān)視和系統(tǒng)信息分析，更加及時(shí)、準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)和處置各類系統(tǒng)故障。

　　在中科院電工所專家看來，這涵蓋高度集成的通訊系統(tǒng)、運(yùn)行與決策、更智能的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。需要的關(guān)鍵技術(shù)分別包括：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、全電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化和通用化通信規(guī)約和任意元件之間雙向通信的機(jī)制與實(shí)現(xiàn)；實(shí)時(shí)仿真、在線評(píng)估、診斷與決策，企業(yè)管理、生產(chǎn)管理、調(diào)度自動(dòng)化與電力市場(chǎng)管理等的集成；分布式Agent，多類型元件的系統(tǒng)工作和控制和新的保護(hù)原理、裝置和體系。