單葆國：用電智能化時代隨著信息化到來

編者按：在智能電網(wǎng)建設(shè)中，智能用電關(guān)系到發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)的能源使用效率，是增強電網(wǎng)綜合服務(wù)能力、提高用電效率、促進(jìn)節(jié)能減排的重要手段。

智能電網(wǎng)的信息化特征讓用電步入全新的“智”時代，但也帶來三方面的要求：第一，通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的優(yōu)化。智能用電的雙向互動需求對通信網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求;第二，用戶側(cè)信息系統(tǒng)的升級。據(jù)預(yù)測，未來我國用戶側(cè)信息系統(tǒng)將占整個智能電網(wǎng)投資的10%—15%，由此催生的將是一個市值達(dá)幾千億美元的巨大市場蛋糕。用戶側(cè)系統(tǒng)升級也是市場要求;第三，用戶用電模式和消費行為的轉(zhuǎn)變。從需求側(cè)管理來說，智能電網(wǎng)架構(gòu)下特別強調(diào)能源服務(wù)意識，就是要積極鼓勵和引導(dǎo)用戶調(diào)整現(xiàn)有用電模式和消費行為，這也給電力企業(yè)提出了新的要求。

我們?nèi)绾卧谥悄茈娋W(wǎng)建設(shè)的大背景下看待智能用電的方方面面?國網(wǎng)能源研究院經(jīng)濟(jì)與能源供需研究所所長單葆國同我們分享了他的看法。

我國智能用電發(fā)展的過去、現(xiàn)在與未來

從技術(shù)層面上看，中國在智能電網(wǎng)領(lǐng)域的起步較晚。過去很長一段時間，用戶用電主要是計劃用電，電力企業(yè)通過負(fù)荷控制管理系統(tǒng)來監(jiān)測和控制主要用戶的用電;隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和電力供應(yīng)能力的提高，電網(wǎng)企業(yè)的服務(wù)意識日漸增強，智能電網(wǎng)的建設(shè)越來越受到重視。相比國外，我國智能電網(wǎng)建設(shè)略有滯后，但近年來發(fā)展較快。以前，電力企業(yè)利用負(fù)荷控制管理系統(tǒng)對用戶的用電信息進(jìn)行采集，主要是為了應(yīng)對缺電、電力供應(yīng)緊張等問題。通過安裝負(fù)控裝置，可以了解主要用戶的負(fù)荷特性，達(dá)到控制負(fù)荷的目的?，F(xiàn)在，國家電網(wǎng)公司提出了建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的目標(biāo)。所謂堅強和智能，強調(diào)的是在原來電網(wǎng)建設(shè)框架的基礎(chǔ)上增加新內(nèi)涵。過去，我們電網(wǎng)建設(shè)也具有智能的特點，輸電網(wǎng)也有信息化、自動化和互動化的發(fā)展;但在智能用電這個層面，由于我們用電信息采集系統(tǒng)還不太完善，由此造成了我們的智能用電水平略微滯后于國外的先進(jìn)水平?，F(xiàn)在公司系統(tǒng)用電信息采集系統(tǒng)覆蓋面大幅度提高，為開展智能用電服務(wù)提供了技術(shù)平臺。通過用電信息采集系統(tǒng)，一方面把用戶的詳細(xì)用電信息收集上來，并傳遞到電能管理服務(wù)平臺進(jìn)行分析，為用戶提供節(jié)能診斷、節(jié)能技術(shù)改造等服務(wù);另一方面，可以實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的互動，提高用戶的電能使用效率。例如蘇州太谷電力，利用電能管理系統(tǒng)為企業(yè)提供服務(wù)，可以對企業(yè)的用能、用電的情況進(jìn)行診斷和分析，找到企業(yè)節(jié)能省電的環(huán)節(jié)，通過改變生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程、合理安排工作時間等達(dá)到企業(yè)節(jié)能的目的。

從政策層面上看，我國和國外處于不同的發(fā)展階段。國外電力工業(yè)已經(jīng)市場化了，通過智能表計以及電價的市場化可以實現(xiàn)用戶與電網(wǎng)的互動和智能用電。我們現(xiàn)在提供的用電信息采集系統(tǒng)，只是一種技術(shù)上的支撐，還需要國家相關(guān)的政策制度作為保障和支持。另外，中國和外國的國情不同，也決定了我們要走出一條具有中國特色的發(fā)展道路。國外發(fā)達(dá)國家用電負(fù)荷增長速度很慢，電力需求可以通過發(fā)電裝機的市場競爭來滿足，而中國現(xiàn)在正處于工業(yè)化階段，電力需求增長很快，目前發(fā)電企業(yè)競價上網(wǎng)的市場機制還很難實現(xiàn)。在銷售電價不能放開的情況下，用戶和電網(wǎng)的互動自然會略遜一些。

就智能用電的前景而言，還是相當(dāng)廣闊的。我們可以通過建設(shè)智能用電信息系統(tǒng)，把用戶的信息進(jìn)行采集并加工處理到一個供電局層面，根據(jù)這些信息來分析用戶的用能狀況，為其提供節(jié)能方案。電力企業(yè)還可為用戶提供峰谷電價及實時電價信息，引導(dǎo)用戶根據(jù)電價變化做出用電消費方式的調(diào)整，進(jìn)行行為節(jié)能。另外，還可以將用戶側(cè)多余的電力向電網(wǎng)輸送。智能用電就是讓用戶根據(jù)電網(wǎng)的相關(guān)信息，科學(xué)合理地安排自己的用電行為。

電力企業(yè)在智能用電領(lǐng)域的擔(dān)當(dāng)

電網(wǎng)企業(yè)在智能用電領(lǐng)域作為一個主要力量，可以做的工作有很多，比如說我們要繼續(xù)本著“你用電我用心”的客戶服務(wù)理念，從智能用電的角度出發(fā)，在原來的服務(wù)基礎(chǔ)上往智能化方向發(fā)展努力，為用戶建立并完善用電信息采集系統(tǒng)等等。

從數(shù)據(jù)統(tǒng)計上看，去年底國家電網(wǎng)公司用戶用電信息采集覆蓋率達(dá)到了44%，但距離整個信息系統(tǒng)的全覆蓋還有很大差距。鑒于這種面對用戶的主要信息采集系統(tǒng)還不到50%的情況，我們可以采取以下措施：一是普及用電信息采集，為用戶安裝智能電表，通過智能電表反映所采集的信息，讓用戶了解用電情況。二是在企業(yè)層面上推廣電能管理系統(tǒng)，目前中國電科院正在做相關(guān)研究，雖然還沒有普及，但未來這個肯定是一個很重要的發(fā)展方面。我們應(yīng)該為不同的企業(yè)開發(fā)一些電力或能量管理的相關(guān)系統(tǒng)，使其在完成管理的同時把數(shù)據(jù)與我們的信息系統(tǒng)進(jìn)行交互，從而為其提出更科學(xué)合理的用電節(jié)能方案。三是電力企業(yè)可以為國家的財政部、發(fā)改委等有關(guān)部門的定價方案提出建議，針對用戶的復(fù)合特性，對電價模式進(jìn)行設(shè)計，例如實時電價、峰谷電價等，從而引導(dǎo)用戶合理用電。此外，電力企業(yè)還可以推行一些節(jié)能服務(wù)，通過信息采集系統(tǒng)對一些基本的用電信息進(jìn)行收集整理，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行診斷，為用戶提出解決方案，在設(shè)備改造及工藝流程等方面為他們提供調(diào)整建議。同樣的，通過能效診斷，電力企業(yè)還可以幫助用戶進(jìn)行相關(guān)項目的開發(fā)，比如說能效管理項目的實施，為用戶達(dá)到節(jié)電、節(jié)能的目的。所以說，智能用電既要有電網(wǎng)公司在技術(shù)層面和節(jié)能服務(wù)方面的支持，也要有政府相關(guān)政策和定價機制方面的制衡。

認(rèn)知智能家居是循序漸進(jìn)的過程

人們對智能家居的認(rèn)知與接受需要一個過程。這與國民適應(yīng)計算機應(yīng)用有關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)變革一樣。中國過去在計算機、軟件及智能應(yīng)用層面上的研究涉獵較國外還存在著一定的發(fā)展差距，到了90年代才開始使用286、386計算機;與此相似，智能家居也是如此。因為當(dāng)前有關(guān)的信息化還不高，大家還不習(xí)慣智能用電的生活，隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)和信息化程度的提高，人們的消費觀念會慢慢發(fā)生變化，家居的信息化智能化才能在中國充分“顯現(xiàn)”。

目前，我國技術(shù)的滲透率、成熟度和普及率也不是很高，從過去傳統(tǒng)的用電設(shè)備過渡到智能家居需要一個循序漸進(jìn)的過程，另外，還需要政府制定相關(guān)的配套政策，方便傳統(tǒng)家居的更新?lián)Q代和智能家居的普及推廣。就像節(jié)能燈一樣，國家以前也沒有明確規(guī)定白熾燈不能用，一定要用節(jié)能燈。因為節(jié)能燈價格成本很高，老百姓一時很難接受。現(xiàn)在國家認(rèn)識到了推廣節(jié)能燈利大于弊，所以規(guī)定了在未來幾年之內(nèi)淘汰白熾燈。但是，在操作過程中也存在一定難度，因為節(jié)能燈比較貴，節(jié)能省下的錢不夠彌補節(jié)能燈的成本花費，但是節(jié)能對國家來看，肯定是好事兒。目前，智能家居還沒有成氣候和體系，讓老百姓接受需要有一個過程，需要逐步的滲透和普及，等到什么時候智能家居都普及到家里去了，我們的智能用電體系將變得更加系統(tǒng)和完善，居民的用電習(xí)慣和消費方式都會發(fā)生相應(yīng)變化。

未來智能電網(wǎng)對智慧城市具有驅(qū)動作用

首先，我們有必要界定一下智慧城市的概念，“智慧城市”這個概念很廣，涵蓋了多個層面，包括智能交通系統(tǒng)、智慧電網(wǎng)、智慧醫(yī)療等多個方面，它們都是未來智慧城市的重要組成部分。智慧城市是城市應(yīng)對能源危機、人口爆炸、交通堵塞、環(huán)境污染等弊端的必然產(chǎn)物，是個系統(tǒng)工程，它的建設(shè)既需要多方的參與和投資，更需要很長的建設(shè)周期。

目前我國的第三產(chǎn)業(yè)和居民生活用電已占到全社會用電量的25%左右，這一數(shù)字隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，還會進(jìn)一步提升，智能電網(wǎng)的建設(shè)十分具有必要性。

以未來的交通管理為例，智能電網(wǎng)作為一種智慧能源，是智能交通系統(tǒng)發(fā)揮作用的重要支撐，更是智慧城市得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)。而且智慧的交通系統(tǒng)等也需要智能電網(wǎng)的支撐，隨著人們需求的多樣化、智能化，智能家居、電動汽車，儲能裝置，分布式能源這些智慧城市的重要組成部分也都應(yīng)運而生，其發(fā)展勢必要求智能電網(wǎng)對這些領(lǐng)域提供進(jìn)一步的支撐。另外，智能電網(wǎng)中電動汽車充換電站的規(guī)劃還可以與城市的規(guī)劃結(jié)合起來，更好的服務(wù)于智慧城市。

所以，要實現(xiàn)智能城市的目標(biāo)，必須要有一個智能的電網(wǎng)來支撐。智能電網(wǎng)的最終目標(biāo)有三個：一是實現(xiàn)安全可靠供電;二是促進(jìn)用戶合理用電;三是消納用戶側(cè)多余電力。用戶既可以從電網(wǎng)上買電，也可以通過小型分布式發(fā)電裝置來滿足自己的電力需求，同時還可以將用不完的電力輸送給電網(wǎng)，實現(xiàn)電網(wǎng)和用戶的實時互動。

節(jié)能服務(wù)和數(shù)據(jù)分析相輔相成

智能電網(wǎng)建成以后，將會促進(jìn)我國節(jié)能產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步形成和完善。

從個人用戶角度而言，用戶可以根據(jù)報送的實時電價，自由地調(diào)整個人的用電需求，實現(xiàn)節(jié)能節(jié)電。從企業(yè)的角度來看，企業(yè)可以根據(jù)智能電網(wǎng)提供的信息，實時診斷并優(yōu)化企業(yè)的用電方案，及時發(fā)現(xiàn)企業(yè)的電力浪費情況，提高用電效率。

智能電網(wǎng)的建設(shè)也勢必會催生一批以節(jié)能服務(wù)為主營業(yè)務(wù)的企業(yè)，其工作就是對個人和企業(yè)工商業(yè)用戶的用電信息進(jìn)行分析，當(dāng)然這必須是在征得用戶同意的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，還要保證對用戶信息的高度保密，這就涉及到前面提到的，需要有政府相關(guān)配套政策的支持。經(jīng)過專門的數(shù)據(jù)分析，這些企業(yè)會向家庭用戶或企業(yè)提出個性化的解決方案，促進(jìn)和提升服務(wù)對象的節(jié)能效率。

十年后的“智”時代生活暢想

智能電網(wǎng)的實現(xiàn)首先要以成熟的市場體制為前提，有了這個基礎(chǔ)支撐，政府、社會、企業(yè)和個人要形成合力，再加上相關(guān)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電網(wǎng)的發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)借助信息通信技術(shù)實現(xiàn)自由互動，分布式清潔能源也可以通過電網(wǎng)來消納，電動汽車儲能可以削峰平谷。

具體而言，等到智能電網(wǎng)全面建成之后，人們的生活將發(fā)生重大變化。對居民用戶來說，由于實現(xiàn)了與電網(wǎng)的充分互動，居民可以根據(jù)電網(wǎng)數(shù)據(jù)和信息調(diào)整自己的用電行為，養(yǎng)成科學(xué)、合理的用電習(xí)慣，實現(xiàn)節(jié)電、節(jié)能。對于工商企業(yè)來講，則便于為它們設(shè)計更有針對性的節(jié)能方案，再加上國家相關(guān)節(jié)能工作的推進(jìn)，企業(yè)的能耗將得到良好控制，能效水平將獲得很大提高。從整個社會層面來講，智能電網(wǎng)的建成將有效促進(jìn)分布式能源的使用。智能電網(wǎng)可以大范圍消納分布式能源，隨著風(fēng)電、太陽能發(fā)電等上網(wǎng)成本的逐漸降低，未來將有更多的清潔能源接入電網(wǎng)。微網(wǎng)作為智能電網(wǎng)的組成部分，也將得到充分利用，與智能電網(wǎng)相互促進(jìn)，共同促進(jìn)資源的優(yōu)化配置和能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整。除了上述層面，智能電網(wǎng)未來還將形成一個開放式的系統(tǒng)，電力市場將變得更加自由開放，靈活競爭，最終實現(xiàn)用戶與電網(wǎng)一種高度互動的狀態(tài)。(國網(wǎng)電科院國電通公司郭普璞 高晶 高亞男)