中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在過去的300年間，全世界有不足10億人實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化和現(xiàn)代化，在21世紀(jì)的前半葉，包括中國在內(nèi)，將會(huì)有20~30億人實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化和工業(yè)化，進(jìn)入小康時(shí)代。人類在發(fā)展的過程中，對(duì)能源提出了更高、更新的要求。同時(shí)，地球上的溫室氣體排放也必將更加持續(xù)的增長(zhǎng)，為社會(huì)環(huán)境的發(fā)展帶來了更大壓力。目前，各國相繼提出環(huán)保、高效、安全、節(jié)能的理念。在這一理念中，要想真正實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)的高效、安全、環(huán)保和節(jié)能，就需要智能電網(wǎng)的出現(xiàn)。
信息化時(shí)代為智能電網(wǎng)的出現(xiàn)提供了有利的條件，如果社會(huì)要順利的往前發(fā)展，智能電網(wǎng)的出現(xiàn)已經(jīng)成為一種客觀的必然。發(fā)展智能電網(wǎng)既是能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的必然選擇，也是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代電力系統(tǒng)發(fā)展的必然結(jié)果。
世界智能電網(wǎng)發(fā)展的三種模式
總結(jié)過去近50年的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，智能電網(wǎng)在世界上出現(xiàn)了3個(gè)主要的模式：其一是以美國為主的，以用戶側(cè)智能化為重點(diǎn)的智能電網(wǎng)。
這一模式從90年代初期一直到現(xiàn)在都在不斷的研究和發(fā)展。2007年，美國提出能源安全獨(dú)立的安全法案，在這個(gè)法案中美國總統(tǒng)要求能源獨(dú)立，以經(jīng)濟(jì)刺激的計(jì)劃要求能源相關(guān)產(chǎn)業(yè)作為核心地位來推進(jìn)整個(gè)能源結(jié)構(gòu)的革命。根據(jù)2007年所頒布的法案，美國加快了對(duì)智能電網(wǎng)的研究和應(yīng)用，其智能電網(wǎng)最大的特點(diǎn)是以用戶側(cè)和用戶側(cè)的互動(dòng)為主。
其二是以中國為主的，以高壓側(cè)，主網(wǎng)智能化為特點(diǎn)的智能電網(wǎng)。國家電網(wǎng)公司目前提倡的“堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)”，實(shí)際上也是智能電網(wǎng)的一種模式，在高效側(cè)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制的智能化。
我們有了電網(wǎng)以后追求實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)控制，但伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，以及大功率電子技術(shù)的應(yīng)用，高壓側(cè)電網(wǎng)的控制越來越成為一種新的可能性。以中國電網(wǎng)為主的智能電網(wǎng)有一個(gè)特點(diǎn)，即基于我國一次能源的分布和用電需求的逆向配置，導(dǎo)致我國需要有更堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)，讓電網(wǎng)能夠適應(yīng)新時(shí)代的能源需要。這一類的電網(wǎng)主要是提供較大的輸電能力和安全的電力供應(yīng)，在更大范圍內(nèi)優(yōu)化資源配置，自動(dòng)改造現(xiàn)有的電網(wǎng)，提高效率。
其三是以德國為主的，以適應(yīng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、雙向互動(dòng)為重點(diǎn)的智能電網(wǎng)。德國在1997年、2003年、2009年歐盟的市場(chǎng)改革過程中，連續(xù)出臺(tái)了多個(gè)文件，1998~2001年，德國又陸續(xù)出臺(tái)了3個(gè)能源法案，結(jié)合德國當(dāng)時(shí)的用電需求，他們提出了以能源結(jié)構(gòu)調(diào)整為主要目的的智能電網(wǎng)。
這一類的智能電網(wǎng)，一方面圍繞大規(guī)模新能源的開發(fā)進(jìn)行，另一方面也重視互聯(lián)網(wǎng)的作用，強(qiáng)調(diào)通過信息化手段實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)電與用戶之間的有效配合和協(xié)調(diào)，重視蓄電池等儲(chǔ)能技術(shù)在智能電網(wǎng)當(dāng)中的應(yīng)用，加快智能電表的開發(fā)和研究，促進(jìn)電動(dòng)車和儲(chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用。
應(yīng)該說，這三種類型的智能電網(wǎng)各有特點(diǎn)。第一種類型的智能電網(wǎng)是以用戶側(cè)，智能化為特點(diǎn)的智能電網(wǎng)，它的主要特點(diǎn)一是以用戶雙向智能，智能化交互為基礎(chǔ)的，實(shí)現(xiàn)需求的響應(yīng);二是以電價(jià)和政策激勵(lì)為主要手段，改善用戶的用電習(xí)慣;三是利用新材料，新技術(shù)改造和升級(jí)現(xiàn)有的電網(wǎng);四是提升供電可靠性和用戶體驗(yàn)。
第二種類型的智能電網(wǎng)以高壓主網(wǎng)智能化為重點(diǎn)的，有兩個(gè)特點(diǎn)，一是擴(kuò)大電網(wǎng)的互聯(lián)規(guī)模;二是增強(qiáng)能源資源優(yōu)化配置的效力。
第三種類型的智能電網(wǎng)是以雙向互動(dòng)為重點(diǎn)，充分的接納新能源，提高新能源使用占比和綜合利用效率，以電價(jià)和新能源政策改善用戶的習(xí)慣，以電動(dòng)汽車儲(chǔ)能等可控手段提高新能源的消納能力。
通過對(duì)這三種類型的分析，智能電網(wǎng)應(yīng)被定義為在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)上疊加一個(gè)信息化的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、輸電與用戶三者之間信息的雙向流動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)新能源與可再生能源的有效利用，電力系統(tǒng)效力的整體提高，促進(jìn)能源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的良性互動(dòng)和可持續(xù)發(fā)展。
清晰定位智能電網(wǎng)建設(shè)
筆者認(rèn)為，智能電網(wǎng)的發(fā)展要實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展，首先是要把握好智能電網(wǎng)的概念?，F(xiàn)在有很多企業(yè)努力的將自己產(chǎn)品放到智能電網(wǎng)建設(shè)的框架下，但是作為國家應(yīng)在明確智能電網(wǎng)概念的同時(shí)，為智能電網(wǎng)的發(fā)展定好位，選好路線，這是非常重要的。
智能電網(wǎng)實(shí)際上是在傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上疊加一個(gè)信息化的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的發(fā)電、用電必須同時(shí)完成的動(dòng)作的異化。通過信息化的網(wǎng)絡(luò)，我們能夠有效的掌握到發(fā)電的信息和用電的信息，能夠在前一個(gè)時(shí)代有效的決定下一個(gè)時(shí)代電力電量平衡，這是我們所理解的智能電網(wǎng)，只有這樣的智能電網(wǎng)才能有效的適應(yīng)當(dāng)代能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要。
這樣的智能電網(wǎng)應(yīng)有幾方面的主要特點(diǎn)，一是目標(biāo)清晰，就是為了適應(yīng)新能源，能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要。眾所周知新能源具有間歇性和不穩(wěn)定性的特點(diǎn)，傳統(tǒng)電網(wǎng)很難適應(yīng)新能源發(fā)電的需要，為了適應(yīng)這種需要，用智能電網(wǎng)這種信息化的網(wǎng)絡(luò)來改善，讓傳統(tǒng)電網(wǎng)更加靈活，足以滿足新能源接入的需要。
二是措施可行。要實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的目標(biāo)，智能電網(wǎng)可以通過信息化的網(wǎng)絡(luò)，全面的掌握發(fā)電和用戶的信息。歷史上，傳統(tǒng)的DSM系統(tǒng)只是控制，發(fā)電的供應(yīng)滿足不了用戶需求的時(shí)候可以控制用戶。但是在智能化的網(wǎng)絡(luò)里面，當(dāng)發(fā)電超過用戶需求的時(shí)候，我們通過價(jià)格信息可以調(diào)用用戶的用電能力，這就是為什么用戶側(cè)要大力的發(fā)展電動(dòng)汽車，新能源汽車以及其他的儲(chǔ)能和用能的設(shè)施。
筆者認(rèn)為，以儲(chǔ)能和超導(dǎo)電力電子等新材料、新技術(shù)改造傳統(tǒng)電網(wǎng)，積極發(fā)展現(xiàn)代先進(jìn)的傳感性測(cè)量技術(shù)、通信技術(shù)，控制技術(shù)，并使得電網(wǎng)更加靈活、可靠、安全、自適應(yīng)、高效，可適應(yīng)大規(guī)模可再生能源，分布式電源節(jié)余以及用戶者需求側(cè)響應(yīng)，這是智能電網(wǎng)未來發(fā)展的基本框架。
在這一框架下，建設(shè)智能電網(wǎng)應(yīng)分為3個(gè)重點(diǎn)的步驟，一是構(gòu)建開放多元互動(dòng)高效的能源供給和服務(wù)平臺(tái);二是建立集中與分布式相協(xié)同，供需互動(dòng)，高效配置的現(xiàn)代能源供應(yīng)體系;三是實(shí)現(xiàn)能源開發(fā)利用的綠色、高效、節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展，為建設(shè)智能化和和諧社會(huì)，改善人們生活環(huán)境，提高生活質(zhì)量貢獻(xiàn)力量。
智能電網(wǎng)的技術(shù)路線
未來我國能源轉(zhuǎn)型應(yīng)保證新能源接入，完善能源供應(yīng)體系，大力的發(fā)展分布式能源，建立集中與分布式協(xié)同、多能源融合的能源供應(yīng)體系，提高能源綜合能效，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。大力推廣光伏、燃?xì)馊?lián)供等分布式能源技術(shù)，加快發(fā)展分布式能源，提供能源綜合服務(wù)，高效能源使用效率。
建設(shè)統(tǒng)一的智能調(diào)度平臺(tái)，增強(qiáng)新能源的消納能力，跟電力實(shí)時(shí)平衡，徹底釋放新能源消納的壓力，增加新能源消納空間。推廣微電網(wǎng)技術(shù)，解決偏遠(yuǎn)地區(qū)的缺電問題，無電偏遠(yuǎn)地區(qū)的電網(wǎng)建設(shè)延伸難度大，維護(hù)困難，發(fā)展微電網(wǎng)技術(shù)，利用當(dāng)?shù)氐馁Y源解決用電問題，是重要的用電途徑之一。
扶持儲(chǔ)能電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，通過價(jià)格機(jī)制和商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式的創(chuàng)新，鼓勵(lì)并引導(dǎo)用戶主動(dòng)利用電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能裝置參與需求側(cè)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，促進(jìn)可再生能源消納。
廣泛實(shí)施用戶互動(dòng)，提升用能服務(wù)水平。開展智能用電服務(wù)，加強(qiáng)用戶互動(dòng)，拓展用能服務(wù)領(lǐng)域，提高能源利用效率，改善用能服務(wù)質(zhì)量，滿足多元化用能需求。
創(chuàng)新商業(yè)模式，提升企業(yè)價(jià)值。關(guān)注發(fā)、輸、配用電各環(huán)節(jié)商業(yè)模式創(chuàng)新，在新的市場(chǎng)環(huán)境下轉(zhuǎn)變經(jīng)營(yíng)方式，實(shí)現(xiàn)企業(yè)形象提升和價(jià)值轉(zhuǎn)型。
與此同時(shí)，在選擇建設(shè)智能電網(wǎng)的技術(shù)路線方面應(yīng)注意四個(gè)方面的工作，第一是完善新能源處理的綠色系統(tǒng)，我們理解的智能電網(wǎng)是一個(gè)在傳統(tǒng)系統(tǒng)之上疊加一個(gè)信息化的網(wǎng)絡(luò)，要建設(shè)這種智能電網(wǎng)，首先要完善新的能源處理綠色系統(tǒng);第二是在推進(jìn)可調(diào)控負(fù)荷，可調(diào)控能力的建設(shè)，配合著新的完善的體系建設(shè)，建立信息化的網(wǎng)絡(luò)以及能夠與信息化網(wǎng)絡(luò)相匹配的調(diào)峰能源;第三是要加強(qiáng)需求側(cè)響應(yīng)建設(shè);第四是完成智能調(diào)度平臺(tái)的建設(shè)。(本文根據(jù)電力司副司長(zhǎng)童光毅在“第六屆外洽會(huì)暨智能電網(wǎng)及分布式發(fā)電國際合作論壇”的演講整理而成，略有刪減。)
