智能電網(wǎng)將成為綠色轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略支點(diǎn)
建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是推動(dòng)我國(guó)發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略支點(diǎn)。專家認(rèn)為，包括智能電網(wǎng)建設(shè)在內(nèi)的中國(guó)新能源、低碳技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的加快，凸顯了中國(guó)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式、承擔(dān)節(jié)能減排義務(wù)、占領(lǐng)國(guó)際產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)的努力。
——智能電網(wǎng)將通過(guò)集成先進(jìn)的信息化、自動(dòng)化、儲(chǔ)能、運(yùn)行控制和調(diào)度技術(shù)，為清潔能源的集約化開(kāi)發(fā)和應(yīng)用提供技術(shù)保證。
截至目前，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量已連續(xù)5年增速超過(guò)100%，但風(fēng)電并網(wǎng)一直是提高可再生能源發(fā)電比例的瓶頸問(wèn)題。如在內(nèi)蒙古，風(fēng)電廠發(fā)了電卻無(wú)法進(jìn)入終端用戶，大部分風(fēng)機(jī)在夜間低谷期棄風(fēng)停運(yùn)，遭遇“車多路少”的尷尬。
國(guó)家電網(wǎng)天津市電力公司總經(jīng)理張寧表示，水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、核能等清潔能源需要轉(zhuǎn)化為電力，才能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模開(kāi)發(fā)、遠(yuǎn)距離輸送高效率利用。我國(guó)陸上風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能資源集中在西部和北部，遠(yuǎn)離負(fù)荷中心且資源所在地經(jīng)濟(jì)發(fā)展滯后，缺乏電價(jià)承受能力，只有通過(guò)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，才能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模跨地區(qū)消納，并為小型化、公布式可再生能源的發(fā)展提供平臺(tái)。
——堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是國(guó)家能源綜合運(yùn)輸體系的重要組成部分。我國(guó)輸煤輸電比例明顯失衡，傳統(tǒng)的大規(guī)模輸煤發(fā)電模式，造成煤電油運(yùn)緊張局面長(zhǎng)期存在。我國(guó)煤炭集中的山西、陜西、蒙西地區(qū)輸煤輸電比例高達(dá)20∶1。
建設(shè)特高壓電網(wǎng)，打造能源輸送的“電力高速路”。輸電成為繼公路、鐵路、水路、航空和管道運(yùn)輸之后的“第六種運(yùn)輸方式”，優(yōu)先發(fā)展輸電的能源運(yùn)輸方式，可以顯著降低煤炭開(kāi)發(fā)和運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境污染。記者了解到，通過(guò)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)，到2020年，三西地區(qū)輸煤輸電比例可望達(dá)到4∶1。
——堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是解決能源資源和能源需求逆向分布問(wèn)題的必由之路。
專家指出，煤炭和水能將在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)是我國(guó)能源供應(yīng)的主體，煤炭資源的清潔高效利用和水電的規(guī)模集約開(kāi)發(fā)是維護(hù)我國(guó)能源安全的基礎(chǔ)。我國(guó)80%以上的煤炭資源分布在西部、北部，80%以上的水能資源分布在西部，而能源需求的75%集中在東、中部地區(qū)。必須充分發(fā)揮電網(wǎng)遠(yuǎn)距離、大容量、高效率輸送能源的強(qiáng)大功能，實(shí)現(xiàn)煤炭資源和清潔水電的集約化開(kāi)發(fā)、大范圍配置和高效率利用。
——堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)能夠發(fā)揮戰(zhàn)略支點(diǎn)功能，利用對(duì)產(chǎn)業(yè)和社會(huì)的帶動(dòng)力與影響力，實(shí)施綠色生產(chǎn)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)。
記者從國(guó)家電網(wǎng)公司了解到，2020年國(guó)家電網(wǎng)跨區(qū)跨國(guó)輸電能力將達(dá)4 .2億千瓦，其中特高壓輸電能力將達(dá)3.3億千瓦 。2020年，國(guó)家電網(wǎng)智能化程度將達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，智能電表推廣率將達(dá)到100%，電動(dòng)汽車充電站將覆蓋至大中城市。2005年全國(guó)發(fā)電煤耗343克/千瓦時(shí)，在堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展模式的推動(dòng)下，2020年發(fā)電煤耗可達(dá)305克/千瓦時(shí)。在堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的推動(dòng)下，假定2020年相對(duì)2005年新增電動(dòng)汽車3000萬(wàn)輛，可替代燃油3550萬(wàn)噸，考慮到2020年的發(fā)電結(jié)構(gòu)，通過(guò)以電代油可實(shí)現(xiàn)減排二氧化碳6870萬(wàn)噸。
我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)步伐加快
在能源有效利用需求加劇的情況下，我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)步伐加快。國(guó)家電網(wǎng)公司4月19日發(fā)表的白皮書(shū)宣布，預(yù)計(jì)在2020年基本建成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。專家分析認(rèn)為，智能電網(wǎng)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的意義重大，不但可以直接搭建能源有效配置的綠色平臺(tái)，而且能夠推動(dòng)我國(guó)發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型。
“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”是以“電力高速路”特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，通過(guò)先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)和控制方法，實(shí)現(xiàn)安全高效運(yùn)行的電網(wǎng)。國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)布的“綠色發(fā)展”白皮書(shū)指出，2020年基本建成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)將對(duì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)2020年單位G D P碳排放強(qiáng)度下降40%-45%目標(biāo)的貢獻(xiàn)率將超過(guò)20%。
“智能電網(wǎng)作為未來(lái)能源供應(yīng)和服務(wù)的‘高速公路’，將在資源優(yōu)化配置、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮重要作用，提高可持續(xù)能源的利用率和穩(wěn)定性。”國(guó)家電網(wǎng)總信息師吳玉生在中國(guó)首個(gè)智能電網(wǎng)綜合示范工程——中新天津生態(tài)城智能電網(wǎng)開(kāi)工儀式上這樣表示。
智能電網(wǎng)既有利于風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等間歇性能源的并網(wǎng)利用，也有利于構(gòu)筑“輸煤輸電并舉”的國(guó)家能源綜合運(yùn)輸體系，并可有效控制環(huán)境污染和溫室氣體減排。
國(guó)家電網(wǎng)天津市電力公司總經(jīng)理張寧表示，在智能電網(wǎng)工程涉及的中新天津生態(tài)城電網(wǎng)規(guī)劃中，包括太陽(yáng)能、海水發(fā)電、風(fēng)能在內(nèi)的各種可再生能源的替代電量約占整個(gè)生態(tài)城用電量24.62%。其中，太陽(yáng)能發(fā)電將達(dá)到4萬(wàn)千瓦，生物質(zhì)能發(fā)電將達(dá)到1萬(wàn)千瓦，風(fēng)能發(fā)電達(dá)到12.5萬(wàn)千瓦。
吳玉生介紹，國(guó)家電網(wǎng)提出了立足自主創(chuàng)新，以統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一 標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一建設(shè)為原則，建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)。
按照中國(guó)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的發(fā)展規(guī)劃，2009年至2010年是規(guī)劃試點(diǎn)階段，重點(diǎn)制訂規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)和試點(diǎn)；2011年至2015年將是全面建設(shè)階段，初步形成智能電網(wǎng)運(yùn)行控制和互動(dòng)服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的重大突破和廣泛應(yīng)用；2016年至2020年將在國(guó)家電網(wǎng)全面建成統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。
國(guó)家電網(wǎng)公司預(yù)計(jì)在2020年基本建成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，屆時(shí)將發(fā)揮其能源配置的綠色平臺(tái)功能，通過(guò)大規(guī)模電力輸送以消納清潔能源、助推電力系統(tǒng)提升能源利用效率、加快電動(dòng)汽車發(fā)展等，實(shí)現(xiàn)2020年比2005年減排二氧化碳16 .5億噸。同時(shí)，國(guó)家電網(wǎng)公司承諾加快建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，更多地消納清潔能源，并通過(guò)節(jié)能和提高能源利用率帶動(dòng)電力系統(tǒng)和全社會(huì)在未來(lái)十年實(shí)現(xiàn)二氧化碳累計(jì)減排105億噸。
智能電網(wǎng)將推動(dòng)家庭生活模式變革
在下班回家之前，在辦公室只要請(qǐng)點(diǎn)鼠標(biāo)，指令信息就會(huì)傳回“智能家電信息中心”，洗衣機(jī)開(kāi)始工作，電飯煲開(kāi)始煮飯，熱水器開(kāi)始燒水，回到家就可以坐享其成。這樣的生活方式將不再是夢(mèng)想，智能電網(wǎng)建設(shè)中的智能小區(qū)均可以實(shí)現(xiàn)這樣的功能。
國(guó)家電網(wǎng)天津市電力公司總經(jīng)理張寧表示，在即將于2011年底建成的中新生態(tài)城智能電網(wǎng)建設(shè)一期項(xiàng)目中，中新生態(tài)城的智能用電小區(qū)家庭將享用較全方位的智能化服務(wù)。
這包括實(shí)現(xiàn)通過(guò)智能用電設(shè)備實(shí)現(xiàn)電表查詢、物業(yè)配送、網(wǎng)絡(luò)增值、醫(yī)療等特色服務(wù)，實(shí)現(xiàn)電熱水器、空調(diào)、冰箱等家庭靈敏負(fù)荷的用電信息采集和控制，同建立緊急求助、燃?xì)庑孤丁煾小⒓t外探測(cè)于一體的家庭安防系統(tǒng)。
智能電網(wǎng)的用戶端主要包括用電信息采集系統(tǒng)、智能用電小區(qū)、電動(dòng)汽車充放電設(shè)施、智能電力營(yíng)業(yè)廳等。這些設(shè)計(jì)將一定程度地改變未來(lái)人們的生活方式。
2020年，國(guó)家電網(wǎng)智能化程度將達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，智能電表推廣率將達(dá)到100%，例如，有了智能化系統(tǒng)無(wú)盲點(diǎn)的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)覆蓋區(qū)域用戶的全采集、全預(yù)付費(fèi)，建立實(shí)時(shí)、高效、可靠、互動(dòng)的新型供用電關(guān)系，企業(yè)和家庭用戶可以獲得對(duì)用電系統(tǒng)的合理規(guī)劃，選擇低價(jià)用電時(shí)間等智能服務(wù)。中新生態(tài)城的設(shè)計(jì)中一期城市供電可靠率將達(dá)到99.99%。
智能用電小區(qū)將采用電力光纖到戶，實(shí)現(xiàn)用戶與電網(wǎng)之間的互動(dòng)；實(shí)現(xiàn)家庭負(fù)荷的用電信息采集和控制；智能用電樓宇一般智能建筑的共性并在此基礎(chǔ)上增設(shè)用能管理與能效監(jiān)制，著重評(píng)估節(jié)能效益。
另外，電動(dòng)汽車的推廣是生態(tài)城“低碳城市”的重要因素，充電站和充電樁的建設(shè)為其提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。汽車用電不用油，無(wú)疑將成為智能城市的另一個(gè)特點(diǎn)。
據(jù)初步測(cè)算表明，純電動(dòng)轎車每百公里耗電量?jī)H約為7至12千瓦時(shí)，如采用快速充電模式，2個(gè)小時(shí)充電可行駛300公里。除了在充電站快速充電外，人們出行可以在采用電池更換方式，即客戶租用一塊電池組。當(dāng)車輛電池即將耗盡時(shí)，客戶將車開(kāi)至充電站，更換另一塊電池，在方便出租車等用戶使用的同時(shí)，還可充分利用動(dòng)力電池的儲(chǔ)電特性進(jìn)行電網(wǎng)的調(diào)峰。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)的規(guī)劃，到2020年，電動(dòng)汽車充電站將覆蓋至中國(guó)的大中城市。
智能電網(wǎng)建設(shè)要上升到國(guó)家戰(zhàn)略
智能電網(wǎng)已經(jīng)成為世界各國(guó)投入科技研發(fā)的重點(diǎn)，在歐美一些國(guó)家已經(jīng)逐步上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面，成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源政策的重要組成部分。
然而，在我國(guó)，目前智能電網(wǎng)建設(shè)雖然列入了今年的政府工作報(bào)告中，但整個(gè)國(guó)家智能電網(wǎng)建設(shè)還有待于上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面，相關(guān)的政策還有待于細(xì)化。
國(guó)家電網(wǎng)公司相關(guān)負(fù)責(zé)人和承擔(dān)我國(guó)第一個(gè)智能電網(wǎng)綜合示范工程項(xiàng)目的天津市電力公司負(fù)責(zé)人介紹，建設(shè)智能電網(wǎng)首先面臨的是企業(yè)內(nèi)部的挑戰(zhàn)。
內(nèi)部挑戰(zhàn)首先是技術(shù)上的，由于國(guó)際上都沒(méi)有相關(guān)成熟的技術(shù)，我國(guó)采用的是自主創(chuàng)新的技術(shù)，選擇哪些技術(shù)，如何保證這些新技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室到大規(guī)模應(yīng)用后的持續(xù)性穩(wěn)定性和安全性都是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。其次，是企業(yè)管理層面。新的信息化手段的應(yīng)用對(duì)電力的調(diào)度和運(yùn)營(yíng)都提出了革命性的要求，電力企業(yè)的人才隊(duì)伍面臨挑戰(zhàn)。
另外，智能電網(wǎng)建設(shè)的推廣和大規(guī)模應(yīng)用只靠一個(gè)企業(yè)是推行不開(kāi)的，還需要各級(jí)政府的重視和支持，這種支持某種程度上是至關(guān)重要的。
專家和業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，我國(guó)智能電網(wǎng)的推廣離不開(kāi)政策的支持。其中，包括城市整體規(guī)劃方面，只有智能電網(wǎng)納入了城市規(guī)劃，才能有效地實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的應(yīng)用。因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)建設(shè)的許多公用設(shè)施的建設(shè)是與城市建設(shè)同步進(jìn)行的，需要整體考慮。一方面需要土地，另一方面相關(guān)的變電站布點(diǎn)、線路走廊、小區(qū)建設(shè)都必須有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。如果幾個(gè)小區(qū)有智能電網(wǎng)設(shè)施，而另外幾個(gè)小區(qū)沒(méi)有智能電網(wǎng)設(shè)施，就解決不了電力的總體平衡，智能電網(wǎng)就是空話。
智能電網(wǎng)建設(shè)還需要資金的支持。智能電網(wǎng)建設(shè)相比較傳統(tǒng)電網(wǎng)建設(shè)要投入大量的資金，要接受新能源入網(wǎng)，要建設(shè)充電站和智能家居系統(tǒng)，電力光纖到戶投資都是額外的，目前，國(guó)家層面還沒(méi)有相關(guān)細(xì)化的政策支持。
因此，專家建議，第一，要建立一支國(guó)家主導(dǎo)的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，盡快取得技術(shù)創(chuàng)新的突破。第二，要積極推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)納入經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃，為智能電網(wǎng)實(shí)施提供有力的保障。第三，要積極推動(dòng)資金支持。第四，完善標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)和人才隊(duì)伍的培養(yǎng)。
