智能電網(wǎng)將成為綠色轉型戰(zhàn)略支點
建設堅強智能電網(wǎng)是推動我國發(fā)展方式綠色轉型的戰(zhàn)略支點。專家認為，包括智能電網(wǎng)建設在內(nèi)的中國新能源、低碳技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)應用的加快，凸顯了中國轉變經(jīng)濟增長方式、承擔節(jié)能減排義務、占領國際產(chǎn)業(yè)競爭制高點的努力。
——智能電網(wǎng)將通過集成先進的信息化、自動化、儲能、運行控制和調(diào)度技術，為清潔能源的集約化開發(fā)和應用提供技術保證。
截至目前，我國風力發(fā)電裝機容量已連續(xù)5年增速超過100%，但風電并網(wǎng)一直是提高可再生能源發(fā)電比例的瓶頸問題。如在內(nèi)蒙古，風電廠發(fā)了電卻無法進入終端用戶，大部分風機在夜間低谷期棄風停運，遭遇“車多路少”的尷尬。
國家電網(wǎng)天津市電力公司總經(jīng)理張寧表示，水能、風能、太陽能、核能等清潔能源需要轉化為電力，才能實現(xiàn)大規(guī)模開發(fā)、遠距離輸送高效率利用。我國陸上風能、水能、太陽能資源集中在西部和北部，遠離負荷中心且資源所在地經(jīng)濟發(fā)展滯后，缺乏電價承受能力，只有通過堅強智能電網(wǎng)，才能實現(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。
——堅強智能電網(wǎng)是國家能源綜合運輸體系的重要組成部分。我國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，造成煤電油運緊張局面長期存在。我國煤炭集中的山西、陜西、蒙西地區(qū)輸煤輸電比例高達20∶1。
建設特高壓電網(wǎng)，打造能源輸送的“電力高速路”。輸電成為繼公路、鐵路、水路、航空和管道運輸之后的“第六種運輸方式”，優(yōu)先發(fā)展輸電的能源運輸方式，可以顯著降低煤炭開發(fā)和運輸?shù)沫h(huán)境污染。記者了解到，通過堅強智能電網(wǎng)建設，到2020年，三西地區(qū)輸煤輸電比例可望達到4∶1。
——堅強智能電網(wǎng)是解決能源資源和能源需求逆向分布問題的必由之路。
專家指出，煤炭和水能將在相當長時期內(nèi)是我國能源供應的主體，煤炭資源的清潔高效利用和水電的規(guī)模集約開發(fā)是維護我國能源安全的基礎。我國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)遠距離、大容量、高效率輸送能源的強大功能，實現(xiàn)煤炭資源和清潔水電的集約化開發(fā)、大范圍配置和高效率利用。
——堅強智能電網(wǎng)能夠發(fā)揮戰(zhàn)略支點功能，利用對產(chǎn)業(yè)和社會的帶動力與影響力，實施綠色生產(chǎn)，推動產(chǎn)業(yè)的技術升級。
記者從國家電網(wǎng)公司了解到，2020年國家電網(wǎng)跨區(qū)跨國輸電能力將達4 .2億千瓦，其中特高壓輸電能力將達3.3億千瓦 。2020年，國家電網(wǎng)智能化程度將達到國際領先水平，智能電表推廣率將達到100%，電動汽車充電站將覆蓋至大中城市。2005年全國發(fā)電煤耗343克/千瓦時，在堅強智能電網(wǎng)發(fā)展模式的推動下，2020年發(fā)電煤耗可達305克/千瓦時。在堅強智能電網(wǎng)的推動下，假定2020年相對2005年新增電動汽車3000萬輛，可替代燃油3550萬噸，考慮到2020年的發(fā)電結構，通過以電代油可實現(xiàn)減排二氧化碳6870萬噸。
我國智能電網(wǎng)建設步伐加快
在能源有效利用需求加劇的情況下，我國智能電網(wǎng)建設步伐加快。國家電網(wǎng)公司4月19日發(fā)表的白皮書宣布，預計在2020年基本建成堅強智能電網(wǎng)。專家分析認為，智能電網(wǎng)對我國經(jīng)濟實現(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，而且能夠推動我國發(fā)展方式綠色轉型。
“堅強智能電網(wǎng)”是以“電力高速路”特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，通過先進的設備技術和控制方法，實現(xiàn)安全高效運行的電網(wǎng)。國家電網(wǎng)公司發(fā)布的“綠色發(fā)展”白皮書指出，2020年基本建成堅強智能電網(wǎng)將對實現(xiàn)我國2020年單位G D P碳排放強度下降40%-45%目標的貢獻率將超過20%。
“智能電網(wǎng)作為未來能源供應和服務的‘高速公路’，將在資源優(yōu)化配置、社會經(jīng)濟發(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。”國家電網(wǎng)總信息師吳玉生在中國首個智能電網(wǎng)綜合示范工程——中新天津生態(tài)城智能電網(wǎng)開工儀式上這樣表示。
智能電網(wǎng)既有利于風電、太陽能發(fā)電等間歇性能源的并網(wǎng)利用，也有利于構筑“輸煤輸電并舉”的國家能源綜合運輸體系，并可有效控制環(huán)境污染和溫室氣體減排。
國家電網(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，包括太陽能、海水發(fā)電、風能在內(nèi)的各種可再生能源的替代電量約占整個生態(tài)城用電量24.62%。其中，太陽能發(fā)電將達到4萬千瓦，生物質(zhì)能發(fā)電將達到1萬千瓦，風能發(fā)電達到12.5萬千瓦。
吳玉生介紹，國家電網(wǎng)提出了立足自主創(chuàng)新，以統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一 標準、統(tǒng)一建設為原則，建設以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有信息化、自動化、互動化特征的堅強智能電網(wǎng)的發(fā)展目標。
按照中國“堅強智能電網(wǎng)”的發(fā)展規(guī)劃，2009年至2010年是規(guī)劃試點階段，重點制訂規(guī)劃標準和試點；2011年至2015年將是全面建設階段，初步形成智能電網(wǎng)運行控制和互動服務體系，實現(xiàn)關鍵技術的重大突破和廣泛應用；2016年至2020年將在國家電網(wǎng)全面建成統(tǒng)一堅強智能電網(wǎng)。
國家電網(wǎng)公司預計在2020年基本建成堅強智能電網(wǎng)，屆時將發(fā)揮其能源配置的綠色平臺功能，通過大規(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、加快電動汽車發(fā)展等，實現(xiàn)2020年比2005年減排二氧化碳16 .5億噸。同時，國家電網(wǎng)公司承諾加快建設堅強智能電網(wǎng)，更多地消納清潔能源，并通過節(jié)能和提高能源利用率帶動電力系統(tǒng)和全社會在未來十年實現(xiàn)二氧化碳累計減排105億噸。
智能電網(wǎng)將推動家庭生活模式變革
在下班回家之前，在辦公室只要請點鼠標，指令信息就會傳回“智能家電信息中心”，洗衣機開始工作，電飯煲開始煮飯，熱水器開始燒水，回到家就可以坐享其成。這樣的生活方式將不再是夢想，智能電網(wǎng)建設中的智能小區(qū)均可以實現(xiàn)這樣的功能。
國家電網(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)建設一期項目中，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。
這包括實現(xiàn)通過智能用電設備實現(xiàn)電表查詢、物業(yè)配送、網(wǎng)絡增值、醫(yī)療等特色服務，實現(xiàn)電熱水器、空調(diào)、冰箱等家庭靈敏負荷的用電信息采集和控制，同建立緊急求助、燃氣泄露、煙感、紅外探測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)、電動汽車充放電設施、智能電力營業(yè)廳等。這些設計將一定程度地改變未來人們的生活方式。
2020年，國家電網(wǎng)智能化程度將達到國際領先水平，智能電表推廣率將達到100%，例如，有了智能化系統(tǒng)無盲點的監(jiān)控，實現(xiàn)系統(tǒng)覆蓋區(qū)域用戶的全采集、全預付費，建立實時、高效、可靠、互動的新型供用電關系，企業(yè)和家庭用戶可以獲得對用電系統(tǒng)的合理規(guī)劃，選擇低價用電時間等智能服務。中新生態(tài)城的設計中一期城市供電可靠率將達到99.99%。
智能用電小區(qū)將采用電力光纖到戶，實現(xiàn)用戶與電網(wǎng)之間的互動；實現(xiàn)家庭負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上增設用能管理與能效監(jiān)制，著重評估節(jié)能效益。
另外，電動汽車的推廣是生態(tài)城“低碳城市”的重要因素，充電站和充電樁的建設為其提供堅實的基礎。汽車用電不用油，無疑將成為智能城市的另一個特點。
據(jù)初步測算表明，純電動轎車每百公里耗電量僅約為7至12千瓦時，如采用快速充電模式，2個小時充電可行駛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。當車輛電池即將耗盡時，客戶將車開至充電站，更換另一塊電池，在方便出租車等用戶使用的同時，還可充分利用動力電池的儲電特性進行電網(wǎng)的調(diào)峰。根據(jù)國家電網(wǎng)的規(guī)劃，到2020年，電動汽車充電站將覆蓋至中國的大中城市。
智能電網(wǎng)建設要上升到國家戰(zhàn)略
智能電網(wǎng)已經(jīng)成為世界各國投入科技研發(fā)的重點，在歐美一些國家已經(jīng)逐步上升到國家戰(zhàn)略層面，成為國家經(jīng)濟發(fā)展和能源政策的重要組成部分。
然而，在我國，目前智能電網(wǎng)建設雖然列入了今年的政府工作報告中，但整個國家智能電網(wǎng)建設還有待于上升到國家戰(zhàn)略層面，相關的政策還有待于細化。
國家電網(wǎng)公司相關負責人和承擔我國第一個智能電網(wǎng)綜合示范工程項目的天津市電力公司負責人介紹，建設智能電網(wǎng)首先面臨的是企業(yè)內(nèi)部的挑戰(zhàn)。
內(nèi)部挑戰(zhàn)首先是技術上的，由于國際上都沒有相關成熟的技術，我國采用的是自主創(chuàng)新的技術，選擇哪些技術，如何保證這些新技術從實驗室到大規(guī)模應用后的持續(xù)性穩(wěn)定性和安全性都是一個嚴峻的挑戰(zhàn)。其次，是企業(yè)管理層面。新的信息化手段的應用對電力的調(diào)度和運營都提出了革命性的要求，電力企業(yè)的人才隊伍面臨挑戰(zhàn)。
另外，智能電網(wǎng)建設的推廣和大規(guī)模應用只靠一個企業(yè)是推行不開的，還需要各級政府的重視和支持，這種支持某種程度上是至關重要的。
專家和業(yè)內(nèi)人士認為，我國智能電網(wǎng)的推廣離不開政策的支持。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，才能有效地實現(xiàn)智能電網(wǎng)的應用。因為智能電網(wǎng)建設的許多公用設施的建設是與城市建設同步進行的，需要整體考慮。一方面需要土地，另一方面相關的變電站布點、線路走廊、小區(qū)建設都必須有統(tǒng)一的標準。如果幾個小區(qū)有智能電網(wǎng)設施，而另外幾個小區(qū)沒有智能電網(wǎng)設施，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)建設還需要資金的支持。智能電網(wǎng)建設相比較傳統(tǒng)電網(wǎng)建設要投入大量的資金，要接受新能源入網(wǎng)，要建設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，國家層面還沒有相關細化的政策支持。
因此，專家建議，第一，要建立一支國家主導的技術研發(fā)團隊，盡快取得技術創(chuàng)新的突破。第二，要積極推動智能電網(wǎng)建設納入經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃，為智能電網(wǎng)實施提供有力的保障。第三，要積極推動資金支持。第四，完善標準建設和人才隊伍的培養(yǎng)。
