淺析：智能電網(wǎng)是能源轉型的關(guān)鍵

此次《意見(jiàn)》的發(fā)布，首次在國家層面明確了智能電網(wǎng)的定義，提出了智能電網(wǎng)發(fā)展的基本原則和發(fā)展目標，部署了提高電網(wǎng)智能化水平、構建信息通信平臺、完善標準體系等十個(gè)方面的重點(diǎn)任務(wù)。這將對能源行業(yè)帶來(lái)怎樣的影響?對智能電網(wǎng)未來(lái)的發(fā)展有怎樣的指導意義?本刊特邀請多位專(zhuān)家從行業(yè)角度對《意見(jiàn)》發(fā)表看法，展望智能電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的趨勢。

王志軒 中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì )秘書(shū)長(cháng)

閔 勇 清華大學(xué)電機系教授

曾 鳴 華北電力大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院教授、博士生導師

王成山 天津大學(xué)長(cháng)江學(xué)者特聘教授

記者：

智能電網(wǎng)在我國已發(fā)展多年，此時(shí)出臺《意見(jiàn)》，是基于怎樣的背景，有怎樣的意義?

閔勇：

近年來(lái)，在國家相關(guān)部門(mén)的支持和全行業(yè)的共同努力下，我國智能電網(wǎng)建設取得了舉世矚目的成就。下一步的努力目標是什么?從技術(shù)、裝備和示范應用方面來(lái)看應該是更進(jìn)一步，從解決我國能源、環(huán)境和電網(wǎng)面臨的實(shí)際問(wèn)題的角度來(lái)看，需要努力將先進(jìn)的智能電網(wǎng)技術(shù)推廣應用，通過(guò)進(jìn)一步提高電網(wǎng)接納和優(yōu)化配置多種能源的能力，推動(dòng)清潔能源、分布式能源的科學(xué)利用，全面構建安全、高效、清潔的現代能源保障體系，從而保障國家能源發(fā)展戰略的順利實(shí)施。我理解這就是《意見(jiàn)》在此時(shí)出臺的背景和意義。

曾鳴：

此時(shí)發(fā)布《意見(jiàn)》，主要在于可再生能源的大規模利用已經(jīng)非常緊迫，一是以光伏為代表的集中式可再生能源的高效利用，二是分布式電源也在大力發(fā)展中。集中式和分布式，一頭在發(fā)電側，一頭在需求側，要實(shí)現大規模高效利用，智能電網(wǎng)這一平臺是必不可少的，這就是目前發(fā)布《意見(jiàn)》，進(jìn)一步促進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展的最大意義之一。

第二，在需求側響應方面，隨著(zhù)新常態(tài)到來(lái)，隨著(zhù)用電需求增速下降以及優(yōu)化整個(gè)電力系統運行的需要，需求側響應顯得越來(lái)越重要。需求側響應的資源要得到有效利用，急需智能電網(wǎng)，尤其是智能用電和智能配電這兩個(gè)領(lǐng)域的支持。

王成山：

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，有關(guān)智能電網(wǎng)技術(shù)層面的探討已經(jīng)很多?！兑庖?jiàn)》既反映了以前關(guān)于智能電網(wǎng)的思考，也體現了一些新的元素。比如說(shuō)清潔能源大規模接入、分布式能源的利用等問(wèn)題。既強調了大電網(wǎng)在資源配置中的作用，又強調了要建設主動(dòng)配電網(wǎng)、微電網(wǎng)，解決分布式能源的就地消納問(wèn)題。同時(shí)，與目前的能源領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)也有很好的銜接，比如強調了智能電網(wǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系，應該說(shuō)，智能電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)基礎，沒(méi)有智能電網(wǎng)，能源互聯(lián)網(wǎng)是根本不可能實(shí)現的。

記者：

《意見(jiàn)》首次對智能電網(wǎng)作出了定義，您認為《意見(jiàn)》所表述的智能電網(wǎng)的定義，具有怎樣的內涵和特征?這樣的定義是基于我國怎樣的現實(shí)基礎?

王志軒：

從普遍意義的智能電網(wǎng)內涵上的三個(gè)基本方面看，《意見(jiàn)》所表述的內容是基本明確的：一是包括了發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、儲電的新型電力系統;二是對電網(wǎng)節點(diǎn)上的電力流、信息流進(jìn)行監測分析，對電力流與信息流的雙向流動(dòng)進(jìn)行控制;三是電網(wǎng)(或者部分)可以自主優(yōu)化運行。應當說(shuō)《意見(jiàn)》的表述是符合我國的基本特點(diǎn)的。

閔勇：

經(jīng)過(guò)60多年發(fā)展，我國目前已建成世界上服務(wù)人口最多、覆蓋范圍最廣、輸電電壓等級最高、容納可再生能源最多的超大規模復雜互聯(lián)電網(wǎng)，同時(shí)也面臨一系列新的挑戰，比如可再生能源快速發(fā)展對進(jìn)一步提升電力系統運行控制和協(xié)調能力的需求，電動(dòng)汽車(chē)、智能家電等新的多樣化電能消費的需求，以及為全社會(huì )提供更加安全可靠、靈活互動(dòng)、友好開(kāi)放的電力供應的需求等。實(shí)現電力發(fā)、輸、變、配、用、儲過(guò)程中的全方位感知、數字化管理、智能化決策、互動(dòng)化交易是滿(mǎn)足這些新需求的必然選擇。

需要引起注意的是，《意見(jiàn)》在給出智能電網(wǎng)定義之后指出，“發(fā)展智能電網(wǎng)是實(shí)現我國能源生產(chǎn)、消費、技術(shù)和體制革命的重要手段，是發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎”，前一句話(huà)是從國家能源發(fā)展戰略的角度對智能電網(wǎng)建設的重要性給予了充分肯定，后一句話(huà)則是指出了智能電網(wǎng)的發(fā)展方向，由于能源互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)相對較新的概念，目前企業(yè)界和學(xué)術(shù)界對其缺乏統一認識，還需要在智能電網(wǎng)建設的過(guò)程中逐漸加深理解。

記者：

此次《意見(jiàn)》的發(fā)布對于我國智能電網(wǎng)發(fā)展路徑具有怎樣的指導意義?

閔勇：

《意見(jiàn)》在“發(fā)展目標”一節中明確了我國智能電網(wǎng)建設中的三個(gè)重點(diǎn)，分別是：實(shí)現清潔能源的充分消納、提升輸配電網(wǎng)絡(luò )的柔性控制能力和滿(mǎn)足并引導用戶(hù)多元化負荷需求，這三個(gè)重點(diǎn)方向體現了我國智能電網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的特色，將指導我國智能電網(wǎng)建設的發(fā)展方向。

首先，在清潔能源消納方面，未來(lái)我國風(fēng)電、光伏發(fā)電的發(fā)展空間巨大，但可再生能源并網(wǎng)消納問(wèn)題將長(cháng)期存在，必須作為我國智能電網(wǎng)建設中需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。具體措施包括構建安全高效的遠距離輸電網(wǎng)、實(shí)現可靠靈活的主動(dòng)配電網(wǎng)，以及通過(guò)加快微電網(wǎng)建設，推動(dòng)分布式光伏、微型燃機及余熱余壓等多種分布式電源的廣泛接入和有效互動(dòng)。

其次，在提升輸配電網(wǎng)絡(luò )的柔性控制能力方面，我國能源資源和用電需求在空間分布上的不均衡決定了必須通過(guò)大規模、遠距離電力傳輸來(lái)保障全國電力供應，同時(shí)，隨著(zhù)可再生能源開(kāi)發(fā)規模的提升，其消納和配置的范圍也需同步擴大，跨大區、遠距離聯(lián)網(wǎng)將更有助于可再生能源的跨區域互補消納。這樣一個(gè)超大規模交直流互聯(lián)電網(wǎng)，提升電網(wǎng)的柔性控制能力是保障其安全穩定運行的基礎保障，具體目標是顯著(zhù)增強電網(wǎng)在高比例清潔能源及多元負荷接入條件下的運行安全性、控制靈活性、調控精確性和供電穩定性。

第三，在滿(mǎn)足并引導用戶(hù)多元化負荷需求方面，一方面，我國能源的利用效率和能源系統的資產(chǎn)利用效率還不高，用戶(hù)側巨大的調節資源還沒(méi)有調動(dòng)和發(fā)揮。隨著(zhù)電力市場(chǎng)的成熟完善，用戶(hù)將可以根據電價(jià)信號靈活調整用電行為，參與系統調峰，有利于電力系統接納更多的可再生能源。另一方面，隨著(zhù)分布式能源、電動(dòng)汽車(chē)的普及和利用，用戶(hù)對用電便捷性、選擇性、擴展性的要求更加突出，將從單純電力消費轉變?yōu)橄M、生產(chǎn)、存儲多位一體，并從單一消費電能的需求擴展至對冷/熱/電等多種能源及不同供能品質(zhì)的多元化需求。因此，必須轉變傳統的以供定用的服務(wù)模式，建立多種發(fā)電和用電設備之間的交互平臺，并進(jìn)一步發(fā)展微網(wǎng)、綜合能源系統及能源互聯(lián)網(wǎng)等新型多能源供需互動(dòng)技術(shù)。

王成山：

我們一開(kāi)始探討智能電網(wǎng)發(fā)展的時(shí)候，實(shí)際上強調的是技術(shù)引領(lǐng)，而不是問(wèn)題導向。經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展之后，我們發(fā)現，技術(shù)發(fā)展達到一定程度之后，利用這些技術(shù)能不能解決問(wèn)題，反而更加關(guān)鍵。此次《意見(jiàn)》從這個(gè)角度闡釋得更加清晰、全面，也結合到了我國的總體需求。比如說(shuō)在基本原則方面，闡述了智能電網(wǎng)要強調戰略規劃，要發(fā)揮電力企業(yè)、裝備制造企業(yè)、用戶(hù)等市場(chǎng)主體的積極性，在合作共贏(yíng)的基礎上合力推動(dòng)智能電網(wǎng)發(fā)展。還有堅持集散并重，強調大規模電網(wǎng)的優(yōu)化配置能源資源的作用，同時(shí)加強發(fā)展智能配電網(wǎng)，鼓勵分布式電源和微網(wǎng)建設，促進(jìn)能源就地消納。這是經(jīng)過(guò)幾年發(fā)展之后，逐漸形成共識的一個(gè)結論，現在從國家層面獲得了確認。

記者：

《意見(jiàn)》對于智能電網(wǎng)發(fā)展中的相關(guān)環(huán)節和產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生怎樣的影響?

王志軒：

與智能電網(wǎng)相關(guān)的環(huán)節和產(chǎn)業(yè)是非常廣泛的，產(chǎn)生的影響一是取決于產(chǎn)業(yè)者本身對智能電網(wǎng)發(fā)展的認識和把握;二是如何充分利用政策的支持;三是政府能否加快落實(shí)《意見(jiàn)》提出的保障措施。目前，《意見(jiàn)》只是給出了大致的方向、目標和政策期望，而真正的影響是規劃落實(shí)、資金投入和配套政策的具體出臺。

王成山：

路徑明確了之后，企業(yè)在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的時(shí)候，路線(xiàn)也就更清晰了。比如《意見(jiàn)》里提到的發(fā)展目標，包括實(shí)現水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等各種清潔能源的充分利用，加快主動(dòng)配電網(wǎng)建設，加快微電網(wǎng)建設，推動(dòng)分布式光伏、微燃機及余熱余壓等多種分布式電源的廣泛接入和有效互動(dòng)等，這些就是企業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展方向。比如提升輸配電網(wǎng)絡(luò )的柔性控制能力，這就為電力電子裝備、一些新型控制裝置等提供了市場(chǎng)的前景。

在《意見(jiàn)》出臺之前，各個(gè)企業(yè)對智能電網(wǎng)發(fā)展方向的思考并不一致，在開(kāi)發(fā)產(chǎn)品和提供服務(wù)時(shí)，會(huì )擔心投入能不能得到回報，產(chǎn)品有沒(méi)有市場(chǎng)前景等問(wèn)題?！兑庖?jiàn)》從國家層面強調了發(fā)展方向，對企業(yè)明確產(chǎn)品的發(fā)展目標，有很重要的指導意義。

記者：

《意見(jiàn)》提出了智能電網(wǎng)的發(fā)展目標，要實(shí)現這個(gè)目標，有怎樣的困難，相關(guān)企業(yè)需要怎么做?

王志軒：

第一個(gè)困難是認識問(wèn)題，尤其是政府部門(mén)的認識問(wèn)題。認識問(wèn)題會(huì )影響到下一步能源發(fā)展和電力發(fā)展規劃的制訂，會(huì )影響到配套措施和政策的具體內容和力度，也就影響到智能電網(wǎng)建設實(shí)際上的進(jìn)展。第二個(gè)是如何建立評價(jià)智能電網(wǎng)或者能源戰略的指標體系。但是評價(jià)體系的構建和產(chǎn)出成果是一項巨大的工程，而且評價(jià)體系本身需要不斷改進(jìn)。第三個(gè)困難，是配套措施的出臺以及配套措施與規劃及電力體制改革的結合。第四個(gè)困難，是技術(shù)瓶頸的約束，不僅硬件技術(shù)瓶頸，軟件技術(shù)瓶頸也同樣重要。

智能電網(wǎng)是個(gè)漸進(jìn)發(fā)展過(guò)程，政府部門(mén)的主要責任是做好頂層設計、配套好政策，企業(yè)是創(chuàng )新的主體，面對智能電網(wǎng)發(fā)展的無(wú)限空間，創(chuàng )新是企業(yè)在智能電網(wǎng)發(fā)展中抓住機遇、取得成效的關(guān)鍵。

曾鳴：

困難有技術(shù)上的，也有配套政策上的。智能電網(wǎng)作為一個(gè)先進(jìn)的生產(chǎn)力，需要先進(jìn)的生產(chǎn)關(guān)系去支撐。我們現在任務(wù)是需要不斷調整生產(chǎn)關(guān)系，使它促進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展，現在生產(chǎn)關(guān)系的調整還需要時(shí)間，還涉及到利益間的博弈，這需要國家頂層設計好，才能促進(jìn)智能電網(wǎng)更好地發(fā)展。