智能電網(wǎng):安全性和成本是兩大考量
新能源新政,這是一連串的事件。
一項(xiàng)針對(duì)新能源企業(yè)和行業(yè)的扶持政策何時(shí)出臺(tái),仍被寄予厚望。與新能源利用直接相關(guān)的智能電網(wǎng)應(yīng)用,開(kāi)始提上討論日程。
這項(xiàng)被稱(chēng)作電網(wǎng)2.0的技術(shù),在美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬的“能源新政”中,已被作為一項(xiàng)戰(zhàn)略推出。它帶來(lái)的一項(xiàng)直觀便利在于,在家中接入智能電表,通過(guò)電子控件與電網(wǎng)相連,及時(shí)感知波峰波谷電價(jià),自行調(diào)整用電策略。
更多的一連串效應(yīng)還在于,減少電網(wǎng)高峰負(fù)荷、提高電網(wǎng)可靠性、方便可再生能源接入電網(wǎng)等等。
“2008年我國(guó)社會(huì)用電總量近35000億千瓦時(shí),若實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息化,將可直接減少配電輸電用電等環(huán)節(jié)的能源損耗,每年因而節(jié)省5%至10%左右的電力資源,接近2000億元人民幣。”5月18日,在中國(guó)電力(2.08,0.18,9.47%)企業(yè)聯(lián)合會(huì)主辦的“中國(guó)智能互動(dòng)電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)”上,中科院科學(xué)時(shí)報(bào)社首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家武建東告訴本報(bào)記者。
推算出來(lái)的數(shù)字,看上去很誘人,但是仍需接受檢驗(yàn)。
智能電網(wǎng)呼吁
今年年初,奧巴馬上臺(tái)5天之后,美國(guó)白宮即發(fā)布了《經(jīng)濟(jì)復(fù)興計(jì)劃進(jìn)度報(bào)告》,美國(guó)政府宣布未來(lái)3年內(nèi),將為美國(guó)家庭安裝4000萬(wàn)個(gè)智能電表,同時(shí)投資40多億美元推動(dòng)電網(wǎng)現(xiàn)代化。
美國(guó)能源部部長(zhǎng)朱棣文最近也表示,奧巴馬總統(tǒng)已宣布向美國(guó)企業(yè)提供24億美元,用于制造插座式混合動(dòng)力車(chē)和車(chē)用電池,與此同時(shí),美國(guó)能源部也在加強(qiáng)車(chē)用電池的研究。
“這表明美國(guó)已經(jīng)強(qiáng)行啟動(dòng)了制度性的智能電網(wǎng)改造計(jì)劃,并力爭(zhēng)占領(lǐng)該領(lǐng)域的制高點(diǎn)。”武建東表示。武是我國(guó)較早倡議建立智能(互動(dòng))電網(wǎng)的專(zhuān)家之一。剛剛完成了一份名為《中國(guó)智能互動(dòng)電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告》。
武初步估算,為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)數(shù)字化,2009年起,我國(guó)需要更新百萬(wàn)個(gè)以上變電站,將3000萬(wàn)塊至5000萬(wàn)塊電表更改為智能電表。
為實(shí)現(xiàn)這個(gè)升級(jí),武建議,借鑒歐美經(jīng)驗(yàn),在我國(guó)營(yíng)建與歐美略有不同的“電力光纖復(fù)合電纜電網(wǎng)”。在該光纖電網(wǎng)基礎(chǔ)上,傳播“寬帶”信息成為了可能。武指出,“根據(jù)政策開(kāi)放程度,今后電網(wǎng)將逐步開(kāi)放寬帶、電視盒通訊等業(yè)務(wù)”。
智能電網(wǎng)的便捷還有利于分布廣泛的新能源,“可供太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿燃皶r(shí)接入電網(wǎng),介入過(guò)程可以自行控制”。
“在那時(shí)候,只要終端安裝足夠多的插座和電池,不同用戶(hù)即可根據(jù)偏好,隨時(shí)為自己的電動(dòng)車(chē)、空調(diào)充電”武樂(lè)觀展望。
優(yōu)勢(shì)及支持者
按照武的設(shè)想,為推行國(guó)家互動(dòng)電網(wǎng)的戰(zhàn)略改造,需要從目標(biāo)到手段上進(jìn)行系列變革。
在目標(biāo)設(shè)定上,需要對(duì)現(xiàn)有政策做出調(diào)整:使智能電網(wǎng)超越特高壓成為中國(guó)電力發(fā)展的首要目標(biāo),并據(jù)此確定相關(guān)戰(zhàn)略投資計(jì)劃。
據(jù)了解,目前在我國(guó)已經(jīng)確定的電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略是“一特四大”,即以大型能源基地為依托,建設(shè)由1000千伏交流和±800千伏直流構(gòu)成的特高壓電網(wǎng),形成電力“高速公路”。在以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架的電網(wǎng)基礎(chǔ)上,目標(biāo)才是進(jìn)一步追求電網(wǎng)的智能化。
武認(rèn)為,若高層通盤(pán)考慮后,戰(zhàn)略方向的及時(shí)轉(zhuǎn)變是值得的。并且他認(rèn)為我國(guó)發(fā)展智能電網(wǎng)還存在以下諸多優(yōu)勢(shì)。
體制上,依托于現(xiàn)有電網(wǎng),我國(guó)電網(wǎng)變革比美國(guó)的大規(guī)模變革更有優(yōu)勢(shì);基礎(chǔ)上,我國(guó)電子行業(yè)的基礎(chǔ)建設(shè)和裝備制造能力要比美國(guó)先進(jìn)得多或?qū)嵙ο喈?dāng),具備實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
南方電網(wǎng)公司通信中心副總工程師趙曼勇對(duì)電網(wǎng)智能化的實(shí)際價(jià)值深有體會(huì)。她介紹稱(chēng),由于較早進(jìn)行了電網(wǎng)的局部智能化改造,在08年初那次雪災(zāi)中,他們的電網(wǎng)系統(tǒng)及時(shí)查出了貴州某化工廠的供電線路所在,組織人員24小時(shí)搶修,避免了重大化工氣體的泄露危險(xiǎn),“如果沒(méi)有智能化幫忙,一天內(nèi)靠人工完成幾乎不可想象”。
新能源企業(yè)也對(duì)電網(wǎng)智能化改造表示了莫大興趣。江蘇江陰一家光伏企業(yè)工程師告訴本報(bào),與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比,智能電網(wǎng)具有更為強(qiáng)大的兼容性,為分布式可再生能源發(fā)電的發(fā)展,創(chuàng)造了更大的可能,“而一旦智能電網(wǎng)建成,國(guó)家通過(guò)政策鼓勵(lì)家庭和企業(yè)安裝小型高效的可再生能源發(fā)電設(shè)備,并支持消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)或出售‘綠色電力’,這對(duì)新能源行業(yè)將是利好”。
在18日會(huì)上,來(lái)自IBM中國(guó)區(qū)的一位業(yè)務(wù)發(fā)展負(fù)責(zé)人開(kāi)始了推銷(xiāo)IBM美國(guó)在參與建設(shè)智能電網(wǎng)方面的成就。
兩大考量:安全可靠和成本
優(yōu)點(diǎn)看似好多,但近期對(duì)智能電網(wǎng)的評(píng)估,官方表示,尚需進(jìn)一步判斷。
在18日會(huì)上,來(lái)自國(guó)家能源局、中電投等單位相關(guān)部門(mén)負(fù)責(zé)人發(fā)言時(shí),雖對(duì)新能源和電網(wǎng)優(yōu)化做出肯定性判斷,但并未對(duì)智能電網(wǎng)建設(shè)戰(zhàn)略做出直接回應(yīng)。
國(guó)家電監(jiān)會(huì)政策研究室主任俞燕山表示,從國(guó)外先例看,智能電網(wǎng),技術(shù)上的可能性沒(méi)有問(wèn)題,需要統(tǒng)籌考慮的主要是經(jīng)濟(jì)合理性、政策管理協(xié)調(diào)性等等。
2005年俞曾考察過(guò)美國(guó)智能電網(wǎng)相關(guān)情況。他介紹稱(chēng),按照當(dāng)時(shí)的物價(jià)水平,換一塊智能電表,單成本費(fèi)用就要143美元,當(dāng)時(shí)美國(guó)的情況是政府和企業(yè)都不負(fù)擔(dān)這筆費(fèi)用,而是分若干次從用戶(hù)電費(fèi)支出中扣除。
誰(shuí)來(lái)投資也是個(gè)大問(wèn)題。“單看電表數(shù),當(dāng)時(shí)美國(guó)人的判斷是需要裝人口總數(shù)的一半以上。按每個(gè)電表143美元,我國(guó)一半人口約6億人計(jì)算,將是5000多億人民幣的投資。這不是個(gè)小數(shù)目,并且還不包括其他基礎(chǔ)設(shè)施投資”。俞燕山表示。
作為電力監(jiān)管部門(mén)代表,俞表示他們最關(guān)心的是兩點(diǎn):一是這張電網(wǎng)是否安全可靠,是加強(qiáng)還是削弱;二是建設(shè)成本及最終輸電效率如何,“因?yàn)檩旊姷沫h(huán)節(jié),最終都會(huì)傳導(dǎo)分?jǐn)偟接脩?hù)身上,這需要慎重”。
因此從政策可行性看,俞表示,如果國(guó)家真欲將建設(shè)智能電網(wǎng)作為戰(zhàn)略目標(biāo),推行起來(lái)應(yīng)該沒(méi)問(wèn)題,“但問(wèn)題是電網(wǎng)作為重要的能源基礎(chǔ)設(shè)施,任何戰(zhàn)略出臺(tái)都會(huì)很慎重,如果方向不對(duì),就麻煩了”。
對(duì)于智能電網(wǎng)是否真的如前所說(shuō),可以節(jié)約能源,需要從數(shù)據(jù)上尋找初步答案。能源轉(zhuǎn)化率是重要的參考數(shù)據(jù)。目前我國(guó)的能源轉(zhuǎn)化率平均為38%,3個(gè)單位在輸電環(huán)節(jié)浪費(fèi)掉,用電環(huán)節(jié)由于冰箱等未100%工作,造成13個(gè)單位浪費(fèi)掉,最后被實(shí)際使用的為22個(gè)單位。
“顯然智能電網(wǎng)即使推出,也不能解決發(fā)電效率的問(wèn)題,而是在需求側(cè)進(jìn)行用電管理,而后者和電器等諸多綜合水平有關(guān)系。”俞分析說(shuō)。
與此同時(shí),對(duì)于美國(guó)的經(jīng)驗(yàn),則需要進(jìn)一步微觀考察。
美國(guó)有200多個(gè)小電網(wǎng),電網(wǎng)容量比較小,比如加州才4000多萬(wàn)千瓦容量。“因此,他們對(duì)分布式的、可再生能源吸納能力強(qiáng),電網(wǎng)的抗沖擊性也比較好。”俞燕山表示,“而我國(guó)只有南北兩大電網(wǎng),單國(guó)家電網(wǎng)就達(dá)幾個(gè)億的容量。如此大的容量,吸納可再生能源,并非一定要靠智能電網(wǎng)”。
一位業(yè)內(nèi)人士并不樂(lè)觀,他表示,十年前就有我國(guó)電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)、有線電視網(wǎng)三網(wǎng)合一的失敗,此次要推動(dòng),難度不亞于前。