聰明的電力離我們還有多遠
●全國政協(xié)委員、東北電網(wǎng)名譽總工程師 黃其勵
●全國政協(xié)委員、中國電力科學院副總工程師 蔡國雄
●國家電網(wǎng)能源研究院總工程師 葛旭波
盡管目前沒有多少人能夠清晰地說出智能電網(wǎng)的概念及其建成之后的局面,不過這并不妨礙人們對它產(chǎn)生遐想。
智能電網(wǎng)(也稱“電網(wǎng)2.0”、互動電網(wǎng))是能源革命與IT產(chǎn)業(yè)深度革命結(jié)合的產(chǎn)物,其本質(zhì)是電網(wǎng)的智能化、信息化、互動化;它將成為電網(wǎng)現(xiàn)代化的發(fā)展方向和全球下一代電網(wǎng)的基本模式。
2006年,美國IBM公司提出“智能電網(wǎng)”解決方案。美國總統(tǒng)奧巴馬上任后,提出發(fā)展智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。2008年,美國科羅拉多州的波爾得(Boulder)成為全美第一個智能電網(wǎng)城市,每戶家庭都安裝智能電表,人們可以很直觀地了解每個時刻的電價,從而把一些要使用大功率電器的事情如洗、燙衣服,用電暖氣等安排在電價低的時間段。
這將是革命性的一項工作,有可能由此拉開新技術(shù)革命的開端。今年,中國政府的工作報告首次提出“加強智能電網(wǎng)建設(shè)”?!爸悄茈娋W(wǎng)”話題的熱度與日俱增。
盡管業(yè)界對于智能電網(wǎng)賦予了巨大的期待,而且也有證券研究人士認為這可以帶動數(shù)萬億甚至數(shù)十萬億的市場機會,但由于是新興事物,業(yè)界對于智能電網(wǎng)仍然存在疑慮,智能電網(wǎng)能解決哪些問題?現(xiàn)階段大規(guī)模發(fā)展是否合適?智能電網(wǎng)對于中國的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型將有何作用?《第一財經(jīng)日報》就此專訪了國內(nèi)智能電網(wǎng)領(lǐng)域的幾位核心人物,來解讀智能電網(wǎng)的發(fā)展方向。
目前包括一些專家以及政府官員認為,“智能電網(wǎng)”還僅僅處于概念階段,缺乏標準,很多技術(shù)尚不成熟,而且中國還有部分地區(qū),連電都沒有,怎么去看待目前智能電網(wǎng)的這種發(fā)展時機?
黃其勵:智能電網(wǎng)不是一個全新概念,美國最早在2001年就已經(jīng)提出來了,自美國發(fā)生了“8·13”大停電之后,政府才重視起來,并且于2009年之后成為美國的國家概念。
中國2006年就開始做很多準備,電網(wǎng)需要數(shù)字化和信息化,我用的詞是智能電力系統(tǒng),而不僅僅是一個網(wǎng)的概念。國家為什么比較重視當前電網(wǎng)的發(fā)展?在當前形勢下,傳統(tǒng)的電網(wǎng)確實已經(jīng)碰到了很多不適應的情況。現(xiàn)在國家倡導低碳經(jīng)濟,高碳經(jīng)濟也要低碳化。過去的電網(wǎng)比較適宜大火電、大水電等中國的能源分布。但從低碳經(jīng)濟出發(fā),發(fā)展新能源是一種戰(zhàn)略選擇,在這種情況下,電網(wǎng)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變是一種契機?,F(xiàn)在在北京也有一些試點,采用智能電力系統(tǒng)建智能小區(qū)等。
蔡國雄:電力是中國能源一個很重要的環(huán)節(jié),我們現(xiàn)在也在搞低碳經(jīng)濟,太陽能、風能這些都是很有前途的能源,但是怎么樣把這些能源有效地使用,對于我們是一個很大的課題。電力行業(yè)就要改變電力系統(tǒng)的常規(guī),使得電力系統(tǒng)更為穩(wěn)定、更為安全和節(jié)能。
葛旭波:現(xiàn)在的智能電網(wǎng)強調(diào)了更智能化的控制手段,強調(diào)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。以前電網(wǎng)都是模擬信號,不是用數(shù)字傳輸?shù)摹M瑫r現(xiàn)在提的智能電網(wǎng)概念,從局部其實一直都在做,比如充電設(shè)施、風光儲能等領(lǐng)域,還有電網(wǎng)的高級調(diào)度系統(tǒng),包括今后的智能電表,都是一直在推動的。
2009年6月26日,美國眾議院通過了美國清潔能源與安全法,這是美國第一次從立法的角度推動“智能網(wǎng)”的建設(shè),各界已全面投入了“智能網(wǎng)”標準、行動路線的制定當中。而在中國,盡管國家電網(wǎng)公司也在推進“多網(wǎng)融合”,但目前看起來效果并不明顯,怎么看待中國和美國目前的差異?
黃其勵:美國電網(wǎng)原則上來講比我們國家還要強,他們主要做好用電側(cè)管理。歐洲也提智能網(wǎng),他們主要靠改變能源結(jié)構(gòu),比如德國今后的方向主要是發(fā)展風電和太陽能。我們國家畢竟是發(fā)展中國家,發(fā)展不均衡。所以我們國家從發(fā)電側(cè)、輸電側(cè)和配電側(cè)都要進行考慮。
蔡國雄:智能電網(wǎng)重點在哪些方面發(fā)展,各個國家情況不一樣,采用的方式都不同,我們絕大多數(shù)能源在西部,所以必須要采用西電東送,而且我們國家火力發(fā)電的比重很高,所以在考慮的時候,不能脫離當前中國的能源格局,另外,西部和東部發(fā)展不平衡,風電場大多在西部,我們搞智能電網(wǎng),不得不把很大精力放在遠距離傳輸上面。其他國家對于特高壓要求沒有我們這么高。
同時,我們要考慮國家還沒有形成很好的電力市場,我們的智能電網(wǎng)肯定要受這方面的約束,所以電力的買賣、電力的價格,是我們在改革開放當中遇到的瓶頸,也是我們在電力體制改革中遇到的問題。
中國的電力企業(yè)、電網(wǎng),都是國家的,而其他國家的電力公司是私營的(電廠包括直供電在內(nèi)),他們的模式相對成熟、固定。
葛旭波:目前從我們掌握的情況上看,美國在傳感器、量測技術(shù)上都非常重視,(將傳統(tǒng)的電力傳輸)轉(zhuǎn)換成信號傳輸,他們主要也是為了應對可再生能源的發(fā)展。
我們則有雙重任務,首先我們的新能源發(fā)展很快,這個是首先要解決的問題,而美國最主要的是改造電網(wǎng),中國新建電網(wǎng)的任務比改造的任務要大很多。電網(wǎng)的智能化,這是大家有共識的,只不過我們國家增量的部分比較多。
當前在中國的智能電網(wǎng)發(fā)展概念上,南方電網(wǎng)公司認為,智能電網(wǎng)的關(guān)鍵在于配電和終端用戶;國家電網(wǎng)公司認為電網(wǎng)的關(guān)鍵是輸電,比如要建成特高壓、超高壓等大型輸電網(wǎng)絡。如何看待這兩者之間的不同?
黃其勵:我的看法是,主要是老百姓得什么實惠。應該從老百姓最盼望的事情做起,配電網(wǎng)除了靈活之外,還要可以自愈。
蔡國雄:(電力體制改革的時候)我們分成國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)兩個電網(wǎng),國家電網(wǎng)分擔著80%的供電,但是這兩個電網(wǎng)的發(fā)展目標不一樣,南方電網(wǎng)必須考慮在局域性的電網(wǎng)應用,而國家電網(wǎng)則要考慮在80%區(qū)域內(nèi)的電能,因此要考慮遠距離的調(diào)度。
葛旭波:其實國家電網(wǎng)公司每年三分之二的投資也是投在了配電和用電的,輸電的投資畢竟也是有限的,南方電網(wǎng)由于考慮到西電東送的問題,對于西電東送通道也是強調(diào)比較多的。
智能電網(wǎng)主要投資百分之六七十都是在用電和配電上,20%主要是智能配電站上,所以大家的方向是一致的,只是可能標準方面有些不一樣。
不管是“智能電網(wǎng)”還是“智能網(wǎng)”,其所發(fā)展的方向都是智能城市,甚至智能的國家和地球,盡管看上去這是一個漫長的議題,但各個國家的政府和企業(yè)都在積極推動這一命題,這對于目前的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型提出什么樣的要求?
黃其勵:智能電力系統(tǒng)對于電網(wǎng)本身來說是升級了,所以要求也就高很多,比如變壓器、開關(guān)等。我覺得電力系統(tǒng)里面的所有設(shè)備都得提升。而且現(xiàn)在國家層面提出的“多網(wǎng)融合”,就是在電力線里面加入一根光纖,對于整個農(nóng)村的發(fā)展都將是一個跨越式的進步。
蔡國雄:我們國家目前不僅在能源方面,在各種行業(yè)之間都存在很多矛盾,比如說我們的電力行業(yè),煤價和電價之間的矛盾,包括平衡水電和核電的發(fā)展等。
葛旭波:可以帶動三網(wǎng)融合產(chǎn)業(yè),并且將來智能電表、傳感器等領(lǐng)域也肯定會升級,另外一個很重要的任務就是促進清潔能源開發(fā),智能電網(wǎng)起到一個平臺的作用。我們的想法是可以做到“多網(wǎng)融合”,在國務院的方案下,現(xiàn)在已經(jīng)開始促進三網(wǎng)合一,研究光纖入戶。
作為智能電網(wǎng)的組成部分,電動車充電站是當前發(fā)展的一個重要部分,并且有望在短期內(nèi)取得成績,但目前的純電動汽車并不多,主要瓶頸是電池問題,電池三年左右就要更換,成本比較高,而且廢電池的處理又會產(chǎn)生新的環(huán)保問題。業(yè)界認為,如果電池技術(shù)沒有革命性的突破,電動車的產(chǎn)業(yè)化短期內(nèi)很難實現(xiàn)。你怎么看待這一發(fā)展趨勢?
黃其勵:電動車當前最大的問題,一個是保持一定的行車距離,現(xiàn)在電池能夠承受的最遠的行程是200公里,而且如果充電的話,充一次電最少需要三個小時,因此,我覺得電動車發(fā)展起來之后,可以作為一個分散的蓄能設(shè)備。
蔡國雄:首先看看國外的方式,跟我們現(xiàn)在不太一樣,他們先采用混合式的電動車,因此汽油和電動相結(jié)合,兩條腿走路,這種混合動力的汽車估計在當前更受百姓的歡迎,因為當充電站還沒有形成時,老百姓用車有一個顧慮,比如城里有很多充電站,郊區(qū)就沒有了,國外采用混合動力,這樣進入家庭的時候就比較方便。
我們國家都在推動純電動車,這個是否合乎國情,現(xiàn)在也有很多爭論,比如現(xiàn)在公共汽車和出租車,還有其他一些專用車輛,就可以嘗試用純電動車這種方式,但是家庭使用,也有很多不適應,現(xiàn)在推動方式標準也不一樣,比如涉及到換電池,還是充電,大家都還沒有統(tǒng)一,現(xiàn)在發(fā)展這個行業(yè),就比較亂。要搞跨越式的發(fā)展我并不反對,但是少走彎路,很多問題還得探討。
盡管現(xiàn)在很多人提出來,而且國家電網(wǎng)公司也在試點充電站建設(shè),不過也是在摸索的過程。我覺得還需要一段時間,國外的話,采用混合動力汽車就可以直接產(chǎn)業(yè)化。
葛旭波:關(guān)鍵對于老百姓來說哪種更實惠、更經(jīng)濟,而且盡管現(xiàn)在每個省都有試點,國家也都在推廣,但是還沒有形成一個系統(tǒng)的東西,是推的話,主要是一些示范項目。而且國家能源局也在研究今后的推廣方向,不過這需要一個系統(tǒng)的布局。