智能電網(wǎng)投資積極 儲能技術(shù)亟待突破

:“什么是智能電網(wǎng)？目前業(yè)內(nèi)還沒有一個完整的概念，但是可以說，真正的智能電網(wǎng)可以使你感覺不到電的存在，就如同人呼吸空氣一樣，已經(jīng)自然融入了生活當(dāng)中。”蒙西電網(wǎng)的一位內(nèi)部人士告訴記者。目前智能電網(wǎng)的研究與開發(fā)尚處于起步階段，各國國情及資源分布不同，發(fā)展的方向和側(cè)重點(diǎn)也不盡相同，國際上對其還沒有達(dá)成統(tǒng)一而明確的定義。但是可以預(yù)見的是，智能電網(wǎng)是未來電網(wǎng)發(fā)展的趨勢。

2011年12月29日，江西省首座220千伏智能變電站――宜豐縣荷舍220千伏變電站正式投入運(yùn)行，220千伏變電站實(shí)現(xiàn)無人值守和智能化。

階梯電價(jià)助智能電網(wǎng)發(fā)展

階梯電價(jià)如果推廣開來，肯定會使得千家萬戶換上新的電表，因?yàn)樵诮y(tǒng)計(jì)方面需要對于用戶的用電量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，而不像以前單純的扣費(fèi)。廈門大學(xué)中國能源研究中心主任林伯強(qiáng)指出，由于階梯電價(jià)每一檔之間的價(jià)格存在不確定性，因而需要更精確的計(jì)量儀器測算。目前居民家中使用的是單一電表，根本不具備實(shí)施階梯電價(jià)的硬件條件。這也是國家電網(wǎng)從2010年起，每年4次大批量采購智能電表的主要原因之一。

事實(shí)上，現(xiàn)在的電力市場還是相對靜態(tài)的，從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來看，單純的跳躍性的階梯電價(jià)并不能做到完美體現(xiàn)電這種資源的真正價(jià)值。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，將來更加精確而科學(xué)的“智能電價(jià)”則可以成為現(xiàn)實(shí)，這樣的電價(jià)將能夠更加有效地改變消費(fèi)者行為，從而進(jìn)一步促進(jìn)能源的有效利用。

國家發(fā)改委能源研究所所長韓文科在接受記者采訪時曾指出，美國的分時段計(jì)價(jià)就體現(xiàn)得很明顯。美國居民的每個季節(jié)，每天的每個時段用電的價(jià)格是不一樣的，它都采取實(shí)時化計(jì)量。

“假設(shè)你現(xiàn)在想要將衣服烘干，同時你并不是很在意烘干的時間，只要在12小時內(nèi)完成這項(xiàng)工作就行了。”伊利諾大學(xué)香檳分校電氣和計(jì)算機(jī)工程大衛(wèi).M.尼科爾教授說，“將來的智能電網(wǎng)就能做到與家庭計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，通過簡單的命令使得智能電網(wǎng)能夠選擇一個電價(jià)便宜的時段來運(yùn)行烘干機(jī)。”

蒙西電網(wǎng)的內(nèi)部人士也告訴記者，國家推行階梯電價(jià)的目的之一就是節(jié)能，但是目前的階梯電價(jià)對于居民用戶的用電行為調(diào)控能力還是有限的。事實(shí)上，不光要考慮到用電量的多少，還有峰谷電價(jià)等方面的問題，而以后的智能電網(wǎng)能夠?qū)τ诖髩K區(qū)域的用電狀況進(jìn)行檢測，使得某些時效性并不是那么強(qiáng)的用電需求能夠在用電低谷時釋放，這樣能夠達(dá)到能源的優(yōu)化配置。

蒙西電網(wǎng)表示投資不封頂

今年兩會期間，國務(wù)院總理溫家寶在政府工作報(bào)告中明確提出要加強(qiáng)用能管理，發(fā)展智能電網(wǎng)和分布式能源，實(shí)施節(jié)能發(fā)電調(diào)度、合同能源管理、政府節(jié)能采購等行之有效的管理方式。繼2010年及2011年之后，“發(fā)展智能電網(wǎng)”再一次被寫入政府工作報(bào)告，也調(diào)動了國內(nèi)各方對于智能電網(wǎng)的熱情。

“目前智能電網(wǎng)還有很多技術(shù)瓶頸，蒙西電網(wǎng)還在為智能電網(wǎng)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)，我們目前的投資原則是上不封頂。”上述內(nèi)部人士向中記者表明了蒙西電網(wǎng)發(fā)展智能電網(wǎng)的決心。事實(shí)上，國內(nèi)的國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)的投入也非?？捎^。

日前，國家電網(wǎng)公司發(fā)布的《2011年社會責(zé)任報(bào)告》中指出，在2012年國家電網(wǎng)公司要完成電網(wǎng)投資超過3000億元。其中，集中針對核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備開展攻關(guān)，預(yù)計(jì)全年研發(fā)經(jīng)費(fèi)將達(dá)80億元。相對于2015年建成5000座智能變電站宏偉目標(biāo)，去年近100座的試點(diǎn)項(xiàng)目不過是鳳毛麟角。這種投資力度，使關(guān)注智能電網(wǎng)建設(shè)的業(yè)內(nèi)人士普遍認(rèn)為：國家電網(wǎng)公司正全力推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)。

國家電網(wǎng)公司科技部（智能電網(wǎng)部）主任王益民近期也表示，“十二五”期間，國家電網(wǎng)公司電網(wǎng)智能化建設(shè)投資超過2800億元，將帶動社會總產(chǎn)出累計(jì)增加約11400億元，提供就業(yè)崗位約94.3萬個。

來自國家電網(wǎng)公司提供的一組數(shù)據(jù)顯示，目前全國已有26個省市開展了29類共287個智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)，已建成投產(chǎn)25類試點(diǎn)項(xiàng)目中的238項(xiàng)。這些項(xiàng)目，包括發(fā)電、輸配電、用電等各個環(huán)節(jié)。以上海為例，目前，已全面推進(jìn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的10多項(xiàng)試點(diǎn)工程建設(shè)，包括電力光纖到戶試點(diǎn)工程、用電信息采集系統(tǒng)、智能用電樓宇試點(diǎn)、電動汽車充換電設(shè)施建設(shè)，以及智能電能表推廣等。而江蘇、浙江、山東、重慶等省市也都在加快智能電網(wǎng)建設(shè)布局。

國內(nèi)先進(jìn)儲能技術(shù)尚欠缺

智能電網(wǎng)必然需要儲能系統(tǒng)來提高接納能力，抑制功率波動。蒙西電網(wǎng)的內(nèi)部人士告訴記者，發(fā)展智能電網(wǎng)，儲能方面的問題比較大。一是儲能容量有限。“調(diào)峰的時候處理用電量小的用戶，儲能容量還可以保證，但是給想調(diào)節(jié)用電大戶的供電，比如大型工業(yè)企業(yè)，就很難做到。”他還表示，在技術(shù)層面上還存在儲能效率方面的問題。“充電往往需要很長時間，而充、放電的時間與應(yīng)急的要求也會存在矛盾。”

“在儲能技術(shù)領(lǐng)域，國外特別是美國和日本研究起步早，成果多并有豐富的工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。由于國內(nèi)研究起步晚，相關(guān)技術(shù)與國外還有差距，特別是在飛輪儲能等先進(jìn)儲能系統(tǒng)方面經(jīng)驗(yàn)還較欠缺。此外，在電力電子接口、儲能系統(tǒng)高效轉(zhuǎn)換等技術(shù)方面，國外也處于領(lǐng)先狀態(tài)。”中國科學(xué)院院士程時杰表示。

據(jù)記者了解，目前大規(guī)模儲能技術(shù)中只有抽水蓄能技術(shù)比較成熟，主要用于電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻以及應(yīng)急保障，以及輔助核電站進(jìn)行功率調(diào)節(jié)。但是，受地理環(huán)境、建設(shè)周期較長的約束，以及沒有適當(dāng)?shù)膬r(jià)格政策，我國抽水蓄能電站裝機(jī)比例小于歐日等國。為適應(yīng)智能電網(wǎng)發(fā)展，降低可再生能源接入對電網(wǎng)的沖擊，提高電網(wǎng)的“兼容性”，維護(hù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，除發(fā)展抽水蓄能外，應(yīng)大力發(fā)展布置靈活的電池儲能技術(shù)，包括各類蓄電池，如鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池以及超級電容器等。

中電普瑞科技有限公司電氣工程師牛萌還表示，提出適合我國的大容量新能源及儲能技術(shù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系將勢在必行，嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范化管理是驅(qū)動儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要動力。如西班牙等國就規(guī)定所有風(fēng)電在上網(wǎng)前必須向電網(wǎng)提供風(fēng)機(jī)出力曲線和發(fā)電短期預(yù)測曲線，誤差不能超過一定比例，否則將受到懲罰。這會倒逼發(fā)電商主動采用預(yù)測技術(shù)和儲能技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電與電網(wǎng)建設(shè)的良性發(fā)展。但我國對新能源入網(wǎng)至今沒有強(qiáng)制性的流程和技術(shù)要求，很多企業(yè)認(rèn)為只要發(fā)出電，不論多少、優(yōu)劣，電網(wǎng)就必須全額接收，在這種情況下，發(fā)電企業(yè)自然沒有動力采用儲能技術(shù)。因此需要制定完善的儲能接入技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，推動大容量儲能技術(shù)及其接入的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

智能電網(wǎng)的優(yōu)勢

與現(xiàn)有電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)體現(xiàn)出電力流、信息流和業(yè)務(wù)流高度融合的顯著特點(diǎn)，其先進(jìn)性和優(yōu)勢主要表現(xiàn)在：

（1）具有堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)基礎(chǔ)體系和技術(shù)支撐體系，能夠抵御各類外部干擾和攻擊，能夠適應(yīng)大規(guī)模清潔能源和可再生能源的接入，電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)性得到鞏固和提升。

（2）信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)與電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施有機(jī)融合，可獲取電網(wǎng)的全景信息，及時發(fā)現(xiàn)、預(yù)見可能發(fā)生的故障。故障發(fā)生時，電網(wǎng)可以快速隔離故障，實(shí)現(xiàn)自我恢復(fù)，從而避免大面積停電的發(fā)生。

（3）柔性交/直流輸電、網(wǎng)廠協(xié)調(diào)、智能調(diào)度、電力儲能、配電自動化等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使電網(wǎng)運(yùn)行控制更加靈活、經(jīng)濟(jì)，并能適應(yīng)大量分布式電源、微電網(wǎng)及電動汽車充放電設(shè)施的接入。

（4）通信、信息和現(xiàn)代管理技術(shù)的綜合運(yùn)用，將大大提高電力設(shè)備使用效率，降低電能損耗，使電網(wǎng)運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)和高效。

（5）實(shí)現(xiàn)實(shí)時和非實(shí)時信息的高度集成、共享與利用，為運(yùn)行管理展示全面、完整和精細(xì)的電網(wǎng)運(yùn)營狀態(tài)圖，同時能夠提供相應(yīng)的輔助決策支持、控制實(shí)施方案和應(yīng)對預(yù)案。

（6）建立雙向互動的服務(wù)模式，用戶可以實(shí)時了解供電能力、電能質(zhì)量、電價(jià)狀況和停電信息，合理安排電器使用；電力企業(yè)可以獲取用戶的詳細(xì)用電信息，為其提供更多的增值服務(wù)。