國智能電網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀和原因分析

一、傳統(tǒng)電網(wǎng)和智能電網(wǎng)的本質(zhì)區(qū)別

智能電網(wǎng)(Smart Grid)概念，業(yè)內(nèi)不少專家都曾經(jīng)對其目標和功能進行過系統(tǒng)的概括和歸納，通常表述如下：

A) 實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠運行;

B) 實現(xiàn)電網(wǎng)的安全運行;

C) 實現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟運行;

D) 對環(huán)境的友好。

其實這樣的表述，幾乎沒有讓我們在傳統(tǒng)概念的基礎(chǔ)上前進一步。請問，傳統(tǒng)電網(wǎng)不也同樣有這些要求、并以嚴格的行業(yè)規(guī)定執(zhí)行了許多年嗎?所以，不能突出智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的本質(zhì)差別，就無法表達智能電網(wǎng)的真正內(nèi)涵。

電力系統(tǒng)發(fā)展到今天，我們面臨的真正挑戰(zhàn)是：在保增長的前提下，來自環(huán)保方面的壓力，已經(jīng)使我們不能在傳統(tǒng)的概念下來建設(shè)和運行電網(wǎng);同樣，在保增長的要求下，一次性能源將越來越稀缺，價格也會越來越高，這使得可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生嚴重的困難。

在上述條件之下，未來電網(wǎng)的前景，將是以稀薄能源為主體的分布式電源系統(tǒng)。以前那種一個調(diào)度命令下去就立即可以啟停一臺60萬機組的方式，將會慢慢退出歷史，代之而起的，是發(fā)與供都將在信息的流動下自洽達成協(xié)議的調(diào)度模式。成千上萬的電源點與分布在整個負荷面上的用戶，都會在需求和價格的雙向約束下，以微分的精確步距，實現(xiàn)全系統(tǒng)出力與負荷的平衡。

智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的本質(zhì)區(qū)別在于，它的供方的大部分來自分布式微電源點，而它的需方，則是在需求強度與價格規(guī)則的雙向約束下形成的負荷趨勢。以這樣的概念來審視我們今天的電網(wǎng)，你就會發(fā)現(xiàn)，我們的差距在哪里?我們現(xiàn)在的舉措是否恰當(dāng)、明智?

二、堅強智能電網(wǎng)的兩極驅(qū)動

劉振亞總經(jīng)理在2009年的特高壓國際輸電年會上，宣布了中國建設(shè)堅強智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略。根據(jù)中國能源資源分布和負荷分布背離的現(xiàn)實，提出構(gòu)建以特高壓輸電網(wǎng)為國家電網(wǎng)的骨干網(wǎng)架、利用信息技術(shù)達到堅強智能電網(wǎng)兩個最重要的目標，是有切實的客觀依據(jù)的。

在中國當(dāng)前的負荷級別上，電網(wǎng)一次側(cè)的堅強性是首要，這是支撐電網(wǎng)安全可靠運行的前提。只有主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的堅強，才能接納各種能流的注入，經(jīng)得起大級別的潮流變化和負荷起伏。所以，提高電網(wǎng)一次側(cè)的堅強性，是堅強智能電網(wǎng)的第一驅(qū)動，其目標是達到電網(wǎng)的堅強性。

在此基礎(chǔ)上，改善和提高電網(wǎng)在二次側(cè)、在精細結(jié)構(gòu)方面的智能化，是堅強智能電網(wǎng)的另一個驅(qū)動。它要解決的，是面向未來的分布式電源的接入、實時互動電價的選擇、以及綠色可再生能源的消納問題。

在達到上述兩個目標以后，電網(wǎng)的景觀將會隨之改變：集中調(diào)度模式將退居次要，代之而起的，是電源與負荷的在線洽談，和在各種規(guī)則之下的自動發(fā)電上網(wǎng)控制(AGC)。電網(wǎng)的主要任務(wù)，已經(jīng)不是平衡發(fā)供，而是維持周波、電壓、以及與各種價格相匹配的供電質(zhì)量。這時候，即使電網(wǎng)的調(diào)峰，都可以根據(jù)利益原則而在民間完成。

這時候的電網(wǎng)，從技術(shù)上看，已經(jīng)不是一家獨資，而是成千上萬股民共同擁有的電網(wǎng)。用戶不但是電能的消費者，同時也是電能的生產(chǎn)者。掛在這個網(wǎng)上生存的，甚至?xí)霈F(xiàn)這樣的商戶，他們是電能的二次供應(yīng)商，他們在深夜以極低的價格換能儲備，在高峰時段發(fā)電上網(wǎng)，以30倍的差價取得收益。到時候甚至?xí)霈F(xiàn)私營的類似抽水蓄能電站這樣的商業(yè)模式。

三、當(dāng)前智能電網(wǎng)概念存在的三大誤區(qū)

A) 智能電網(wǎng)的本意，是要在分布式電源林立的局面下，消納本地的發(fā)電能力，電源點一旦準予聯(lián)網(wǎng)，就要完全杜絕棄風(fēng)、棄光、棄水現(xiàn)象。風(fēng)、光是稀薄能源，換能模式一定是分布式吸收，就地消納。象德國，基本上是以家庭電站為主，40% 自用，60%來自電網(wǎng)，有剩余才上網(wǎng)售電。但我國目前的模式都是集中辦風(fēng)電場、光伏電場，好不容易把如此稀薄的能源收集起來，卻還不能本地消納，要遠距離輸往東南負荷區(qū)。從經(jīng)濟指標上，我們看不出產(chǎn)生了多少經(jīng)濟效益。許多風(fēng)電場一虧再虧，已經(jīng)無法支撐。華銳風(fēng)電的股價，從它的最高位一路下行，現(xiàn)在僅剩十分之一。

這里的實質(zhì)是，這種運動式的國家投資，背離了這種自然能低密度分布的實際背景，效果堪憂。我們現(xiàn)在號稱是世界頭號風(fēng)、光大國，但你去查查看，有幾個風(fēng)電場、光伏電廠已經(jīng)收回了成本?

B) 國家在宏觀政策上大力提倡綠色可再生能源，但實際執(zhí)行的政策卻是給投資者套上種種限制。發(fā)改委光伏上網(wǎng)標桿電價為1.1元/度，國家是墊著老本在支撐集中規(guī)模的發(fā)電模式，而居民發(fā)電的上網(wǎng)電價卻只有0.4元/度。這種政策導(dǎo)向的實際效果是，背離了稀薄能源就地消納的客觀要求，走著一條賠本賺吆喝的道路，有違市場原則。

C) 智能電網(wǎng)的另一重要概念是，通過發(fā)供互動平抑負荷高峰，大力降低電源投資。這是需求側(cè)管理的基本命題。在這方面實施的分時電價政策，應(yīng)該說，效果比上述情況要好，但力度嚴重不足。分時電價的實施，技術(shù)條件早已成熟，從1998 年上海、湖北首先開始試行以來，已經(jīng)歷時15年，但目前工商用戶實現(xiàn)分時電價的比例，還在60%左右，居民用戶則僅為10%。在南京、寧波等城市，居民們爭著要求實施分時電價，甚至有人買房也提出條件，要求買實現(xiàn)了分時電價的小區(qū)，但發(fā)展商攤攤手，供電局無規(guī)劃，他們也沒辦法。為什么這么一項民眾有強烈意愿的節(jié)能降耗措施，實行起來如此地作難?因為沒有市場化，行政壟斷決策。實施了分時電價的區(qū)域，力度也明顯不足。峰谷比僅為3：1，而發(fā)達國家普遍都在 8-10:1上下。美國的尖峰與谷的比價為25倍。倘能這樣，居民燒洗澡水時，它也得想一想，什么時候合閘比較劃算了。

四、智能電網(wǎng)概念在歐美

在歐美國家，智能電網(wǎng)升級改造的第一步，決不是信息化之類的表面功夫，而是大面積更換為復(fù)費率電能表，因為順應(yīng)市場經(jīng)濟的要求立即會產(chǎn)生效益，不需要信息化之類的空話，提升經(jīng)濟效益的要求自然會導(dǎo)致信息化。

且看歐美各國實施智能電網(wǎng)第一步的舉措：

A) 2009年1月，白宮宣布《復(fù)蘇計劃尺度》報告，要為4000萬家庭安裝智能電表;

B) 2009年2月，IBM將把馬耳他的2萬塊普通電表更換成互動電表;

C) 2009年，加州已完成第一階段200萬用戶小區(qū)的先進電表安裝工作，可節(jié)電30%;

D) 意大利與歐盟合作，融資1600萬歐元，至2008年累計安裝了3180萬塊智能電表，實現(xiàn)遠程抄表和價格互動，每年節(jié)約5億歐元，降低線損3%;

E) 法國輸電公司在智能電網(wǎng)方面的工作中，著重于自動抄表管理系統(tǒng)，計劃到2017年，把居民普通電表全部更換成智能電表;

F) 西班牙計劃在2018年以前，把1550萬戶電表全部更換成智能電表;

G) 德國規(guī)定，所有新建、改建的房屋必須安裝智能電表;

H) 瑞典已完成了100%的智能電表的安裝。

從上面可知，在歐美國家，智能電網(wǎng)改造的實質(zhì)性的第一步，就是更換成智能電表，實現(xiàn)分時計費和價格互動。這是一個有效的抓手，立即能起到削峰填谷、降低電源投資和線損的作用。以市場化推動改造的效果顯示，信息化和自動化是在實施過程中自然做到的。至于分布式電源上網(wǎng)、以價格政策鼓勵綠色能源上網(wǎng)、使電網(wǎng)真正做到即插即用，才是需要努力去考慮的。

五、結(jié)語

堅強智能電網(wǎng)中的堅強，我們是做得不錯的。因為地域遼闊，因為能源區(qū)域和負荷區(qū)域的遠離，以特高壓網(wǎng)架為中心樞紐建設(shè)電網(wǎng)，這種思路無疑是正確的。由于中國人民向來的拿手戲就是國家推動、舉國運動、集中統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，所以效果非常明顯，推動十分有效，雖然效益可能差一點，但從長遠來看，還是值得的。

但在電網(wǎng)的智能化方面，我們的得分明顯偏低。該放的不放，應(yīng)該達到的力度沒有達到，應(yīng)該得到的效益沒有得到。而且從根本上說，我們對智能電網(wǎng)的理解有概念錯誤，而且我們在實施的方向上走岔了路，這導(dǎo)致我們在分布式電源上網(wǎng)、即插即用、電價政策鼓勵等方面，離正確的把控距離尚遠。一窩蜂地上風(fēng)光項目，電網(wǎng)卻沒本事消納，致使大量企業(yè)走在了虧損的邊緣，電網(wǎng)在一貫高傲氣盛的外表下顯出了無能。

這里不妨給出一個現(xiàn)實的判據(jù)：如果民間有大量投資主體開始依靠削峰填谷的價格差異有效生存的時候，就是我們的智能電網(wǎng)政策走上了正確道路的標志。

參考文獻

1、王正風(fēng)，智能電網(wǎng)及國內(nèi)外發(fā)展概述[J]，賽爾電力自動化2012年05期。

胡學(xué)浩，智能電網(wǎng)-未來電網(wǎng)的發(fā)展態(tài)勢[J]，電網(wǎng)技術(shù)，2009年33期。