1、智能电网的智慧之路智能电网产业竞赛的发令枪声响起后，起跑战略与战术决定了竞争者能否在比赛中占据领先位置甚至是能否取得最终胜利。如何在厘清概念的基础上，从宏观层面明确智能电网的战略地位，从科技领域加强自主创新信心和能力，从市场角度形成多赢商业模式，从国际视野进行国家间的巧博弈，已经到了必须了然于胸的时候。为此，2月26日，本刊特别邀请了宏观经济、国际关系、电力技术等方面的资深专家学者，举行了能源评论智能电网主题学术沙龙。我国能源战略权威中国工程院副院长杜祥琬，能源科技自主创新代表人物中国工程院院士顾国彪，国际关系专家中国现代国际关系研究院美国研究所所长袁鹏，以及能源经济领域活跃学者清华大学国情研
2、究中心兼职研究员管清友博士等热情参与，对未来中国电网发展路径进行探讨。他们就“智能电网”的概念、实践、收益、功能，及其在中国能源战略中的角色进行热烈讨论和冷静分析。杜祥琬，中国工程院副院长、中国工程物理研究院研究员、应用物理学专家杜祥琬：智能电网应做“顶层设计”中国要发展智能电网，首先要做好概念设计、顶层设计。在战略指导下做好规划、规划指导下做好方案，为了实施方案先做好示范。中国能源战略转型势在必行中国能源需要很好的战略思想，概括地说就是绿色低碳能源战略。绿色低碳能源战略包括中国能源战略的转型，从目前比较粗放、污染、低效、欠安全的能源体系，通过几十年努力转变为比较洁净、安全、高效、现代化的能源
3、体系。这个能源体系包含非常丰富的内容，是个重大的战略。能源战略一定要成为国家发展方式非常重要的基础性支撑。中央最近比过去任何时候，都更强调加快发展方式转变，加快发展方式转变包含一个能源体系的转变，也包括能源供需模式的转变。我们有一段时间发展很快，供需模式粗放，那种要多少就给多少的需求，不是非常好的模式。应该把它转变成一个“以科学的供给满足合理需求”这样的模式。为什么这样提？因为我们现在社会上需求未必都是合理的，也包含一定的浪费，我们要满足的是真正的需求，合理的需求，同时要有科学的供给。电力是能源行业的重要部分，随着经济社会发展，电力在整个用能当中的比例可能还要增加。而电网又是电力行业中非常重要
4、的一部分，电网企业作出了重要贡献。电网的建设是一件大事，在中国发展新阶段，也对电网提出新的要求，电网本身也需要科学发展战略，也将面临新的挑战和机遇。电网公司作为国有大型骨干企业，从国家角度要有一个全面、科学的战略思考，在战略指导下做好规划、规划指导下做好方案，为了实施这个方案先做好示范，因此以较高的社会责任感制定方案、规划都是非常必要的。智能电网应看重内涵美国人很善于起名字。戈尔提“数字地球”，另外有人提“智慧地球”。无非是把我们生活的星球做个信息化的表达，比如称作“信息地球”也挺好。对于“智能电网”概念，应不重名字，而在内涵，怎么理解“智能电网”？现在有媒体开始有评论，“智能电网”在国外还是
5、“三无”，无实际的应用、无成熟的技术、无标准等等。出于科学发展考虑，要重视不同的声音，大家都可能理解不一样，对于国外的东西要参考，但是一定要结合中国的特色、中国的国情。怎么理解中国的“智能电网”？中国电网发展并不是在一张白纸画一幅新图画，我们面临的是在已有基础上研究如何提高改进、提升电网的问题。我们之所以提“智能电网”，实质是把这二十年迅速发展的信息技术和电力技术结合，将信息融入各个领域，因此，我理解“智能电网”就是信息技术和电力技术结合。具体到特征而言，我理解智能电网目的是实现高效节约、安全可靠、新能源友好，而信息化、自动化、互动化是手段。这个概念设计里面包含信息技术，比如双向电源端、用户端
6、的测量、控制、互动，其实双向也可以说“三向”：首先，电源端不断变化，比如新能源并网后需要有一定功率预测；而用户端也是在不断变化，峰谷负荷预测也是一个难点；另外，环境同样需要监测，环境极大影响电网本身，对此必须要有信息测量。电源端、用户端、环境端都需要智能信息技术，需要做好测量、预报、控制、互动。电力技术本身又涉及到电源、电网的输送、电能的储存、变电、用电、调度，又把信息技术有机融合到了一起。中国电网发展并不是一张白纸画一幅新图画，我们之所以提“智能电网”，实质是把这二十年迅速发展的信息技术和电力技术结合，将信息融入各个领域，因此，我理解“智能电网”就是信息技术和电力技术结合。其特征是高效节约、
7、安全可靠、新能源友好，而信息化、自动化、互动化是手段。什么是顶层设计？我的建议是这样，国家主管部门牵头、有关部门共同参加，跨部门、跨单位组成专家群体，提出一个概念和设计，当然，电网公司肯定要发挥重要的作用。国家电网公司的张家口风光储示范工程，抓住了间歇性的风、光能源资源，如何与电网互相融合的瓶颈问题，这本身需要示范。示范成功后，还需要明确，将来面对更大功率的新能源并网，它的可放大性如何？第一位是概念和顶层设计中国要发展智能电网，首先要做好概念设计、顶层设计。我看了很多关于智能电网文章，中国到底建成什么样的智能电网、特高压电网、坚强电网，在现有电网基础上如何发展、如何提高？为了做好这样的概念设计
8、、顶层设计，我觉得一定要科学论证，这个论证应该是综合性的。技术、经济、环境要做综合性的论证。我们建设一个什么样电网在技术上是可行的、经济上是划算的、环境上是友好的，是符合中国国情的。先把概念设计在业内专家层面高度统一思想，为国家决策真正提供很好、比较成熟、可以操作的方案。国家能源专家咨询委员会与电力专业委员会，去年年初曾经研讨撰写了一个关于加强我国电力规划建议的报告，开始规划包括电网顶层设计的问题。怎样做顶层设计？我的建议是这样，国家主管部门牵头、有关部门共同参加，跨部门、跨单位组成专家群体，提出一个概念和设计，当然，电网公司肯定要发挥重要的作用。发展智能电网，其标准制定包括技术标准和管理标准
9、，要走在前头，要让标准指导实际工作。如果标准体系的建立能走在国际前列，也是非常值得我们做的事情。新能源与电网如何友好这个是我们现在没有解决的问题。国家电网公司的张家口风光储示范工程，抓住了一个瓶颈问题，就是间歇性的风、光能源资源，如何与电网互相融合，这本身需要示范。张家口示范成功后，还需要明确，如果有更大、更高功率的风电在内蒙古、新疆发展起来，这一套风光储能技术能否推广？也就是将来面对更大功率的新能源并网，它的可放大性如何？示范项目应必须给出一个答案。让电网对新能源友好，反过来说，如何让新能源对电网友好，我的看法是风电可以自己找其他用途，自己来削峰，让电网少承受一点，用它做别的事情，比如做海水
10、淡化等等。由此我想到另外一个需要我们扎扎实实攻关的方向，就是储能技术，比如说风很强的时候到底怎么来储能？储能手段有几种？抽水蓄能无疑是很好的储能方式，但中国风电强的地方水都不够，怎么办？一个办法就是化学储能，这显然是重要的途径，但是提高化学储能能力的密度、总量规模还是一个新的挑战。现在从发电潜力来讲，太阳能可以说是最大的，据我们研究成果，扣除不可利用的因素，可利用的太阳能光伏发电装机容量约为20亿千瓦、风能约为10亿千瓦。还有物理储能，比如可以用热的方式，用沙漠、石头储存起来然后放出来等等。实际上，中国的用电方式也需要调整，用电通过电网是大头，这是由中国能源分布不均衡特点决定的，我国能源资源大
11、部分都在西北，用电负荷都在东南，不均衡性造成我们不得不输电、或者输煤加输电。但是用电也不一定全部经过大电网，有其他方式比如分布式用电可以采用，虽然目前能够消耗的总量上不明确，这种用电形式对边疆、新农村建设的重要作用不可小视。又比如边防哨所，可能就只需要一个发电机就可以解决用电问题。而微网在中国能消耗多少电，也值得关注。顾国彪:发展智能电网，中国要充满自信文/实习记者张越月近年来，顾国彪走访多家电网企业，参与了多项智能电网项目的规划和评估，目睹了智能电网技术从无到有的过程。他认为，中国智能电网技术的基础很好。现在，这项技术能否继续发展的关键在于能否多一些自信和自主创新。智能电网的技术基础很好”能
12、源评论：在您看来，我国对智能电网技术的研究有什么特点？顾国彪：应该说，我国智能电网的研究工作开始较早。1999年，清华大学卢强院士承担了一个973的项目“我国电力大系统灾变防治和经济运行的重大科学问题研究”。当时，他提出数字电力系统的概念。数字电力系统虽然跟智能电网的概念不完全一样，但实际上是把电力系统所有的物理结构、物理特性、技术性能、经济管理、环保指标等用数字化技术实时再现，从而对电网的管理和科学决策、安全稳定性、实时评估、改善紧急控制和最优解决方案及快速恢复等提供支撑。从中，我们可以看到一些智能电网的雏形。2001年，中国科学院电工研究所就开始了分布式电力技术和微型电网的研究工作，主要研
13、究可再生能源的分布式利用。这里也有很多智能电网的元素。分布式电网的功率是双向流动的，它的内部网络应变也应该是灵活可控的，它能够容纳多种发电方式和储能技术，且具有很高的供电可靠性并满足用户所需要的电能质量。所以，分布式电力技术也是智能电网一个重要的组成部分。当前，欧美国家所做的智能电网示范工程，很多也是分布式电力技术层面的。当时，所有研究并未把“智能电网”这个概念提出来。但这些技术为后来智能电网的推出做出了铺垫。所以，我国智能电网的技术基础很好。能源评论：涉及智能电网关键技术的研究情况是怎样的？现在，我国智能电网的技术基础发展如何？顾国彪：智能电网运行中，关键环节就是电网安全。2004年，中国电
14、力科学院周孝信院士承担了另一个973项目“提高大型互联电网运行可靠性的基础研究”。他提出，采用分布式计算对整个电网实时仿真。首先是要测量电网当中的很多参数，通过PC机群做分布式计算，对电网进行实时仿真。利用实时仿真，我们能对电力系统会不会出问题、会出什么样的问题，做出评估和预测，然后再提出更加优化的运行方案的解，从而使得电网运行趋于更加安全可靠，并在出现故障时将影响控制在最小的范围。这项研究是智能电网技术非常重要的组成部分。天津大学余贻鑫院士早在2006年就开始关注智能电网方面的一些研究，前期在智能配电系统做了大量的研究工作。2008年，他承担了另一个973项目“分布式电力系统”的研究，主要针
15、对可再生能源的分布式利用开展有关基础研究。现在，从我国电网的整体技术水平看，研究所涉及的自动化、信息化、智能化程度等方面比较深入。“用自信和自主创新推进技术”能源评论：您曾参与了多个智能电网项目的规划和鉴定，也对很多智能电网试点进行调研。通过这些走访和研究，您认为我国智能电网技术推进如何？您如何评价中国智能电网的技术水平？顾国彪：我刚参加完华北电网有限公司关于智能电网规划的一个鉴定。我非常高兴地看到，中国智能电网研究方面取得了很多成绩。在智能电网试点的地方，一些家庭已经实现了智能化的功能。例如，将家电设备借助家庭网络与智能电表连接成一个网络后，只要通过电话或者短信，居民就可以通过智能电表去控制家电设备。居民能够感受到智能化的好处。每天回家之前，只需要发个短消息，家里的空调就打开了，热水器就关掉。这个智能电表不只控制家用电器，将来还可以与自来水、煤气、暖气甚至家庭传感网联系起来。通过这个系统，居民还可以支付所有的费用，并能确切知道家中的安全状况。可以看出，我们国家智能电网的研究并不比国外落后。过去，中国经常购买外国人的技术标准。但现在看出，中国在智能电网技术上的研究比外国一些国家还要好。现在，我们缺的是自信心和能够自主创新的精
