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智能电网的中国抉择 |
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| http://cn.newmaker.com
7/2/2009 11:21:00 AM
佳工机电网
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以上万亿元的投资，织就一张覆盖大半个中国的百万伏特高压同步电网，将中国大部分电力供应与需求融为一体。
从此，中国西北与西南的电力，就可以通过这条“高速公路”，直奔东部沿海的耗能大户。
6月中旬，国家电网公司向国家电力监管委员会（下称电监会）汇报了中国未来十年的电网规划。这一文件，打上了“智能”的LOGO。
此前，智能电网浪潮已席卷西方各主要国家。这些国家主要基于分布式能源系统和可再生能源的大规模利用，而中国正在作出不同的路径抉择。
5月21日，在北京举行的“2009特高压输电技术国际会议”上，国家电网总经理刘振亚首次提出“一特四大”的坚强智能电网战略；即通过建设1000千伏交流和±800千伏直流构成的特高压电网，促进大煤电、大水电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发，进而发展以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网。
之后，今年6月1日，国家发改委副主任、国家能源局局长张国宝在接受记者采访时表示：“能源局正在对智能电网的问题进行研究，但存在不同的意见。对于智能电网的规划，应该说还在研究中，尚无统一规划。”
他解释说：“我们认为，智能电网应该是清洁、高效、分布式的电网，但也有不同的意见。”
到底是以清洁、高效、分布式，还是以特高压为核心，目前已成为中国智能电网发展的最大悬念。
智能新浪潮
你是否不止一次地为涨电价的问题困扰？是否想过如果在屋顶上安装一台太阳能发电机，就可以用自己家里发出的电？
在美国的一些家庭，已经实现了上述梦想。在这些家庭中，不仅有风能、太阳能的小型发电机，还配备了“双向智能电表”。通过电表，白天可以把电卖给电网，晚上下班回家使用电器时，再从电网把电买回来。
在电价比较高的用电高峰时段，一些智能电表还可以自动调高空调的温度，从而达到节能和减少电费的目的。
智能电网（smart grid）的概念，源于美国。早在2001年，美国就制定了2030年的电网规划；2008年，科罗拉多州的大学城博尔德（Boulder）更是建成了世界第一个智能电网城市。
所谓智能电网，就是建立在先进的数字和通信技术的基础上，实现可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的电网。它不仅能够本身优化高效运行，同时还可以接纳不同发电形式并抵御攻击等。
清华大学电机系副教授何光宇告诉《财经》记者：“智能电网具有高效、清洁、灵活、坚强四大特征。高效，是指提高能源使用效率；清洁，是指减少污染物排放对环境的影响；灵活，是指多种有利于节能减排技术都可灵活接入电网；坚强，是指在各种扰动下，电网都能安全可靠地运行。”
正是由于智能电网具有上述优势，对于新能源以及信息技术有着强大的辐射作用，因此越来越受到世界各国的广泛关注。
今年1月，美国总统奥巴马宣布，将铺设或更新3000英里输电线路，并在未来三年内为美国家庭安装4000万个智能电表。4月16日，奥巴马政府又宣布投资约40亿美元，用于开发新的电力传输技术；5月18日，美国商务部长骆家辉与能源部长朱棣文联合宣布了美国智能电网建设的第一批标准。
目前，牵头美国智能电网规划制定的是美国能源部国家能源技术实验室。该实验室的现代电网项目组负责人乔米勒（Joe Miller）对《财经》记者表示，与传统电网相比，美国智能电网将更多采用分布式布局。
米勒也是负责美国智能电网建设的地平线能源集团（HEG）的资深副总裁。美国新的电网，将根据发电地点和用电负荷的分布进行优化配置，电力的流动在配电网中将是双向的；先进的传感器、通信和控制设备将帮助电网运行者更好地管理，从而减少大面积停电的可能性。
与智能电网相对应的，是可以依据电网的运行状态决定自身耗电量的智能电器。
最近，GE展示了即将在年底推出的配合智能电网的电器产品，包括干衣机、烧水壶、烤炉等，它们都可以在三种耗电模式下工作：当整个电网用电量处在高峰的时候，会自动选择低耗电模式工作。洗碗机的显示面板上，更会显示当前电费价格，让用户选择便宜的时候洗碗。
在欧洲，超级智能电网（SuperSmartGrid）计划也已经出炉，其可能的使用范围甚至扩展到了北非、中东等地区。2009年初，欧盟进一步明确，将依靠智能电网技术，将北海和大西洋的海上风电、欧洲南部和北非的太阳能融入欧洲电网，以实现可再生能源大规模集成。
中国模式
在西方国家，智能电网主要基于分布式能源系统和可再生能源的集成大规模利用。与之相对应，欧洲一些国家已经开始建设分布式电网。在中国，随着智能电网迅速升温，中国电网企业更愿意将其置于特高压电网的骨干之上。
目前，中国电网的格局由六大区域电网构成，但控制在两家企业手中。其中，国家电网拥有东北、华北、华中、华东、西北五个区域电网，覆盖25个省（自治区、直辖市）；较小一些的南方电网，则运行着覆盖五个省（自治区、直辖市）的南方区域电网。
中国政府有意将智能电网纳入国家能源规划之中。5月21日，在“2009特高压输电技术国际会议”上，国务院副总理张德江表示，中国政府已经将发展智能电网纳入了国家的能源战略。
中国电力科学研究院副总工程师白晓民在接受《财经》记者采访时表示，对于智能电网，中国已不存在做不做的问题，而是怎么做的问题。他所在的研究院，已开始帮助国家电网研究制定各种标准。
“这涉及很多领域，跨许多不同专业，原来这些标准可能没考虑智能的需求，原有标准也可能有重叠或者空缺的地方；在制定标准的过程中，肯定会遇到很多之前没考虑到的问题。”他补充说。
据悉，目前国家电网公司已经专门成立了五个智能电网工作小组，组织各个相关部门的准备工作。
根据国家电网公司提出的规划，2009年到2010年将重点开展智能电网发展规划工作，研究技术和管理标准；2011年至2015年则为全面建设阶段，初步形成智能电网运行控制和互动服务体。
此后，2016年到2020年为引领提升阶段，全面建成统一的智能电网，技术和装备全面达到国际先进水平。到2020年，国家电网公司特高压总投资将超过6000亿元，智能电网将主要以特高压电网为主干电网；其中，仅2009年和2010年两年，就计划投资830亿元建设特高压电网，其中交流570亿元，直流260亿元。
输电系统的电压等级一般分为高压、超高压和特高压。通常，随着输电线路电压等级的提高，输电线路的损耗会减小，但相应的投资也随之增长。因此，中国的特高压模式在提出之初，就曾遭到了国内许多资深电力专家的质疑，认为这种模式既不经济，也不安全，甚至会破坏中国电网安全系数较高的分区分层模式。
未来不确定
若采用世界上独一无二的特高压大网作为未来智能电网的主干，另一个潜在的隐患亦不能不察。
今年3月，美国宇航局（NASA）的一份报告警告说，如果1859年曾经袭击地球的太阳风暴重演，将有可能对现代高压输电系统造成严重冲击；大多数变电站很可能会熔化，整个电力供应恢复的时间可能长达四年到十年。
美国科学院（NAS）委员会顾问、加州梅塔科技公司电力工业分析师约翰卡普曼（John Kappenman）还特别提到，中国正在建设2倍于美国的1000千伏电网，而这将是传递电力崩溃的超级回路。因为电压等级越高，电流越大。
这种危险，其实并不遥远。目前，太阳已经相对平静了接近100年，而预计到2012年，太阳活动就将进入活跃期。1859年并未对人类造成打击的太阳风暴，对现代社会则有可能升级为灭顶之灾。
中国工程院院士、天津大学电气与自动化工程学院余贻鑫在接受《财经》记者采访时表示，对于这一问题，工程院曾专门讨论过，并向国家提交了报告，认为特高压作为一种技术可以研究，但要在现有的500千伏电网上再覆盖一个1000千伏的电网，需要充分的技术经济论证，“现在还没有见到”。
“最好有国家电网以外的研究单位或高校，共同做这份报告。”他补充说。
5月18日，在中电联主办的“中国智能互动电网发展战略研讨会”上，来自国家能源局、中电投等单位相关部门负责人发言时，虽对新能源和电网优化作出肯定性判断，但并未对智能电网建设战略作出直接回应。
当时与会的国家电监会政策研究室主任俞燕山表示，从国外先例看，智能电网技术可行性没有问题，需要统筹考虑的主要是经济合理性、政策管理协调性等。
他举例说，美国有221个小电网，电网容量比较小，比如加州才4000多万千瓦容量。“它们对分布式的、可再生能源吸纳能力非常有限，抗冲击能力，或者是可再生能源的接入能力不超过20%。”
俞燕山告诉《财经》记者，“中国只有南北两大电网，单国家电网就达几个亿的容量。如此大的容量，吸纳可再生能源，并非一定要靠智能电网。”
5月27日，国家发改委副主任穆红在国务院新闻办举行的新闻发布会上表示，关于智能电网，包括国家发改委、工信部、科技部、财政部、环保部、安监总局、知识产权局等单位，正在进行多目标优化、电力储能、信息集成等方面的调研；至于今年7月能否拿出方案，将取决于关键规划是否符合中国国情。
俞燕山对记者解释说，智能电网涉及三大要素：一是技术上的可行性，二是经济上的合理性，三是政策上怎么样看待。
对于作为监管机构的电监会而言，除了要关注智能电网的安全可靠性，希望以此为契机，进一步促进竞争格局的形成以及效率的提高，亦是顺理成章的考虑，毕竟，建设的成本和最终的输电效率，将最终决定着用户需要花多少钱埋单。
中国华能集团的一位人士告诉记者，一旦“特高压智能电网”成为现实，由于特高压电网的大容量、长距离，基本上是点对点的输送，而智能电网所倡导的分布式电源，两者关系上应如何处理，也需要决策者予以考虑。
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