智能电网推动“能源互联

　　山东省即墨市某风电场。江泽灏摄

　　抢占第三次工业革命先机

　　在生产、分配和消纳过程中，清洁能源排放少、污染程度小。清洁能源可以再生、对环境友好，正日益受到许多国家的重视，并被视为新一轮能源革命的核心。

　　电力结构绿色化转型加速

　　我国地域辽阔，水、风、太阳能等可再生资源丰富，开发潜力巨大。但长期以来，我国的能源结构都是以煤炭为主。单一的能源结构以及节能减排技术应用欠缺使得我国大气环境不断恶化。2013年，我国多地雾霾肆虐，迫使人们重视大气环境的治理。

　　我国是用电大国，电力行业在环境治理中扮演着重要的角色。中国电力企业联合会专职副理事长魏昭峰在日前举行的2014中国清洁电力峰会上表示,我国电力结构的绿色化转型正在加速。

　　据中国电力企业联合会统计，截至2013年年底，我国煤电装机容量占总装机容量的比例已经下降到70%以下，水电、风电、核电、太阳能发电、燃气发电等清洁能源发电装机容量为4.61亿千瓦，比重达到37%，发电量1.4万亿度，占总发电量的26%。而2013年煤炭占一次能源消费的比重已经降到65.7%，同比下降0.9个百分点；非化石能源占一次能源消费的比重也由2012年的9.1%提高到了2013年的9.8%。

　　我国在“十二五”能源规划中承诺，到2020年，非化石能源比重要达到15%，为完成这一目标，政府也不断加大对可再生能源的支持力度。近日,财政部公布了2014年中央财政预算,其中安排可再生能源发展专项资金172.46亿元,同比增长29%,安排可再生能源电价附加支出528.73亿元,同比增长120%。专家预计，在国家政策的大力支持下，可再生能源产业有望在更有利的环境中快速发展。 

　　新能源变革时代来临

　　在多位电力行业专家看来，清洁能源的利用是电力工业发展的必然选择，更是新一轮能源变革的重要标志。

　　中国电力企业联合会规划与统计信息部研究员张卫东分析，我国的用电需求仍将快速增长，未来20年内，全社会年用电量可能会达到10万~12万亿度，清洁能源发电无疑是保障能源供应的良好方式。另外，传统化石能源的燃烧对雾霾贡献了相当大的一部分，以清洁能源替代化石能源将有利于改善生态环境、减少碳排放。此外，目前我国天然气进口量占消费总量的近30%，石油则近60%，清洁能源的发展在一定程度上也将起到保障能源安全的作用。

　　美国经济学家杰里米·里夫金在《第三次工业革命》一书中阐述道，就像蒸汽机的发明和应用之于第一次工业革命，电力的使用之于第二次工业革命一样，如今,新能源和互联网的结合将引发新一轮工业革命，而其中新能源是核心。

　　杰里米预测，新能源如果能获得大规模发展，将不仅改变能源结构和电力系统运行模式，还会催生新的经济模式和社会关系，人们的用能方式以及生活方式也将发生巨大改变。

　　近几年，美国、德国、丹麦等多个国家已纷纷进行规划，把新能源作为未来发展的重点，抢占第三次工业革命的先机。

　　坚强智能电网推动清洁能源发展

　　随着通信和计算机技术的发展，电力行业到了一个变革的节点，正如《第三次工业革命》中论述的一样，未来的工业革命将以能源互联网的形成为标志。而要形成能源互联网，大力发展智能电网，特高压必不可少。

　　3月21日，国务院总理李克强在节能减排及应对气候变化工作会议上强调，我们要善抓机遇，进退并举，控制能源消费总量，提高使用效率，调整优化能源结构，积极发展风电、核电、水电、光伏发电等清洁能源和节能环保产业，开工一批新项目，大力推广分布式能源，发展智能电网，逐步把煤炭比重降下来。这为我国发展清洁能源发电指明了方向。

　　目前，我国大型风力、太阳能和水力电站普遍集中在“三北”和西部地区，此外，分布式光伏的数量也在近两年快速增长。中德可再生能源合作中心执行主任陶光远认为，清洁能源的发展将推动电力供应的转型，也对电网提出了各种各样的挑战，比如既要保证可再生能源上网，又要保持电网安全稳定运行，还要提高系统的灵活性。“可再生能源这条路要走，同时要保证安全，这很难。”陶光远说。

　　我国电网如何才能适应和推动清洁能源的大规模发展？

　　张卫东认为，总体上讲，智能电网技术创新和新能源的发展联系最为密切。“这两个领域如果能够非常好地衔接，互相依托，互相促进，将具有推动第三次能源革命的潜力。”他说。

　　“随着通信和计算机技术的发展，电力行业也到了一个变革的节点，正如《第三次工业革命》中论述的一样，未来的工业革命将以能源互联网的形成为标志。而要形成能源互联网，必须大力发展智能电网。”中国电力科学研究院首席科学家栾文鹏表示。

　　魏昭峰建议，我国应大力推进智能电网，特别是当前特高压电网的建设，要促进大型能源基地集约化开发和高效利用，实现更大范围的资源优化配置；另外，应更加重视城市配电网的智能化，加强在超导技术、微网技术等方面的科研力度，实现电力与用户之间的良好互动。

　　陶光远则强调，在智能电网的发展中，特高压对可再生能源发电来说必不可少。他认为，通过技术改造，中东部火电造成的污染可以降低，但是要发展可再生能源，输送和消纳可再生能源电力必须靠特高压。

　　“其实，我国有利用光伏的优势，我国地域辽阔，东西部跨度大，东部与西部有4小时的时差，通过特高压西电东送能够及时把光伏发的电送出去，更好地消纳光伏电量。”陶光远说。

　　无论从国家政策的扶植还是内在发展需求，智能电网在未来都将拥有广阔的发展空间。

　　（来源《亮报》记者孙珂）

　　【链接】专家眼中的智能电网

　　智能电网的概念最早起源于美国。2008年，新一届美国总统奥巴马上任后发布《经济复兴计划进度报告》，其中表示，政府计划在未来的3年内投资40多亿美元推动电网现代化，其核心内涵是实现电网的信息化、数字化、自动化和互动化。那么，在我国，智能电网的内涵是什么？

　　2009年，国家电网公司首次公布“智能电网”发展计划，计划在2020年前完成智能电网改造。国家电网公司强调，我国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网。

　　国家能源委专家咨询委员会主任张国宝认为，智能电网所强调的关键点就是“智能”。张国宝在2014中国清洁电力峰会上介绍道：“早前我国对智能电网有三种英文翻译，分别是Smart Grid、Intelligence Grid和Modern Grid。Modern Grid由美国提出，是指范围更广的现代化电网；Smart跟Intelligence Grid看似没有区别，但Smart是表示反应很迅速，而Intelligence是指聪明。”张国宝表示，电网是不会思考的，智能电网只是能对外界的变化立即做出反应，所以我国最终将智能电网叫做Smart Grid。

　　国家电网公司董事长刘振亚在《智能电网与第三次工业革命》一文中曾阐释智能电网的四大显著特征，分别是网架坚强、广泛互联、高度智能和开放互动。智能电网将成为一个资源优化配置的平台，在此基础上可以构建开放统一、竞争有序的电力市场体系，促进用户与各层面进行有效互动。

　　在中国电力科学研究院首席科学家栾文鹏看来，智能电网就是把计算机技术和通信的优势引入电网。他认为，智能电网是最经济的一种电网运行方式。

　　栾文鹏认为，长期以来，大家都希望智能电网在今后将用户和电网通过电力市场联系在一起，希望它给人们的生活和工作方式带来巨大变革。但智能电网是一个不断发展的事物，随着技术的进步需要进行持续的研究，评估不断变化的收益和成本，预测不断变化的需求。

　　“在短期内，我们的目标是要让电网更加智能化一些，这是比较务实的。”栾文鹏说。

　　（来源《亮报》记者孙珂）

　　【他山之石】德国的能源转型之路

　　在推动能源绿色转型的道路上，德国已经走了十几年。我国在产业结构、能源结构上都与德国有相似之处。德国的能源转型之路对我国的清洁能源发展和智能电网建设有怎样的借鉴意义？

　　德国能源转型2.0版

　　德国能源转型始于2000年。那一年，德国政府正式决定用半个世纪的时间努力告别化石能源和核能时代，进入可再生能源时代，致力于成为世界上第一个进入可再生能源时代的工业大国。德国的这项能源转型计划令世人瞩目，因为它有一个雄心勃勃的远景目标——2050年可再生能源要占到电力生产的80%，在总能源消耗中占到60%。

　　在2013年11月召开的德国能效大会上，“德国能源转型2.0版”成为新的名词。据中德可再生能源合作中心执行主任陶光远介绍，业界认为，德国能源转型的1.0版已经走到尽头，现在的重点就是可再生能源发电并网，这成为能源转型2.0版要解决的核心问题。

　　陶光远表示，德国通过多项研究认定，可再生能源的比例在未来还会不断增长，特别是可再生能源发电，虽然目前发电量还没有超过传统能源，但是装机量却已经超过了。陶光远介绍，在欧洲，德国是唯一的工业大国，至今，工业还为德国贡献着30%以上的GDP。

　　10年前，德国政府制定了2020年可再生能源发电量比例达到35%的目标。据统计，2013年，德国可再生能源占发电量的比例已超过25%，德国正离自己的目标越来越近。

　　建跨区电网消纳清洁电力

　　2012年年底，德国能源界最震撼的新闻是总理默克尔和副总理罗斯勒前所未有地一同为两条高压输电线路建成剪彩，作为对迟到的电网扩建计划的补偿。

　　在推行能源转型计划的过程中，德国政府意识到，扩大可再生能源的规模必须和电网的扩张结合起来。2013年，德国政府制定了至2022年电网发展规划，明确提出要大力修建跨区电力输送走廊：超过2000公里的4条直流输电走廊，加上近3000公里的交流新修和扩建线路，将负责把北部区域的近3200万千瓦绿色电力运送到南部的负荷中心。这份十年的电网规划总投资额超200亿欧元。

　　除了重视跨区输电线路的发展，德国政府还颁布了《可再生能源法案》，使可再生能源上网，进入供电市场。

　　风能和太阳能等可再生能源发电的显著特点就是不稳定且较难预测。陶光远认为，这也是中国未来可再生能源发展的最大瓶颈。而且，这个特点对电网的危害只有在可再生能源比例上升到一定程度之后才会被发现。

　　据中德可再生能源合作中心预测，2050年德国大概会有40%的时间处于电力过剩状态，这段时间内，即使把全国发电站都关闭，光伏和风电仍然会超过总需求。“今天德国可再生能源发展的瓶颈就是电网问题，也许国内还没有注意到这个问题，实际上可再生能源发展的重担95%以上落在电网身上，主要是消纳问题。”陶光远说。

　　为了让电网技术和建设速度跟上可再生能源的发展步伐，德国能源署进行了大量的研究工作，对接纳2050年德国可再生能源的输电网、配电网以及电力系统和服务都提出了一系列要求。

　　他山之石，可以攻玉。陶光远表示，德国的经验值得我国借鉴。他建议，新能源的发展要求远距离高电压输电网和配电网的大规模发展，需要及早研究和规划，另外，我国应尽快建立合理的可再生能源并网电价体系和电力销售价格体系。