“堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)”向“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的三個方面

從“堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)”到“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變

2002年底，我國電力體制實(shí)現(xiàn)了廠網(wǎng)分開。而當(dāng)時，由于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展帶來的電力需求快速增長，我國正在經(jīng)歷多年的持續(xù)缺電。為了緩解供電緊張，大批電源項(xiàng)目紛紛上馬，超過70%的行業(yè)固定投資流向電廠建設(shè)。長期以來形成的“重發(fā)輕供不管用”投資傾向，致使電網(wǎng)發(fā)展滯后問題突出，已經(jīng)嚴(yán)重制約電力跨區(qū)供應(yīng)以及電源的及時送出，成為影響全國電力總體供應(yīng)能力的重大瓶頸。在此背景下，國家電網(wǎng)公司全面分析我國電網(wǎng)發(fā)展面臨的形勢，明確提出了建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)的國家電網(wǎng)。這一“建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)”的重大戰(zhàn)略對于近年來的電網(wǎng)發(fā)展起到了重要作用。隨著三峽輸變電工程、特高壓工程等跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)工程的建設(shè)，除***等地區(qū)外，全國聯(lián)網(wǎng)格局初步形成。全國聯(lián)網(wǎng)有力地支持了國家西部大開發(fā)和西電東送戰(zhàn)略的實(shí)施，極大地緩解了部分地區(qū)的用電緊張狀況，促進(jìn)了電力行業(yè)整體投資效益的提升。

建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是適應(yīng)我國電網(wǎng)發(fā)展新形勢的戰(zhàn)略選擇，是繼特高壓取得重大突破后，電網(wǎng)發(fā)展方式的又一次重大變革和創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了從“堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)”向“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的戰(zhàn)略變遷。體現(xiàn)在如下幾個方面：

一是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是以整體性、系統(tǒng)性的方法來客觀描述現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的基本特征。堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是一個系統(tǒng)的概念，涵蓋“發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度、通信信息”各個領(lǐng)域的完整的智能化系統(tǒng)。“堅(jiān)強(qiáng)”與“智能”是現(xiàn)代電網(wǎng)的兩個基本發(fā)展要求，“堅(jiān)強(qiáng)”與“智能”本身相互交融，相互依存?！皥?jiān)強(qiáng)”是基礎(chǔ)，電網(wǎng)需要有堅(jiān)強(qiáng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、強(qiáng)大和安全可靠的電力輸送和供應(yīng)能力，滿足大范圍資源優(yōu)化配置的需要?！爸悄堋笔顷P(guān)鍵，將各種新技術(shù)高度融合，信息化、自動化、互動化特征明顯，是滿足電力服務(wù)多樣化必然趨勢。

二是“堅(jiān)強(qiáng)”與“智能”并重，是立足我國電網(wǎng)發(fā)展實(shí)際的戰(zhàn)略選擇。為用戶提供充足電力的基本要求和更加智能化的電力服務(wù)是電網(wǎng)建設(shè)必須并重的兩個方面，兩者應(yīng)當(dāng)同步建設(shè)、同時推進(jìn)，缺一不可。與電網(wǎng)規(guī)模已經(jīng)基本穩(wěn)定的歐美發(fā)達(dá)國家不同，中國電網(wǎng)發(fā)展要同時解決量的擴(kuò)張和質(zhì)的跨越。這就決定了我國智能電網(wǎng)的發(fā)展要堅(jiān)持電網(wǎng)智能化與堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架建設(shè)協(xié)同推進(jìn)，即建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)網(wǎng)架和智能系統(tǒng)有機(jī)統(tǒng)一，兩者相互支撐、相輔相成。同時，在智能電網(wǎng)作為國際共同發(fā)展趨勢的背景下，這也是我國電力工業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級的必由路徑。

三是在已有發(fā)展成果基礎(chǔ)上的繼承發(fā)展，系統(tǒng)提升電網(wǎng)的智能化水平，培育新型業(yè)務(wù)及服務(wù)模式。建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是在已有電網(wǎng)發(fā)展、技術(shù)積累等基礎(chǔ)之上，充分發(fā)揮技術(shù)、體制和管理優(yōu)勢，按照整體性原則，系統(tǒng)提升電網(wǎng)的智能化水平，促進(jìn)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施整體效益的充分發(fā)揮。包括信息、智能控制等技術(shù)在電網(wǎng)中融合應(yīng)用，將帶來信息通信服務(wù)、能效及需求側(cè)管理等新型增值業(yè)務(wù)。同時，電網(wǎng)智能化整體水平的提升，用戶種類增多，業(yè)務(wù)內(nèi)容更加豐富，市場競爭性增強(qiáng)，也將促進(jìn)電網(wǎng)進(jìn)一步豐富和完善服務(wù)渠道、服務(wù)內(nèi)容和服務(wù)方式。

全視角解析堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)所帶來的效益

通過3月份在北京舉辦的2012中國智能電網(wǎng)建設(shè)國際論壇中所透露的信息表明，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。下面我們通過幾個不同角度，對堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)所帶來的效益加以解讀。

相比傳統(tǒng)電網(wǎng)，智能電網(wǎng)可帶來定量評估的環(huán)境效益、用電環(huán)節(jié)效益、電網(wǎng)環(huán)節(jié)效益、發(fā)電環(huán)節(jié)效益和其他社會效益合計(jì)約2000億元。

全球資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)等問題日益突出，可再生能源快速發(fā)展，世界各國面臨著可再生能源如何接入及充分利用等問題，需要用智能化的技術(shù)和手段加以應(yīng)對。

歐美國家的研究及實(shí)踐表明，智能電網(wǎng)建設(shè)可以給電力企業(yè)、用戶以及社會帶來預(yù)期收益。積極發(fā)展智能電網(wǎng)，已成為國際電力發(fā)展的現(xiàn)實(shí)選擇。

總體上看，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)具有促進(jìn)能源資源優(yōu)化配置、推動清潔能源發(fā)展、引導(dǎo)能源生產(chǎn)和消費(fèi)布局等多項(xiàng)功能。就我國而言，上述功能和效益，主要由發(fā)展堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的4大措施帶來。

措施一：加大煤電基地建設(shè)力度，加快發(fā)展特高壓跨區(qū)輸電，轉(zhuǎn)變“就地平衡”為主的傳統(tǒng)電力發(fā)展模式，構(gòu)建“跨區(qū)輸電”為主的電力發(fā)展模式，實(shí)現(xiàn)輸煤輸電并舉。

該措施可以實(shí)現(xiàn)的效益包括：輸煤輸電合理分工，提高煤炭的綜合開發(fā)和利用效率;優(yōu)化利用我國環(huán)境資源，降低環(huán)境損失;提高能源輸送經(jīng)濟(jì)性，降低供電成本;節(jié)約能源輸送通道占地，提高土地利用效益等。

通過統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)特高壓網(wǎng)架和西部、北部大型坑口電廠，2020年中東部地區(qū)每年可以減排二氧化硫55萬噸，減少環(huán)境損失45億元。通過煤電一體化建設(shè)，實(shí)現(xiàn)煤礦與電廠在水、煤、灰、土地等資源配置上的互補(bǔ)和綜合利用，大大減輕煤炭開采對生態(tài)環(huán)境的破壞。

措施二：加快清潔能源發(fā)電基地建設(shè)，有效利用煤電基地特高壓輸電通道，推動風(fēng)光火聯(lián)合輸送。

該措施可以實(shí)現(xiàn)的效益包括：有力推動清潔能源規(guī)模化發(fā)展;促進(jìn)電源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，減少溫室氣體排放;提高輸電通道利用效率，降低風(fēng)電遠(yuǎn)距離輸送成本。

以清潔能源規(guī)?；l(fā)展為例。風(fēng)電功率預(yù)測、儲能、風(fēng)光協(xié)調(diào)控制等智能化技術(shù)，能夠優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行效益，提高系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和清潔能源消納能力。到2020年，相比于傳統(tǒng)電網(wǎng)，通過堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)風(fēng)電跨省跨區(qū)消納，可使我國風(fēng)電開發(fā)規(guī)模增加約5400萬千瓦，替代化石能源消費(fèi)0.34億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物0.94億噸、38.2萬噸、2.4萬噸。

措施三：同步加強(qiáng)送受端電網(wǎng)和抽水蓄能等調(diào)峰電源建設(shè)。

該措施可實(shí)現(xiàn)：為核電大規(guī)模接入提供堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)平臺;增大風(fēng)電消納能力，實(shí)現(xiàn)2020年1.5億千瓦的風(fēng)電開發(fā)規(guī)模;提高電力系統(tǒng)整體效益，減少系統(tǒng)有效裝機(jī);提升電力系統(tǒng)安全性、可靠性。

“三華”受端電網(wǎng)可以發(fā)揮顯著的錯峰和調(diào)峰效益，降低高峰負(fù)荷，減少電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差。在大規(guī)模接受區(qū)外水電、風(fēng)電、煤電的情況下，通過合理配置系統(tǒng)調(diào)峰電源，可減少火電發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量。經(jīng)測算，到2020年，發(fā)展堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)將減少我國煤電裝機(jī)約6300萬千瓦。

措施四：加快各級電網(wǎng)的智能化建設(shè)，基本建成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。

該措施可以實(shí)現(xiàn)的效益包括：提升電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性;提高電網(wǎng)設(shè)備利用效率，減少電網(wǎng)建設(shè)投資;提高終端用戶設(shè)備的能源利用效率，到2020年，相對于傳統(tǒng)電網(wǎng)，將節(jié)約用戶電量451億千瓦時;促進(jìn)新產(chǎn)品開發(fā)和新服務(wù)市場形成;提高供電可靠性，減少停電損失等。

預(yù)計(jì)到2020年，我國用電負(fù)荷比傳統(tǒng)電網(wǎng)下降約4900萬千瓦，可減少電網(wǎng)建設(shè)投資約180億元。在堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)基本建成的情況下，相比傳統(tǒng)電網(wǎng)，智能電網(wǎng)可帶來定量評估的環(huán)境效益，用電、電網(wǎng)、發(fā)電環(huán)節(jié)效益和其他社會效益合計(jì)約2000億元。

特高壓視角：特高壓資源優(yōu)化配置效益顯現(xiàn)

截至去年10月底，我國首條特高壓輸電線路“晉東南—南陽—荊門1000千伏特高壓試驗(yàn)示范工程”已累計(jì)送電257億千瓦時。該線路已成為我國南北方向一條重要的能源輸送通道，其實(shí)測輸電損耗率僅為1.7%，約為500千伏工程的1/3，節(jié)能降耗效果十分顯著。

我國地域遼闊，一次能源分布及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展極不均衡，這決定了能源資源需要大規(guī)模跨區(qū)域調(diào)配，需要在全國范圍內(nèi)優(yōu)化配置，建設(shè)跨區(qū)電網(wǎng)成為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要途徑。隨著遠(yuǎn)距離輸電線路的建設(shè)，以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)加快發(fā)展，跨區(qū)輸電規(guī)模得以持續(xù)較快增長，在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置電力資源的效益日益顯現(xiàn)。

特高壓輸電交易是跨區(qū)輸電交易體系中最為重要的一環(huán)。作為跨區(qū)輸電成效的集中體現(xiàn)，特高壓輸電在優(yōu)化配置能源資源、促進(jìn)大能源基地建設(shè)方面日益發(fā)揮出巨大作用。

從資源優(yōu)化配置來看，隨著我國能源戰(zhàn)略西移，大型能源基地與能源消費(fèi)中心的距離越來越遠(yuǎn)，能源輸送的規(guī)模也將越來越大。在傳統(tǒng)的鐵路、公路、航運(yùn)、管道等運(yùn)輸方式的基礎(chǔ)上，提高電網(wǎng)運(yùn)輸能力，也是緩解運(yùn)輸壓力的一種選擇。

今年4月，國網(wǎng)公司再度推出《特高壓電網(wǎng)“十二五”規(guī)劃》，擬推動特高壓建設(shè)納入國家級電網(wǎng)“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃。若此舉成功，特高壓建設(shè)進(jìn)程無疑將進(jìn)一步加快，電力“高速公路”將迎來新發(fā)展。

調(diào)峰視角：推廣抽水蓄能可促進(jìn)新能源發(fā)展

抽水蓄能電站作為調(diào)峰電源，在促進(jìn)風(fēng)電等新能源發(fā)展、提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、電力節(jié)能減排方面，可最大限度地滿足智能電網(wǎng)要求。

我國“十二五”規(guī)劃綱要明確提出“依托信息、控制和儲能等先進(jìn)技術(shù)，推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)，構(gòu)建安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔的現(xiàn)代能源體系”。發(fā)展儲能裝置，構(gòu)建智能電網(wǎng)，增強(qiáng)電網(wǎng)對能源資源的優(yōu)化配置能力，解決風(fēng)電等清潔能源快速發(fā)展帶來的問題，已成為我國電力與能源發(fā)展的重要內(nèi)容。

抽水蓄能是當(dāng)前技術(shù)最成熟、最經(jīng)濟(jì)的大規(guī)模電能儲存手段，啟停迅速，運(yùn)行靈活，跟蹤負(fù)荷能力強(qiáng)，可以很好地滿足智能電網(wǎng)建設(shè)的要求。抽水蓄能已成為我國智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分。

抽水蓄能電站是一種具有儲能功能的發(fā)電站，兼有發(fā)電與儲能的特性。它解決了電能不易存儲的矛盾，可有效調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)發(fā)供用的動態(tài)平衡。

抽水蓄能帶來的經(jīng)濟(jì)社會效益主要體現(xiàn)在三方面：

第一，保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高供電質(zhì)量。我國電源結(jié)構(gòu)以煤電為主，燃?xì)獾日{(diào)峰電源短缺。煤電機(jī)組的調(diào)峰幅度相對較小、調(diào)峰能力相對較差，不能保障電力系統(tǒng)事故情況下的快速調(diào)節(jié)。

抽水蓄能電站則可以快速適應(yīng)負(fù)荷變化，從抽水工況到滿負(fù)荷運(yùn)行一般只有2到3分鐘，可以大范圍快速調(diào)節(jié)出力。抽水蓄能電站可有效地保證和提高電網(wǎng)運(yùn)行頻率、電壓質(zhì)量的穩(wěn)定性，提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，滿足電力用戶對供電質(zhì)量的要求。例如，北京十三陵抽水蓄能電站就被譽(yù)為“點(diǎn)亮北京的最后一根火柴”。

2011年，國網(wǎng)新源控股有限公司所屬的十三陵、潘家口、泰山、張河灣等9家抽水蓄能電站總計(jì)啟動1.59萬次，對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮了重要作用。

第二，配合火電機(jī)組運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)節(jié)能減排。抽水蓄能可以減少火電機(jī)組參與調(diào)峰啟停次數(shù)，提高火電機(jī)組的負(fù)荷水平，提高火電機(jī)組負(fù)荷率并確保其在高效區(qū)運(yùn)行，降低電力系統(tǒng)的燃料消耗。

據(jù)測算，泰安抽水蓄能電站裝機(jī)100萬千瓦，理論上每年調(diào)峰填谷可以節(jié)煤24萬噸，減少二氧化硫排放1.5萬噸、氮氧化物排放2475噸、煙塵排放7噸、一氧化碳排放55噸、燃油消耗13.3萬噸，每年節(jié)省投資及運(yùn)行費(fèi)用5010萬元。

第三，提高消納風(fēng)電等可再生能源的能力。電力系統(tǒng)建設(shè)適當(dāng)規(guī)模的抽水蓄能電站，可以充分發(fā)揮抽水蓄能與風(fēng)電運(yùn)行的互補(bǔ)性。抽水蓄能電站既可以平滑風(fēng)電、太陽能發(fā)電出力的隨機(jī)性、波動性，提高輸電線路的經(jīng)濟(jì)性，又可以平衡風(fēng)電發(fā)電量的不均衡性，減少風(fēng)電對電網(wǎng)的沖擊，解決當(dāng)前風(fēng)電開發(fā)送出困難的實(shí)際問題。

我國抽水蓄能電站的運(yùn)行實(shí)踐表明，抽水蓄能在促進(jìn)風(fēng)電等新能源發(fā)展、提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、電力系統(tǒng)節(jié)能減排方面，可最大限度地滿足智能電網(wǎng)的要求，使其成為智能電網(wǎng)中技術(shù)最成熟、經(jīng)濟(jì)性最好的調(diào)節(jié)工具。同樣，建設(shè)智能電網(wǎng)，構(gòu)建安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、清潔的現(xiàn)代能源體系，也為抽水蓄能的發(fā)展提供了廣闊空間和難得機(jī)遇。

設(shè)備視角：智能電網(wǎng)建設(shè)將帶動裝備業(yè)提升

以智能電網(wǎng)為代表的新型電網(wǎng)催生新的技術(shù)和商業(yè)模式，創(chuàng)造30~50倍于互聯(lián)網(wǎng)的市場空間，為設(shè)備企業(yè)提供難得的發(fā)展契機(jī)。

我國將建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)可靠、經(jīng)濟(jì)高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)涵蓋發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度六大環(huán)節(jié)，以及通信、信息兩大平臺，涉及新能源、軟件、儲能、通信、自動化、電動汽車、高級傳感器、智能電器等領(lǐng)域。

建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，設(shè)備很關(guān)鍵。以智能電網(wǎng)為代表的新型電網(wǎng)將催生新的技術(shù)和商業(yè)模式，在帶來產(chǎn)業(yè)革命的同時，創(chuàng)造30~50倍于互聯(lián)網(wǎng)的市場空間，這將為設(shè)備企業(yè)提供難得的發(fā)展契機(jī)。

就電力設(shè)備而言，我國智能電網(wǎng)建設(shè)的巨大投資，為電力設(shè)備制造企業(yè)提供了強(qiáng)大的技術(shù)改造動力。到2020年，國家電網(wǎng)公司在智能電網(wǎng)建設(shè)方面總投資預(yù)計(jì)逾4萬億元，而電力設(shè)備投資約占電網(wǎng)總投資的40%，這必將為發(fā)展智能設(shè)備提供強(qiáng)大的資金支持和發(fā)展動力。與此同時，眾多裝備制造企業(yè)緊跟智能電網(wǎng)市場需求，加快自主創(chuàng)新，搶抓市場機(jī)遇，大大加快了電力裝備研制技術(shù)的升級和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型步伐，提升了行業(yè)和企業(yè)競爭優(yōu)勢。

中國電力技術(shù)裝備有限公司作為中國電力裝備行業(yè)的龍頭企業(yè)，近年來投入大量人力物力，通過對智能變電站技術(shù)、城市配電網(wǎng)自動化技術(shù)、風(fēng)力及光伏發(fā)電技術(shù)、電動汽車充換電站技術(shù)以及一、二次設(shè)備結(jié)合等方面進(jìn)行研究，形成了一系列具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)。其產(chǎn)品開發(fā)和研制歷程，足以證明智能電網(wǎng)建設(shè)對裝備制造業(yè)技術(shù)實(shí)力提升的重要作用。

在推動遠(yuǎn)距離輸電方面，為解決遠(yuǎn)距離輸電、新能源、清潔能源的大規(guī)模接入電網(wǎng)，電力裝備業(yè)積極開展特高壓直流輸電、柔性交流輸電裝備技術(shù)研究，將電力電子技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)相結(jié)合，通過對電力系統(tǒng)參數(shù)的連續(xù)調(diào)節(jié)控制，大幅降低輸電損耗，提高輸電線路輸送能力，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定水平。

在推動新能源發(fā)展方面，電力裝備業(yè)積極參與新能源戰(zhàn)略實(shí)施，進(jìn)軍風(fēng)能、太陽能光伏發(fā)電等綠色環(huán)保領(lǐng)域，一批具有“電網(wǎng)友好型”特征的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、光伏產(chǎn)品相繼問世，實(shí)現(xiàn)了新能源平穩(wěn)、可靠、安全入網(wǎng)。

此外，在智能變電站、城市配網(wǎng)、電動汽車充換電站、微電網(wǎng)技術(shù)及智能電表產(chǎn)品開發(fā)等方面，裝備制造業(yè)也開展了諸多研究。上述研究成果，使得智能電網(wǎng)可以增強(qiáng)對擾動、攻擊和自然災(zāi)害的抵御能力，降低大規(guī)模停運(yùn)的風(fēng)險;提高電網(wǎng)的可靠性、安全性和運(yùn)行效率;通過智能調(diào)度與監(jiān)控，動態(tài)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源和運(yùn)行;實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向互動;可以開展分布式電源、電動汽車、儲能元件及營銷業(yè)務(wù)決策智能管理，實(shí)現(xiàn)用電信息采集及智能監(jiān)控、智能量測等。