國智能電網(wǎng)發(fā)展的現狀和原因分析

一、傳統電網(wǎng)和智能電網(wǎng)的本質(zhì)區別

智能電網(wǎng)(Smart Grid)概念，業(yè)內不少專(zhuān)家都曾經(jīng)對其目標和功能進(jìn)行過(guò)系統的概括和歸納，通常表述如下：

A) 實(shí)現電網(wǎng)的可靠運行;

B) 實(shí)現電網(wǎng)的安全運行;

C) 實(shí)現電網(wǎng)的經(jīng)濟運行;

D) 對環(huán)境的友好。

其實(shí)這樣的表述，幾乎沒(méi)有讓我們在傳統概念的基礎上前進(jìn)一步。請問(wèn)，傳統電網(wǎng)不也同樣有這些要求、并以嚴格的行業(yè)規定執行了許多年嗎?所以，不能突出智能電網(wǎng)與傳統電網(wǎng)的本質(zhì)差別，就無(wú)法表達智能電網(wǎng)的真正內涵。

電力系統發(fā)展到今天，我們面臨的真正挑戰是：在保增長(cháng)的前提下，來(lái)自環(huán)保方面的壓力，已經(jīng)使我們不能在傳統的概念下來(lái)建設和運行電網(wǎng);同樣，在保增長(cháng)的要求下，一次性能源將越來(lái)越稀缺，價(jià)格也會(huì )越來(lái)越高，這使得可持續發(fā)展產(chǎn)生嚴重的困難。

在上述條件之下，未來(lái)電網(wǎng)的前景，將是以稀薄能源為主體的分布式電源系統。以前那種一個(gè)調度命令下去就立即可以啟停一臺60萬(wàn)機組的方式，將會(huì )慢慢退出歷史，代之而起的，是發(fā)與供都將在信息的流動(dòng)下自洽達成協(xié)議的調度模式。成千上萬(wàn)的電源點(diǎn)與分布在整個(gè)負荷面上的用戶(hù)，都會(huì )在需求和價(jià)格的雙向約束下，以微分的精確步距，實(shí)現全系統出力與負荷的平衡。

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

二、堅強智能電網(wǎng)的兩極驅動(dòng)

劉振亞總經(jīng)理在2009年的特高壓國際輸電年會(huì )上，宣布了中國建設堅強智能電網(wǎng)的發(fā)展戰略。根據中國能源資源分布和負荷分布背離的現實(shí)，提出構建以特高壓輸電網(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(gè)最重要的目標，是有切實(shí)的客觀(guān)依據的。

在中國當前的負荷級別上，電網(wǎng)一次側的堅強性是首要，這是支撐電網(wǎng)安全可靠運行的前提。只有主網(wǎng)架結構的堅強，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)一次側的堅強性，是堅強智能電網(wǎng)的第一驅動(dòng)，其目標是達到電網(wǎng)的堅強性。

在此基礎上，改善和提高電網(wǎng)在二次側、在精細結構方面的智能化，是堅強智能電網(wǎng)的另一個(gè)驅動(dòng)。它要解決的，是面向未來(lái)的分布式電源的接入、實(shí)時(shí)互動(dòng)電價(jià)的選擇、以及綠色可再生能源的消納問(wèn)題。

在達到上述兩個(gè)目標以后，電網(wǎng)的景觀(guān)將會(huì )隨之改變：集中調度模式將退居次要，代之而起的，是電源與負荷的在線(xiàn)洽談，和在各種規則之下的自動(dòng)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(jià)格相匹配的供電質(zhì)量。這時(shí)候，即使電網(wǎng)的調峰，都可以根據利益原則而在民間完成。

這時(shí)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(wàn)股民共同擁有的電網(wǎng)。用戶(hù)不但是電能的消費者，同時(shí)也是電能的生產(chǎn)者。掛在這個(gè)網(wǎng)上生存的，甚至會(huì )出現這樣的商戶(hù)，他們是電能的二次供應商，他們在深夜以極低的價(jià)格換能儲備，在高峰時(shí)段發(fā)電上網(wǎng)，以30倍的差價(jià)取得收益。到時(shí)候甚至會(huì )出現私營(yíng)的類(lèi)似抽水蓄能電站這樣的商業(yè)模式。

三、當前智能電網(wǎng)概念存在的三大誤區

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(diǎn)一旦準予聯(lián)網(wǎng)，就要完全杜絕棄風(fēng)、棄光、棄水現象。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(lái)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(chǎng)、光伏電場(chǎng)，好不容易把如此稀薄的能源收集起來(lái)，卻還不能本地消納，要遠距離輸往東南負荷區。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(chǎng)一虧再虧，已經(jīng)無(wú)法支撐。華銳風(fēng)電的股價(jià)，從它的最高位一路下行，現在僅剩十分之一。

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

B) 國家在宏觀(guān)政策上大力提倡綠色可再生能源，但實(shí)際執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(jià)為1.1元/度，國家是墊著(zhù)老本在支撐集中規模的發(fā)電模式，而居民發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)卻只有0.4元/度。這種政策導向的實(shí)際效果是，背離了稀薄能源就地消納的客觀(guān)要求，走著(zhù)一條賠本賺吆喝的道路，有違市場(chǎng)原則。

C) 智能電網(wǎng)的另一重要概念是，通過(guò)發(fā)供互動(dòng)平抑負荷高峰，大力降低電源投資。這是需求側管理的基本命題。在這方面實(shí)施的分時(shí)電價(jià)政策，應該說(shuō)，效果比上述情況要好，但力度嚴重不足。分時(shí)電價(jià)的實(shí)施，技術(shù)條件早已成熟，從1998 年上海、湖北首先開(kāi)始試行以來(lái)，已經(jīng)歷時(shí)15年，但目前工商用戶(hù)實(shí)現分時(shí)電價(jià)的比例，還在60%左右，居民用戶(hù)則僅為10%。在南京、寧波等城市，居民們爭著(zhù)要求實(shí)施分時(shí)電價(jià)，甚至有人買(mǎi)房也提出條件，要求買(mǎi)實(shí)現了分時(shí)電價(jià)的小區，但發(fā)展商攤攤手，供電局無(wú)規劃，他們也沒(méi)辦法。為什么這么一項民眾有強烈意愿的節能降耗措施，實(shí)行起來(lái)如此地作難?因為沒(méi)有市場(chǎng)化，行政壟斷決策。實(shí)施了分時(shí)電價(jià)的區域，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(jià)為25倍。倘能這樣，居民燒洗澡水時(shí)，它也得想一想，什么時(shí)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(lèi)的表面功夫，而是大面積更換為復費率電能表，因為順應市場(chǎng)經(jīng)濟的要求立即會(huì )產(chǎn)生效益，不需要信息化之類(lèi)的空話(huà)，提升經(jīng)濟效益的要求自然會(huì )導致信息化。

且看歐美各國實(shí)施智能電網(wǎng)第一步的舉措：

A) 2009年1月，白宮宣布《復蘇計劃尺度》報告，要為4000萬(wàn)家庭安裝智能電表;

B) 2009年2月，IBM將把馬耳他的2萬(wàn)塊普通電表更換成互動(dòng)電表;

C) 2009年，加州已完成第一階段200萬(wàn)用戶(hù)小區的先進(jìn)電表安裝工作，可節電30%;