國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展的現(xiàn)狀和原因分析

一、傳統(tǒng)電網(wǎng)和智能電網(wǎng)的本質(zhì)區(qū)別

智能電網(wǎng)(Smart Grid)概念，業(yè)內(nèi)不少專家都曾經(jīng)對(duì)其目標(biāo)和功能進(jìn)行過系統(tǒng)的概括和歸納，通常表述如下：

A) 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠運(yùn)行;

B) 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的安全運(yùn)行;

C) 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;

D) 對(duì)環(huán)境的友好。

其實(shí)這樣的表述，幾乎沒有讓我們?cè)趥鹘y(tǒng)概念的基礎(chǔ)上前進(jìn)一步。請(qǐng)問，傳統(tǒng)電網(wǎng)不也同樣有這些要求、并以嚴(yán)格的行業(yè)規(guī)定執(zhí)行了許多年嗎?所以，不能突出智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的本質(zhì)差別，就無法表達(dá)智能電網(wǎng)的真正內(nèi)涵。

電力系統(tǒng)發(fā)展到今天，我們面臨的真正挑戰(zhàn)是：在保增長(zhǎng)的前提下，來自環(huán)保方面的壓力，已經(jīng)使我們不能在傳統(tǒng)的概念下來建設(shè)和運(yùn)行電網(wǎng);同樣，在保增長(zhǎng)的要求下，一次性能源將越來越稀缺，價(jià)格也會(huì)越來越高，這使得可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重的困難。

在上述條件之下，未來電網(wǎng)的前景，將是以稀薄能源為主體的分布式電源系統(tǒng)。以前那種一個(gè)調(diào)度命令下去就立即可以啟停一臺(tái)60萬機(jī)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(dá)成協(xié)議的調(diào)度模式。成千上萬的電源點(diǎn)與分布在整個(gè)負(fù)荷面上的用戶，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(xiàn)全系統(tǒng)出力與負(fù)荷的平衡。

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

二、堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的兩極驅(qū)動(dòng)

劉振亞總經(jīng)理在2009年的特高壓國(guó)際輸電年會(huì)上，宣布了中國(guó)建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略。根據(jù)中國(guó)能源資源分布和負(fù)荷分布背離的現(xiàn)實(shí)，提出構(gòu)建以特高壓輸電網(wǎng)為國(guó)家電網(wǎng)的骨干網(wǎng)架、利用信息技術(shù)達(dá)到堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)兩個(gè)最重要的目標(biāo)，是有切實(shí)的客觀依據(jù)的。

在中國(guó)當(dāng)前的負(fù)荷級(jí)別上，電網(wǎng)一次側(cè)的堅(jiān)強(qiáng)性是首要，這是支撐電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的前提。只有主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的堅(jiān)強(qiáng)，才能接納各種能流的注入，經(jīng)得起大級(jí)別的潮流變化和負(fù)荷起伏。所以，提高電網(wǎng)一次側(cè)的堅(jiān)強(qiáng)性，是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的第一驅(qū)動(dòng)，其目標(biāo)是達(dá)到電網(wǎng)的堅(jiān)強(qiáng)性。

在此基礎(chǔ)上，改善和提高電網(wǎng)在二次側(cè)、在精細(xì)結(jié)構(gòu)方面的智能化，是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的另一個(gè)驅(qū)動(dòng)。它要解決的，是面向未來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題。

在達(dá)到上述兩個(gè)目標(biāo)以后，電網(wǎng)的景觀將會(huì)隨之改變：集中調(diào)度模式將退居次要，代之而起的，是電源與負(fù)荷的在線洽談，和在各種規(guī)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(diào)峰，都可以根據(jù)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(dú)資，而是成千上萬股民共同擁有的電網(wǎng)。用戶不但是電能的消費(fèi)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?xí)霈F(xiàn)這樣的商戶，他們是電能的二次供應(yīng)商，他們?cè)谏钜挂詷O低的價(jià)格換能儲(chǔ)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?xí)霈F(xiàn)私營(yíng)的類似抽水蓄能電站這樣的商業(yè)模式。

三、當(dāng)前智能電網(wǎng)概念存在的三大誤區(qū)

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(zhǔn)予聯(lián)網(wǎng)，就要完全杜絕棄風(fēng)、棄光、棄水現(xiàn)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(guó)，基本上是以家庭電站為主，40% 自用，60%來自電網(wǎng)，有剩余才上網(wǎng)售電。但我國(guó)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，卻還不能本地消納，要遠(yuǎn)距離輸往東南負(fù)荷區(qū)。從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)上，我們看不出產(chǎn)生了多少經(jīng)濟(jì)效益。許多風(fēng)電場(chǎng)一虧再虧，已經(jīng)無法支撐。華銳風(fēng)電的股價(jià)，從它的最高位一路下行，現(xiàn)在僅剩十分之一。

這里的實(shí)質(zhì)是，這種運(yùn)動(dòng)式的國(guó)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。我們現(xiàn)在號(hào)稱是世界頭號(hào)風(fēng)、光大國(guó)，但你去查查看，有幾個(gè)風(fēng)電場(chǎng)、光伏電廠已經(jīng)收回了成本?

B) 國(guó)家在宏觀政策上大力提倡綠色可再生能源，但實(shí)際執(zhí)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(biāo)桿電價(jià)為1.1元/度，國(guó)家是墊著老本在支撐集中規(guī)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(dǎo)向的實(shí)際效果是，背離了稀薄能源就地消納的客觀要求，走著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，通過發(fā)供互動(dòng)平抑負(fù)荷高峰，大力降低電源投資。這是需求側(cè)管理的基本命題。在這方面實(shí)施的分時(shí)電價(jià)政策，應(yīng)該說，效果比上述情況要好，但力度嚴(yán)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、湖北首先開始試行以來，已經(jīng)歷時(shí)15年，但目前工商用戶實(shí)現(xiàn)分時(shí)電價(jià)的比例，還在60%左右，居民用戶則僅為10%。在南京、寧波等城市，居民們爭(zhēng)著要求實(shí)施分時(shí)電價(jià)，甚至有人買房也提出條件，要求買實(shí)現(xiàn)了分時(shí)電價(jià)的小區(qū)，但發(fā)展商攤攤手，供電局無規(guī)劃，他們也沒辦法。為什么這么一項(xiàng)民眾有強(qiáng)烈意愿的節(jié)能降耗措施，實(shí)行起來如此地作難?因?yàn)闆]有市場(chǎng)化，行政壟斷決策。實(shí)施了分時(shí)電價(jià)的區(qū)域，力度也明顯不足。峰谷比僅為3：1，而發(fā)達(dá)國(guó)家普遍都在 8-10:1上下。美國(guó)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(guó)家，智能電網(wǎng)升級(jí)改造的第一步，決不是信息化之類的表面功夫，而是大面積更換為復(fù)費(fèi)率電能表，因?yàn)轫槕?yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求立即會(huì)產(chǎn)生效益，不需要信息化之類的空話，提升經(jīng)濟(jì)效益的要求自然會(huì)導(dǎo)致信息化。

且看歐美各國(guó)實(shí)施智能電網(wǎng)第一步的舉措：

A) 2009年1月，白宮宣布《復(fù)蘇計(jì)劃尺度》報(bào)告，要為4000萬家庭安裝智能電表;

B) 2009年2月，IBM將把馬耳他的2萬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200萬用戶小區(qū)的先進(jìn)電表安裝工作，可節(jié)電30%;