編者按：世界范圍的新一輪能源變革對我國能源發(fā)展格局和電力發(fā)展方式帶來了重大影響，堅強智能電網(wǎng)將進入全面建設(shè)和創(chuàng)新發(fā)展的新時期。作為先進信息技術(shù)和高級物理電網(wǎng)的充分結(jié)合，智能電網(wǎng)是解決未來能源輸送問題的理想方案，是未來電網(wǎng)發(fā)展的大趨勢。2013年，我國電網(wǎng)建設(shè)將延續(xù)2011年投資力度不斷加大、建設(shè)速度和規(guī)模穩(wěn)步推進的態(tài)勢，智能電網(wǎng)將繼續(xù)占據(jù)重要位置。同時，隨著分布式電源快速發(fā)展，接入管理政策和配電網(wǎng)升級改造也急需跟進。此外，智能電網(wǎng)建設(shè)和分布式電源接入的不斷發(fā)力，將給智能電網(wǎng)設(shè)備市場帶來發(fā)展良機。

    電力能源是國民經(jīng)濟的一項重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，也是國民經(jīng)濟發(fā)展的先行產(chǎn)業(yè)。世界各國的發(fā)展表明：國民經(jīng)濟每增長1%，電力工業(yè)要相應(yīng)增長1.3%～1.5%才能提供足夠的動力。隨著我國經(jīng)濟社會的平穩(wěn)持續(xù)發(fā)展，電力能源的需求日益增大。但在這一過程中，一些矛盾和問題也越來越凸顯，國內(nèi)煤電運緊張局面反復(fù)出現(xiàn)，西南水電、內(nèi)蒙古和西北電力外送“瓶頸”問題日益突出；與此同時，生態(tài)和環(huán)境保護形勢日趨嚴峻，應(yīng)對氣候變化的壓力越來越大，我國需要加快調(diào)整能源結(jié)構(gòu)。

    在傳統(tǒng)能源耗量日增和節(jié)能環(huán)保意識的驅(qū)動下，以新能源和智能電網(wǎng)為標志的新一輪能源技術(shù)革命孕育并出現(xiàn)了，我國電力能源的發(fā)展形勢正發(fā)生深刻變化。

    電網(wǎng)智能化日趨重要

    智能電網(wǎng)是2009年5月由國家電網(wǎng)提出的，覆蓋從發(fā)電到用電和調(diào)度的6個環(huán)節(jié)的全面智能化。它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過先進的傳感和測量技術(shù)、先進的設(shè)備技術(shù)、先進的控制方法以及先進的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標。

圖1 智能電網(wǎng)的六大特點

    據(jù)市場調(diào)查顯示，2012年我國電力裝機達到11.4億kW，而采用智能化技術(shù)使系統(tǒng)運行效率提高了10%，帶來的能耗降低相當于3個三峽工程的裝機總量。中電聯(lián)近日發(fā)布的《2013年全國電力供需形勢分析預(yù)測報告》指出：2012年，全國跨區(qū)送電量2018億kWh，同比增長20.2%；跨省輸出電量7222億kWh，同比增長14.2%；特高壓和智能電網(wǎng)功不可沒。

    國家電網(wǎng)公司發(fā)展策劃部副主任張正陵分析說，轉(zhuǎn)變電網(wǎng)發(fā)展方式，實現(xiàn)智能化升級可提高電網(wǎng)的安全性、經(jīng)濟性和適應(yīng)性，解決電力能源“兩頭薄弱”問題的同時，還帶來了能耗節(jié)約的環(huán)保效益。由此可見，智能電網(wǎng)在我國電力發(fā)展格局中占據(jù)著越來越重要的位置。

    在智能電網(wǎng)建設(shè)熱潮的推動下，我國能源開發(fā)重心西移北移、負荷中心在東中部地區(qū)的基本格局長期不會改變，電力能源大規(guī)模、遠距離輸送和大范圍優(yōu)化配置將日益突出。

    “十二五”智能電網(wǎng)發(fā)展前景

    科技部去年印發(fā)的《智能電網(wǎng)“十二五”專項規(guī)劃》指出，“十二五”期間的重點任務(wù)是要發(fā)展大規(guī)模間歇式新能源并網(wǎng)技術(shù)，要突破大規(guī)模間歇式新能源電源并網(wǎng)與儲能、智能配用電、大電網(wǎng)智能調(diào)度與控制、智能裝備等智能電網(wǎng)核心關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)規(guī)劃，“十二五”期間，我國將建成20-30項智能電網(wǎng)技術(shù)專項示范工程和3-5項智能電網(wǎng)綜合示范工程，建設(shè)5-10個智能電網(wǎng)示范城市和50個智能電網(wǎng)示范園區(qū)。

    根據(jù)國家電網(wǎng)發(fā)布的《關(guān)于加快推進堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的意見》，2011-2015年為智能電網(wǎng)的全面建設(shè)階段，此階段電網(wǎng)投資約2萬億元；2016-2020年為智能電網(wǎng)基本建成階段，此階段電網(wǎng)投資為1.7萬億元。

    無論是從政策扶持力度還是電網(wǎng)企業(yè)投資力度來看，“十二五”期間智能電網(wǎng)建設(shè)都將進入全面提速階段。從國家電網(wǎng)的實際投資規(guī)劃來看，在全面建設(shè)階段的2011-2015年，能夠落實到智能化方面的投資總額約在2860億元左右，主要分布在骨干網(wǎng)建設(shè)、用電信息采集、配電自動化及調(diào)控等方面，具體比例如下：

圖2 國家電網(wǎng)“十二五”電網(wǎng)智能化投資（億元）

    具體到2013年的電網(wǎng)工作計劃，國家電網(wǎng)強調(diào)“轉(zhuǎn)變電網(wǎng)發(fā)展方式，關(guān)鍵是建設(shè)堅強智能電網(wǎng)，實現(xiàn)各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展。其中，發(fā)展特高壓是重中之重”。南方電網(wǎng)今年的工作重點則是要加快“兩渡”直流工程建設(shè)，逐步打造智能、高效、可靠、綠色的現(xiàn)代化電網(wǎng)。

    2013年將全力推進特高壓前期工作，確保年內(nèi)特高壓“四交三直”開工，“四交”核準，“兩交兩直”取得路條，盡快建成“三華”特高壓同步電網(wǎng)和“兩縱兩橫”骨干網(wǎng)架，以期提高西南水電基地及“三北”地區(qū)煤電、新能源基地的外送通道能力。

    智能配網(wǎng)對接分布式電源

    智能電網(wǎng)將使發(fā)電、輸電、配電、服務(wù)運營商、客戶等多個領(lǐng)域相互“對話”。智能配電網(wǎng)對基本負荷沒有影響，但是客戶可以通過其參與峰值載荷的管理，最終可以實現(xiàn)客戶與電網(wǎng)系統(tǒng)的互動。因此，分布式電源的存在將更顯重要。智能配電及分布式電源接入是堅強智能電網(wǎng)發(fā)展中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。

    截至2012年底，我國已并網(wǎng)投產(chǎn)的分布式電源1.56萬個，裝機容量3436萬kW，其中分布式水電2376萬kW，世界第一；余熱、余壓、余氣資源綜合利用和生物質(zhì)發(fā)電近年來增長迅速，裝機871萬kW。

    隨著智能配電及分布式電源接入的快速發(fā)展，電動汽車、儲能裝置等大量應(yīng)用，配電網(wǎng)由無源網(wǎng)成為有源網(wǎng)、潮流由單向變?yōu)槎嘞颍瑢σ酝鶑拇箅娋W(wǎng)到用戶端的電網(wǎng)管理模式以及自上而下的電源傳輸方式，帶來了控制、安全等諸多變化和挑戰(zhàn)。

    專家舉例指出，分布式電源接入可能會對電網(wǎng)電壓造成影響，或者不經(jīng)意地造成短路甚至引起配網(wǎng)孤島化等問題。該專家認為，如果能夠由一個先進的能源管理系統(tǒng)來控制分布式電源，通過先進的技術(shù)手段進行監(jiān)控，分布式電源接入電網(wǎng)可能帶來的種種問題將會得到有效解決。

    從宏觀政策來看，2013年以來，配電網(wǎng)升級改造日益加緊。不久前召開的全國能源工作會議將“大力發(fā)展分布式光伏發(fā)電”提至今年八項能源工作重點的第二位。另外，為滿足消納風電、太陽能發(fā)電及分布式能源能力的客觀要求，2013年國家電網(wǎng)公司將加大城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造力度，促進城鎮(zhèn)化建設(shè)，提高配電網(wǎng)對分布式電源的消納能力。2月27日，國家電網(wǎng)發(fā)布的《關(guān)于做好分布式電源并網(wǎng)服務(wù)工作的意見》，將天然氣、生物質(zhì)能、風能、地熱能、資源綜合利用發(fā)電等所有類型的分布式發(fā)電方式納入并網(wǎng)范圍。

    分析人士認為，國家電網(wǎng)此舉旨在掃清分布式電源并網(wǎng)難題，推進配網(wǎng)側(cè)智能化、高效、安全，有利于促進分布式電源應(yīng)用市場的快速發(fā)展。

    不過，對電網(wǎng)進行智能化改造還面臨一項很實際的問題，就是分布式能源上網(wǎng)電價和管理政策還一直不明確，這讓有意向做分布式能源發(fā)電的企業(yè)很擔憂。

    國家電網(wǎng)在《意見》中承諾將促進光伏、風電、天然氣等分布式電源并入國家電網(wǎng)，并提供優(yōu)惠并網(wǎng)條件、加強配套電網(wǎng)建設(shè)，優(yōu)化并網(wǎng)流程等；分布式光伏發(fā)電、風電項目不收取系統(tǒng)備用容量費，其他分布式電源項目執(zhí)行國家有關(guān)政策。但是，目前發(fā)改委并未就天然氣等分布式電源上網(wǎng)電價出臺詳細政策，這令相關(guān)企業(yè)頗感糾結(jié)。

    一位能源企業(yè)高管表示，分布式能源有電價的難題，一旦電網(wǎng)敞開收購余量電力，用電低谷期電網(wǎng)用什么價格收購余量電力也需明確，對于樓宇冷熱電三聯(lián)供等方式存在的分布式能源，是否享受峰谷差價，企業(yè)希望有進一步的政策出臺。

    中商流通生產(chǎn)力促進中心分析師宋亮發(fā)表言論稱，分布式電源并網(wǎng)推出后，相關(guān)配套政策推出速度慢于市場的發(fā)展。“分布式光伏發(fā)電成本高于大型光伏電站，目前仍然需要政府在價格上予以補貼。”

    國家電網(wǎng)公司新聞發(fā)言人張正陵對此表示，具體價格正在衡定；分布式電源具有點多面廣分散的特點，之前的可再生能源補貼主要針對大企業(yè)、大業(yè)主，并且過程復(fù)雜，并不適用于分布式電源，這應(yīng)該盡快調(diào)整；同時，財政補貼也應(yīng)改為事后補貼。

    智能設(shè)備市場獲良機

    智能電網(wǎng)建設(shè)和分布式電源接入的不斷發(fā)力，將給智能電網(wǎng)設(shè)備市場帶來刺激性作用。按照規(guī)劃，智能電網(wǎng)的建設(shè)重點將是通過現(xiàn)代先進技術(shù)的高度融合，全面提高大電網(wǎng)運行控制的智能化水平，以及供電服務(wù)的能力和水平，從而最終實現(xiàn)電網(wǎng)的跨越式發(fā)展。在設(shè)備投入上，除了以特高壓為主的一次設(shè)備之外，智能電網(wǎng)建設(shè)將全面轉(zhuǎn)向電網(wǎng)智能化的六大方面：發(fā)電、智能輸電、智能化變電站、智能配電網(wǎng)、智能用電和智能調(diào)度。

    據(jù)預(yù)測，至2020年，包括電網(wǎng)接入、柔性輸電、電網(wǎng)監(jiān)測、智能化變電站、智能電表、充電站/樁等設(shè)備在內(nèi)，電網(wǎng)智能化所帶來的設(shè)備市場容量將超過6200億元。

    目前電力電子、新能源、自動化等多個行業(yè)的設(shè)備制造廠商們紛紛緊跟國家智能電網(wǎng)的建設(shè)進度，按照國內(nèi)智能電網(wǎng)的要求循序漸進地開發(fā)適合的新產(chǎn)品，力爭結(jié)合電力系統(tǒng)的實際應(yīng)用需求，以創(chuàng)新型的產(chǎn)品為智能電網(wǎng)建設(shè)藍圖提供有力的技術(shù)支撐。

    在核電、風電、光伏發(fā)電這三種主要類型的新能源中，太陽能作為一種廣泛存在、獲得方式穩(wěn)定可靠，且基本無污染的能量源，在未來的智能電網(wǎng)電力獲取方式中將占據(jù)非常大的比重。預(yù)計到2020年，以風電、光伏為代表的新能源發(fā)電接入設(shè)備總需求將超過1000億元，其中，由于風電已過了高速成長期，因此光伏逆變器的市場增幅更為迅速，其年平均增長率約為50%，市場需求量最高可達605億元。

    但就目前光伏行業(yè)的建設(shè)情況來看，在整體規(guī)劃上還存在著許多亟待解決的問題。例如，在中國，目前大規(guī)模進行光伏發(fā)電的區(qū)域基本上都位于西部高海拔、長日照的地區(qū)，而產(chǎn)生的電力在當?shù)責o法就地消化，需要遠距離運輸，這就要依托高電壓的輸電網(wǎng)，電力傳輸是一個比較大的經(jīng)濟建設(shè)問題。另外，如果在電力需求比較旺盛的沿海地區(qū)興建太陽能發(fā)電項目，則可能會因為豐富的雨水及污染較大的環(huán)境，給日光的直射造成影響，而無法獲得較好的發(fā)電效率，投入產(chǎn)出比則有待考量。

    值得關(guān)注的是，隨著市場的逐漸成熟，帶有新型功能的太陽能逆變器產(chǎn)品也在不斷的演進之中。一位不愿具名的企業(yè)高管表示，逆變器的開發(fā)要依托市場的需求，在智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中，新型逆變器種類會孕育而生，如為了避開用電高峰，且更有效地利用用電低谷，能夠在白天發(fā)電、晚上儲能的智能儲能型雙向逆變器就是一種非常好的產(chǎn)品類型，這也將推動對儲能型產(chǎn)品的開發(fā)。

    智能電網(wǎng)關(guān)系經(jīng)濟社會發(fā)展

    目前，雖然我國發(fā)展智能電網(wǎng)尚存在技術(shù)升級改造、市場推廣應(yīng)用等難題，但是在傳統(tǒng)能耗日益嚴峻、經(jīng)濟下行壓力加大及外需不振的形勢下，推進智能電網(wǎng)建設(shè)和分布式電源接入對于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、推動節(jié)能減排、促進經(jīng)濟長期平穩(wěn)較快發(fā)展具有重要意義。

    從經(jīng)濟意義來說，智能電網(wǎng)是培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，服務(wù)國家經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的重要實踐。

    智能電網(wǎng)將融合通信、能源、新材料等高科技產(chǎn)業(yè)，一方面帶動其上下游及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動電力和其他產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進技術(shù)進步和裝備升級；另一方面將為通信、自動化、制造等技術(shù)深度融合提供友好平臺，促進關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展和新產(chǎn)業(yè)的涌現(xiàn)。智能電網(wǎng)的建設(shè)將為我國經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變提供重要的實踐機遇。

    表1 我國智能電網(wǎng)建成后帶來的直觀經(jīng)濟效益

    智能電網(wǎng)是未來電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，它的發(fā)展關(guān)系到經(jīng)濟社會發(fā)展和國計民生，是開發(fā)利用清潔能源、建設(shè)科學合理的能源利用體系的迫切要求，是時代賦予電力工業(yè)的歷史性重任。<