智能电网设备工作委员会
智能电网建设路在何方
所属分类:新闻资讯
来源:2010年08月17日 作者:邢佰英 中国证券报
更新日期:2011-01-24

 

    国家电网12日披露,“十二五”期间将逐步建成“三华”特高压骨干电网,这也将成为我国建设“坚强智能电网”的重要组成部分。

  “坚强智能电网”概念的提出,使得我国智能电网建设从一开始就与特高压建设相伴相生。相比较更强调配电网建设的西方智能电网概念,我国智能电网对输电网的偏重带有明显的“中国特色”。

 各方对于智能电网的解读和期待有不同的声音。我们认为,中外国情不能简单对比,不管是借助建设智能电网之机“补课”输电线路,还是对配电网的建设和对配电端适当放开的建议,都要基于我们的电网和电力发展现状。因为目的是相同的——使我们的智能电网能够达到“鼓励清洁能源、助力节能减排”的题中应有之意。

  概念差异——智能电网概念存争议

  对于智能电网的概念,不仅国内尚未有权威定论,在国外也因国情不同而各有解释,不过西方国家对概念理解的相似点在于,基本都强调提高配电端的使用效率。

  例如,欧盟2005年提出的智能电网概念为“一个实现发配电设施灵活和智能化控制的愿景”;美国2001年提出,智能电网是基于保证电力供应,提升电网的输配电和使用效率,从而减少拉闸限电而对电网进行升级改造。

  据了解,美国提出发展智能电网除了刺激经济、占据产业制高点之外,还包括升级落后的电网设备以及提高能源利用效率。而欧洲提出发展智能电网主要是以环保为出发点,强调更高比例地消纳可再生能源发电。

  我国对智能电网也有“个性”理解。国家电网提出建设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”。这意味着,特高压输电线路建设被纳入智能电网建设范畴中。

  有专家表示,特高压线路单纯解决输电问题,在国网提出智能电网概念之前就已经着手建设,因此不宜再纳入智能电网建设范畴。

  对此,国家电网有关人士表示,特高压线路建设主要为解决能源大容量、长距离输送的问题,我国能源分布与负荷中心天然逆向分布决定了建设特高压线路的必要性,拥有特高压线路基础的智能电网更有助于能源的跨区安全输送。

  中国科学院院士卢强支持智能电网建设应注重配电端。他认为,智能电网是具有多指标自趋优运行能力的110千伏及以下电压等级的智能电力系统。这意味着,智能电网建设的主角应该是低压系统,而不应该是高电压的大规模电力系统。

  在卢强看来,智能电网的主要功能在于优化电力系统、降低电网损耗、降低电网负荷峰谷差,这都要求智能电网要在低压系统上下功夫。

  建设重心差别——输电端与配电端之争

  目前,国家电网牵头的智能电网建设偏重输电端。在电网建设方面,国家电网提出“一特四大”战略,即建设以特高压为骨干网架,促进大煤电、大水电、大核电、大可再生能源基地的集约化开发。而对于配电端的技术升级改造却缺乏相应规划。

  中国能源网首席信息官韩晓平表示,建设智能电网的目的之一是优化能源结构,将能源消费重心从煤炭等化石能源逐步转向可再生能源,因此需要增强电网接纳清洁能源能力,而清洁能源分布广泛,集中在配电端,未来配电端的智能化建设需要提高重视力度。

  然而,我国地方政府打造大型煤炭基地、千万千瓦级风电基地等行为都在很大程度上对原本比较薄弱的输电线路提出挑战,而欧洲等国家的可再生能源发电电源点都呈现分散分布,直接接入当地配电网。因此,能源分布状况不同造成了我国可再生能源存在的并网问题与西方国家存在很大差别。

  也有人士担忧,按照目前的技术条件来看,将风电基地的大量风电通过特高压输送出去需要靠风火打捆的方式,需要搭配大量火电不说,风火打捆输送技术和储能技术都尚不成熟,因此全部指望特高压输电线路来输送可再生能源电量也很难成行。

  韩晓平表示,关于智能电网究竟应该重视输电端还是配电端的问题,很大程度上反映了目前我国能源建设究竟是朝向集中化、基地式方向还是分散化、分布式方向发展的矛盾。

  清华大学电力电子与电机系统研究所教授柴建云表示,国家电网“一特四大”的建设思路一定程度上存在对配电网建设的忽视,尽管特高压线路建设有其必要性,但光伏、风电等清洁能源并网一般都是接入110千伏以下电网,目前面临的难题在于调峰电源的不足,而这恰恰需要加强对配电网的建设力度。

  专家普遍认为,只有提高配电网的智能化程度,才能真正让清洁能源获得发展空间,优化能源结构,让广大电力终端消费者受益。而在配电网的智能化方面,近年来南方电网的探索实践要更多一些。

  南方电网权威人士透露,在配网智能化方面,南方电网重点在深圳、广州两地开展了以建立遥测、遥信、遥控为主要技术特征的配网自动化试点工作。还开展了分布式微燃机、光伏、储能系统的高效接入技术研究与应用。

  而对于电动汽车充电设施的建设是南方电网和国家电网都在努力实践的事情。这也是国家电网在配电端开展的示范试点之一。

  体制差异——放开配电端是必然选择

  在卢强看来,智能电网要真正实现对电网负荷的“削峰填谷”,必然要求电价机制进行改革,要有科学的灵活的电价机制。否则,智能电网的建设就达不到预期效果,到头来只不过是赶时髦。

  值得注意的是,提出发展智能电网计划的西方国家多数都拥有市场化的电力体制,而我国的电力体制依旧带有很强的计划色彩。柴建云表示,加大对配电端的放开程度,是我国智能电网成功建成并充分发挥作用的前提。

  早在2002年,国务院下发《电力体制改革方案》,确定了市场化改革的方向,实行了电力资产的厂网分开,将原本的发输配一体化体制改为发电资产与输配电资产分离,然而,电力体制改革至今并未取得更新进展。

  如此一来,公众所期待的智能电网理想愿景——电动汽车用户可以随时将多余的电量卖回给电网公司,很可能会变味。原因是,目前的电力体制下,电网企业是电量的唯一买家,电动汽车用户从电网买电或卖电的价格都需要行政审批,因此无法实现浮动,用户也就无利可图,不具备交易的市场化环境。

  柴建云表示,体制问题也是导致智能电网的建设对配电端、供电端不够重视的根本原因,目前的智能电网建设由电网公司主导,而现行体制下,电网公司没有动力去鼓励分布式能源的发展,对能够进行可再生能源自产自销的体系不感兴趣,而这些本应该得到鼓励。

  不少专家表示,我国电力体制改革必须重新推进,实现输配分离,放开配电端。此外,在柴建云看来,我国政府应跳出行业,站在社会宏观角度对智能电网的性质及宗旨予以定调,立法部门应在法律层面上将电网企业的社会责任予以确定,并改变国资委对于电网企业的考核方式。

  智能电网的概念近来备受追捧。市场对智能电网的标准体系、建设规划以及可能增加的投资额度关注热度有加,而相比之下,建设智能电网为了实现系统节能降耗的初衷更应得到重视,而这要求智能电网的建设主体不宜过于单一,而应适当多元化,并引入竞争。

  顾名思义,智能电网即通过电网的智能化,让目前已经产生或者可能产生的能耗得到节约,损耗得到避免。考虑到我国的国情,我国将建设的智能电网可能与西方国家的智能电网有很多差异,因而,通过技术升级来优化电力系统,让建设变得更加节能高效,让消费变得更加经济实惠都是必然的方向。

  如此一来,因智能电网产生的投资可能不会有太大的增加,反而有可能是会在原有的计划基础上有所结余。

  然而,在目前智能电网的建设中,这种经济性的思路尚未得到足够的重视。目前,我国的智能电网相关规划尚在制定过程中,智能电网的试点建设就出现了不均衡的现象。例如,智能电网的建设偏重特高压线路建设而对配电网重视不够,实际上一般电网60%以上的损耗都在配电网,配电网建设才对电网智能化有决定性作用。

  此外,在智能电网对电动汽车的支持方面,包括两大电网、石油石化等几大集团争相圈地,投入巨资布点充电设施,甚至在某种程度上造成了资源的重复建设甚至浪费;而在鼓励可再生能源接入电网以及鼓励分布式能源发展方面,热度却大幅降低。

  究其原因,即智能电网的建设主体相对单一,目前主要的实践者为国家电网和南方电网,以及为其提供服务的部分电力设备商,而民营等其他社会资本的参与度很低。

  而对于电网企业而言,没有足够的动力考虑节能降耗、也没有积极性为用户端考虑。一方面,国资委对电网企业的考核依旧集中在其资产规模方面,而对其经营效益和社会效益考核远远不够,尤其是对电网企业如何利用最少的资金投入实现最高效的运营能力,没有硬性考核;另一方面对电网接纳清洁能源发电的责任落实不足。这也在很大程度上导致目前电网企业在电网投资方面,仅从规模、资金量上考虑,很难以效益为出发点。

  智能电网很难实现真正“经济”的智能电网,更重要的原因是,智能电网的建设主体依旧主要限制在电网企业这类垄断企业手中,尽管对于输电端建设,由央企来控制是出于电网安全角度考虑,然而在配电端的建设方面,完全可以吸纳更多的民营资本甚至外资参与竞争。

  一旦在输电端引入市场竞争,其建设效率将得到提升,电网建设成本必然因竞争而下降,电力消费者也将实实在在因智能电网获得实惠。

  反之,即使智能电网的巨额投资能够短时间内提升部分设备商的景气度,但最终难免走其他固定资产投资的老路,效率不高、很难拉动社会投资、建设流程不透明、成本节节攀升,最终,低效建设必将通过涨电价的方式让消费者买单。若真如此,智能电网的真实版本与理想版本很可能大相径庭。

  智能电网建设被列入“十二五”新兴能源产业重点扶持的十大领域之一。埃森哲大中华区资源事业部董事总经理丁民丞在接受中国证券报专访时表示,智能电网的建设将会拉动相关工业产业的发展,推动全社会的产业升级,极有可能成为推动新一轮产业革命的催化剂。

  可能催生新一轮产业革命

  中国证券报:目前不少国家都宣称要建设智能电网,请您介绍一下世界各国智能电网的发展情况。

  丁民丞:美国、欧盟的一些发达国家,以及亚太地区的中国、日本、韩国都在积极推动智能电网的发展。早在2003年,美国能源部就在其发布的《Grid 2030-电力行业第二个百年的国家愿景》报告中明确提出建设智能电网的目标,并详述美国智能电网建设规划,主要着眼点集中在智能表计部署、需求侧管理、可再生能源发电管理、电网基础架构升级等领域。

  欧盟则强调智能电网技术是实现欧盟能源政策的重要保证。总体来说,欧洲智能电网建设以分布式能源和可再生能源的利用为主要研究对象,注重能源效率的改善和提高。

  从2007年底开始,智能电网建设从过去主要由电力公司主导,只关注电力企业的绩效改善逐步发展为由当地政府主导,将电力、天然气、供水、废弃物处理、城市交通等一揽子公用事业进行统筹规划建设。简言之,由过去的智能电网建设发展为智能电网城市建设。这也标志着智能电网极有可能成为推动新一轮产业革命的催化剂。

  中国证券报:发展智能电网的目标是什么?对电力产业上下游能带来哪些好处?

  丁民丞:智能电网概念的出现,为应对气候变化问题和能源供给安全问题提供了切实可行的解决思路,这也是世界各地发展智能电网的共同目标。当然,由于各国的国情不同,每个国家的智能电网建设都有其特色和独特的目标,智能电网的内涵是不同的。

  智能电网的建设将会拉动相关工业产业的发展,推动全社会的产业升级。智能电网建设将直接推动信息、通讯、芯片制造、自动化控制设备以及电子仪器仪表等高科技产业的发展,同时将拉动电动汽车、汽车充电电池、轨道交通设备等行业的发展。此外,还将推动相关的服务和金融产业发展,如智能技术交易服务、工程设计咨询服务、工程融资和碳交易等现代服务产业。

  中国证券报:中国的智能电网与美国等提倡的智能电网有哪些区别?

  丁民丞:中美两国的国情不同,决定了各自的智能电网发展方向也必然是不同的。

  由于近30年美国电力企业的投资不足,整个美国电力的基础设施已经相当老旧,因此在美国的智能电网建设侧重于加大现有网络基础设施的投入,同时积极发展清洁能源,推广可插电式混合动力汽车,实现分布式电源和储能的并网运行。

  中国的智能电网建设是在中国的经济继续高速增长、工业化和城镇化快速发展的背景下进行的。我们的智能电网建设既要满足传统电网安全、可靠、经济、高效地向社会供应电力,满足需求,又要在新的时代背景下积极接纳新能源和可再生能源,从而向社会提供清洁电力。

  智能电网要与能源发展协调

  中国证券报:中国智能电网建设已经被列入“十二五”新兴能源产业重点扶持的十个领域之一,您如何看待当前中国所进行的智能电网建设?

  丁民丞:从世界范围来看,智能电网的建设都面临技术、管理和商业模式上的挑战,同时又与新能源的开发利用和社会经济的发展,能源消费的理念和行为的发展变革息息相关。因此尽管我国的智能电网建设与世界站在同一起跑线上,但是我们的现实国情决定了我国智能电网建设任务更重,面临的问题更复杂。

  例如,如何在智能电网建设中适应以煤炭为主的能源结构与加大新能源利用之间的平衡;如何在满足社会经济发展对电力供应的需求不断快速增长的情况下,逐步实现电网的信息化、自动化和智能化;如何在合理的投入产出要求下,完成智能电网建设并创新业务模式,实现投入产出和社会价值的最大化。因此,当前中国在智能电网领域的探索和试点工作一定会推动未来更全面和系统的建设工作。

  中国证券报:智能电网发展的关键技术是什么?现在还面临哪些障碍?

  丁民丞:在发电方面,主要有可再生能源发电技术和分布式发电及储能技术。在输配电方面,主要有新型输变配电设备技术、监测技术、分析技术、控制技术、高级数据分析和决策支持技术。在用电方面,主要有高级量测技术和家庭自动化技术。除此之外,还有相关上、下游行业发展需要的关键技术。

  作为新一代电网的形态,智能电网建设所需要的这些关键技术还在不断地完善和发展中。当前各国对于智能电网的试点和研究工作正是通过积极实践去推动这些技术的成熟和商用化,从而促进智能电网的大规模推广。

  中国证券报:如何从政策上保证智能电网的发展?

  丁民丞:首先,智能电网的建设需要和其它能源的发展和建设加以协调,才能促进我国整个能源战略的实现。如智能电网与我国未来燃气资源网络的协同。

  其次,智能电网建设所需要的大量投资和可能取得的收益,迫切需要一种社会机制加以评估和认可。如:智能电网建设带来的二氧化碳减排的收益,必然需要一种评估方法,这样才可能使智能电网建设的巨额投资变得经济和高效。

  最后,智能电网的成效很大一部分将通过引导用户行为的改变和配合才能实现。如果没有相关政策的配合和支持,这种引导作用很难达成。比如,没有合理的动态电价机制,电力公司很难引导客户的用电行为,从而无法发挥新能源接入的清洁效益,也使智能电网的建设成本居高不下。

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