丁皋生：智能电网（智能能源网）应提升至国家战略的高度

一、智能电网（智能能源网）是国家能源战略的重要组成部分
我相当长一段时间是做规划和电力科技工作，因此从专业来讲很关心智能电网的发展。我认为智能电网实际上不是一个单纯的电网概念，而是由电网起步，最终上升至国家能源战略的高度。
美国提出智能电网主要是源于2003年美加大停电以及加州由于电价问题造成电厂不愿意发电等影响，把电网的安全性和经济性提到更加重要的位置。智能电网的内涵经过不断拓展，不仅要解决电网安全及电力系统发展问题，实际上已然上升为一项国家战略，更确切地说是国家的能源战略。智能电网的英文名为“Smart Grid”，实际上就是一个智能网络的概念。我之所以更倾向于智能能源网这样一种说法，是因为电网目前由企业控制，还不足以提升至国家战略层面，能源则是受到国家控制的，因此从战略角度应着眼于智能能源网这样更高层次的概念。另外，通过智能电网或智能能源网，可以提升国家经济的整体发展，从传统的能源体系或电网体系，发展成环境友好型的体系。现代社会，电力在能源消耗中的比重已达到70％左右，因此将智能电网作为构建智能能源网的起点是有其内在必然性的。

二、中美两国智能电网发展差距：美国已上升至国家战略，中国尚停留在企业主导层面
美国的智能电网建设是国家主导的，已将其提升至国家战略的高度，因此美国完全是由政府来推行，提供资金，进行试点，并建立一系列部门进行管理。国网公司提出要在2020年初步实现统一坚强的电网，虽然发改委、能源局都在进行相关研究，但仍未完全上升至国家战略高度。企业主导相较国家主导而言会遭遇很大的发展瓶颈，做一个形象的比喻，智能电网相当于一条总线，也可以说是一个能源平台，这条总线平台涵盖从资源侧、输送侧、一直到需求侧的方方面面。在这个平台上，电网是十分重要的部分，但不能协调解决所有问题。由国家主导的话，会伴随投资，逐步设立很多管理部门，包括用户端试点等方面，会使整个建设进程容易很多，我认为在这方面还存在客观的、必然的差距。
当然，我国在一些领域也处于国际领先的地位。例如我国能源分布与消耗的地域差别形成的电力长距离传输需求，使得我国在特高压方面的水平居于国际领先地位，明年4月左右世界上第一条±800KV的直流线路将投运，还有1000KV的交流线路也已投入试运行。

三、中美智能电网的建设重点不同：美国侧重用户端，我国侧重电网的整体建设
我国对智能电网的定义是统一坚强的智能电网，这是从我国国情出发的。其实各国对智能电网的定义均不尽相同，都是根据本国国情制定的，因此侧重点也有所不同。
美国的智能电网主要侧重于用户端建设，投资40亿更换4000万个智能电表，这是基于其电网架构已趋于稳定、成熟，于是用户端成为最好的选择。通过各种措施，在同等条件下最大程度地提高设备利用率与用电效率，达到节能的目的，在这方面有非常大的潜力，而且是通过用户端来挖掘。智能电表与传统的电表有很大区别，传统的电表大多是单向的，智能电表则是双向互动的。它不但能显示用电量，而且还能显示实时电价，然后由用户自行决定用电时间，从经济角度调动用户的积极性，从而提高整个能源利用率。例如现在我国目前实行的是分时电价，电价只是按照白天与夜晚分为两个价格，与具体时点无关，这与电力生产的边际成本其实是不相符的。通过智能电表的应用，用户可以实时了解当前电价，从经济角度合理安排用电，这样电网的用电峰值就会下降，整体效率也随之提高，对社会而言起到了很好的节能减排作用。这将是个非常大的产业，如果我国有1亿至2亿家庭配备智能电表，就能形成数千亿的产业链。

四、智能电网建设需要更长的周期，各国积极推行旨在占领新技术高地
有人说用5~10年初步建成智能电网，我认为智能电网建设是一个庞大的、综合性的系统工程。工程试点、制定标准，以及数字化设备的研制是智能电网建设的前提，在建设过程中还存在很多不确定因素，因此建设周期将会很长，可能需要20~30年甚至更长时间。以智能电表为例，要通过试点才能了解其实际效果，用户是否能够根据所提供的电价等信息合理安排用电等问题均需要通过试验来验证。从智能电网整体建设角度来看，大量已投运的设备需要进行更新或数字化改造，投资十分浩大，周期也很长。目前最主要的是做好试点工作，无论是局部电网还是城市电网，要通过大量试验，条件成熟以后再逐步推广。从试验完成到全面推广也存在很多困难，我认为没有几十年的时间很难完成。虽然智能电网的特点概括起来就是16个字，即自愈、安全、兼容、协调、集成、优质、高效、互动，但真正要实现这些目标实非易事。
在新一轮的战略发展中，会涉及到许多新的技术、产品与理念，我认为智能电网在各国的热推其实是国家之间的博弈，每个国家都在设法抢占相关领域的战略制高点。
在清洁能源方面，清洁能源并网要解决一系列问题，尤其是大规模清洁能源并网。各国都在发展大容量风电机组，欧洲的发展思路是在非洲生产风电、太阳能，通过长距离传输将清洁能源引入欧洲，这也涉及到许多新技术，要解决相关的并网与储能问题。
在输配电方面，主要是设备的数字化和智能化。我们现在的设备提供的数据很多是模拟量，随着智能电网的建设，要全部数字化，这样可以更好地进行测量、控制、调节，以及运行状态的监控。大量输配电设备的数字化、智能化又是一个产业，新的设备要实现数字化、智能化，而现有设备要进行数字化、智能化改造，而且一次设备与二次设备之间要有很好的协议配合，才能符合智能电网的要求。
在用电方面，用电设备要实现智能化，这不是一般意义的智能化，而是更高层次的，既要包含一般的参数信息，还要能够提供更多的附加信息，能够实现互动。
各国在这一轮智能电网的发展与竞争中，正是要抢占这些新技术、新产品的战略高点，为未来的发展未雨绸缪。

五、智能电网标准制定是重中之重
我国的各个行业仍是分割式发展，在各自领域发展设备智能、管理智能、调度智能等等，还没有形成整体与系统。由于企业通常是从适应市场的发展与需要来考虑问题，这也就成为了企业主导行为的典型弊端。要站在国家战略的高度，将各个行业分散的研究整合起来，才能发挥其真正的效益。因此智能电网建设在一开始就要有统一的标准，要由国家出台相关的国家标准，这样才能避免走弯路。

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