智能电网建设市场谁将分享

智能电网建设市场谁将分享

 

 

2009年7月16日下午，在北京访问的美国能源部部长朱棣文和商务部部长骆家辉率团同时造访中国国家电网公司，这一不寻常的举动让局内外人士产生了众多猜测，是谋求合作还是暗中摸底?亦或合作与竞争并存，让人百思不解。

   

 智能电网的提出

   

    美国金融危机引发全球经济衰退，世界经济何时触底回升，很难有准确的说法。由于中国在全球性的危机中采取了积极的财政政策和拉动内需的投资政策，取得了积极、有效的成果，令美国人刮目相看。

 

    智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新方向，被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势，尽管对智能电网的定义、标准等有不同的解读，但在经济危机的背景下智能电网建设还是继续前行。

 

    我国智能电网提出的时机和背景包括：一是电力供需由“短缺”或“局部短缺”向“供大于求”或“相对供大于求”转变；二是我国特高压电网的提出到1000千伏交流示范工程的运行，以及±800千伏直流(云广线)的即将运行，我国特高压技术水平、设备制造实力表现明显；三是国家新能源政策的提出，特别是风电、光伏等新能源的大量上马，在电力结构调整加快的背景下，电网建设向更高层次迈进。

 

     5月21日，国家电网公司正式公布了其“2020年全面建成以信息化、数字化、自动化、互动化为特征的统一的坚强智能电网”的发展目标。7月，在刚刚闭幕的国家电网公司2009年年中工作会议上，国电总经理刘振亚在工作报告中确定了建设统一坚强智能电网的发展战略目标。

    目前，我国已经确定的电网发展战略是“一特四大”，即加快建设由1000千伏交流和±800千伏直流构成的特高压电网，促进大水电、大煤电、大核电、大型可再生能源基地的集约化开发和更大范围的资源优化配置。

 

    今年年初，美国总统奥巴马上台5天之后，美国白宫即发布了《经济复兴计划进度报告》，美国政府宣布未来3年内，将为美国家庭安装4000万个智能电表，同时投资40多亿美元推动电网现代化建设。8月5日，奥巴马在一次讲话中两度提到发展智能电网，他提出要“建设一个可实现电力在东西两岸传输的新的智能电网”，同时明确提出“建设一个更坚强，更智能的电网”。奥巴马政府的智能电网建设策略是应对美国经济危机的“良方”还是启动经济复苏的引擎，仁者见仁，智者见智。但总体上讲，这对新能源的发展还是具有重要的促进作用。

 

    然而，仔细研究便会发现，中美两国先后提出的智能电网建设大有不同。

 

    中美智能电网的异同

 

    IBM公司CEO塞缪尔•帕尔米萨诺对奥巴马的一项新建议中将信息革命与新能源革命整合——大力发展智能电网。和讯网称：“IT产业的深度革命和能源革命将成为孪生兄弟，智能电网改革将推动能源革命的深度裂变”。

 

    IBM公司称，由于很少或完全未使用智能设备来平衡负载并监控电力，全球每年损失的电力足够印度、德国和加拿大使用。奥巴马的顾问曾于2008年11月邀请IBM提交一份关于科技投资对就业增长影响的分析报告。在报告中，IBM研究人员推算，投资100亿美元建设智能电网，可创造23.9万个岗位。如果美国大力发展智能电网产业，8至10年内产业规模将超过5万亿美元；如果美国发展超导电网产业，8至10年内产业规模将超过30万亿美元。如果完成电网改造，美国消费者每年可节省的电力成本将高达5000亿美元。

 

    美国智能电网的核心技术是数字化电网、分布式能源系统、信息化家电和蓄能式混合动力交通工具，美国在此已经进行了大量技术准备。美国《财富》杂志说，政府和业界研究估计，随着配电系统进入计算机时代，现代化的数字电网将使美国能耗降低10％，温室气体排放量减少25％，同时还可以节省800亿美元新建电厂的费用。

 

    中国国家电网公司研究室主任葛正翔表示，国家电网公司已经确立了智能电网分三步走的原则，第一个时间段是2009年～2010年，这个阶段被称为规划试点阶段，重点开展智能电网发展规划工作，制定技术和管理标准，开展关键技术研发和设备研制，开展各环节的试点工作；2011年～2015年是全面建设阶段，加快特高压电网和城乡配电网建设，初步形成智能电网运行控制和互动服务体系，关键技术和装备实现重大突破和广泛应用；2016年～2020年为引领提升阶段，全面建成统一的坚强智能电网，技术和装备全面达到国际先进水平。我国全面建设智能电网的时间大致需要12年左右。

 

    资料显示，2008年中国全社会用电量34268亿千瓦时，输电、配电和用户端损耗约9％，每年线路损耗约3000亿千瓦时，折合1.5亿吨原煤，相当7000万千瓦装机容量，3000亿元人民币的电源投资和3000亿元人民币的电网投资。

 

    南方电阿公司总经理赵建国此前接受媒体采访时表示：“南方电网综合线损下降1个点，节约电量50亿千瓦时，相当于一个中等城市的用电量。”国家电网公司的一位高层也算了一笔账“2007年全国电网平均线损率为6.85％，如果下降到4.5％，一年至少能节约电量超过500亿千瓦时，相当于两个大型城市的用电量。”

 

    据中电联有关专家介绍，浙江玉环超超临界机组理论热效率高达45％，供电煤耗为288.5克／千瓦时，但由于需求变换和调度无法优化，导致机组经常处于亚临界运行。发展超导输电和智能电网，大力改善需求侧用电波动影响，提高电网调度调配能力，减少输配环节损耗，节约的市场空间将超过2.26亿吨原煤，无论是经济价值、社会价值，还是环境价值都具有深远意义。无疑，智能电网能够提升需求侧的管理、降低线损，减少发电、输电、配电环节的浪费。

 

    智能电网被国家电网公司定义为：以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的统一坚强智能化电网。

 

    2007年，华东电网公司在国内率先开展了智能电网的可行性研究，成为中国“三华”(华北一华东一华中)特高压交直流互联同步电网的一个主要受端。超大规模、超远距离交直流混合互联电网，将使华东电网安全稳定运行面临前所未有的新挑战。华东电网智能化的具体策略是分高级调度中心、多适应的电网规划优化体系研究、数字化变电站建设、企业统一信息平台建设四个模块同步进行，其中高级调度中心一期已验收，二期正在建设中。上海也最有希望成为智能电网试点的城市。7月24日，上海市副市长艾宝俊拜访国家电网总经理刘振亚表示，希望能借助智能电网战略目标实施，促进上海产业结构调整。

 

    而美国计划使用超导输电技术而并非特高压输电技术，通过超越四个时区将全国主要电网连接起来，以提高电网的安全性和电力调配能力。由于超导输电无需高压，可将输电损耗、电磁污染、占用走廊宽度降至最低，真正代表了世界最先进的技术方向。据有关资料显示，美国纽约长岛电力局(LlPA)与美国超导公司更联合建设的世界上第一条高温超导(HTS)电缆已于2008年4月22日投入商业运行。这一超导输电系统在满负荷运转时能够满足30万户家庭的用电需求，仅由三根138千伏的电缆组成。为同样粗细铜导线输电能力的150倍。尽管工程造价昂贵，新型超导电缆的造价将降低五分之四，电缆还能防止由电网短路造成的故障电流，体现出超导体有一种天生的电流限制能力。

 

    从中美两国智能电网的对比中可以看出，我国是以特高压为主，建成信息化、自动化、数字化、互动化的“四化”智能电网。而美国是以超导技术低线损、低电磁污染的代表世界先进技术方向的智能电网。

 

    从美国智能电网建设规划中，我们不由地联想到，美国里根时代的“星球大战”计划，而“星球大战”的真正意义在于其成就了美国科学技术的领先地位，拉大与其他国家问的差距。而这一次美国智能电网建设，能够在经济危机下，促进美国经济尽快复苏外。

 

    纵观历史发展，美国人总是一次一次利用危机反败为胜，通过打击垄断、力行改革、开放市场、扶持新技术，重新确立世界经济和新技术的领导地位，并最大限度的利用这一优势，为其获取最大限度的经济利益和国际政治成果。《科学时报》首席经济学家、我国较早倡议建立智能(互动)电网的专家之一武建东指出：“美国已经强行启动了制度性的智能电网改造计划，并力争占领该领域的制高点。中国特高压建设取得的成就引起世人瞩目。美国承认，很久以来在能源创新性领域没有作为，而中国、日本等国家已经远远走在了前面。而今，中国智能电网建设的启动，将带动国内产业升级，促进技术进步，综合效应更是难以估量。不管怎么说，中美两国在智能电网上的博弈，将引领产业革命。

 

    智能电网建设的大餐谁将分享

 

    电网发展“两条腿”：特高压和智能电网。从电网投资规划看，国家电网、南方电网2009年将新招标7条特(超)高压线路，其中3条为直流±500千伏线路、1条直流±800千伏线路、3条交流1000千伏特高压线路。根据这个方案，2009年特高压的投资将超过450亿元，新增变电容量1975万千瓦。

 

    中国智能电网建设将引发新一轮电网建设投资潮，但到底能拉动多大投资?此前，有消息称，到2020年智能电网总投资规模将达到4万亿。对此，国家电网公司新闻处负责人说：“上述数额有夸大之嫌，即使将特高压电网建设算在内，也不可能达到这一数额，4万亿数额更接近于所有电网投资的总额。”不论怎样，特高压建设和智能电网建设的市场大餐让人觊觎。

 

    经济学家武建东说，中国实施智能电网改造初期投资只需要3000亿元至5000亿元，但是其对变压器、智能终端、网络管理技术等行业拉动巨大，每年至少可拉升国民经济一到两个百分点。“十一五”期间，中国电力信息化每年约有超过100亿元的投资，如果从现在开始就着眼于互动电网的建设，其效益也是非常巨大的，如果扩大投资规模，中国将可能成为主导全球互动电网变革的领先国家。

 

    有专家指出，“10年内对一次设备的影响不大，也就意味着对线路、机组、变压器等投资拉动不大，这将更加依赖于IT，因为信息化中心要升级。”

 

    一次设备中的导线有商机。新型导线有取代传统电缆的可能。国家电网公司正在建设中的一条±660千伏直流输电示范工程将全线采用1000平方毫米大截面导线。其工程部进行了简单的测算，采用4×1000平方毫米导线，比6x630平方毫米导线节约线路本体投资约4000万元。工程投运后每年可减少线路损耗约2700万千瓦时。中国电力科学院的专家表示，“应用大截面导线技术，对于进一步提升国内电力设备企业产品研发和制造能力以及提升建设单位施工水平等都具有重要带动作用。”

 

    二次设备的商机。有专家指出，在智能电网建设初期，对以电网调度系统和数字化变电站为主的二次设备的需求将大大增加。二次设备是对一次设备的工作进行测量、监察、保护、操作和控制的自动装置等辅助设备，它是为一次设备服务的。其产品主要包括四大类：电站自动化、变电站自动化、电网调度自动化和配电自动化等四类产品。根据历史数据，四大类产品分别占市场份额为：变电站自动化60％，电网调度自动化15％，配电自动化10％，电站自动化15％。据了解，智能电网建设投资中，70％-80％将投向控制方面，20％左右投向硬件。

 

    为以风电、光伏和生物质能为代表的新能源入网消除了制约瓶颈。据悉，河北建投新能源公司生产部经理程亚平说，张北地区作为全国风电上网情况比较好的地区，平均上网也只有70％。该公司在当地有16万千瓦的装机，只有6.9万千瓦能够上网输送，经常有风机被迫停运。江苏江阴一家光伏企业工程师表示，“一旦智能电网建成，国家通过政策鼓励家庭和企业安装小型高效的可再生能源发电设备，并支持消费者购买或出售‘绿色电力’，这对新能源行业将是利好”。智能电网具有更为强大的兼容性，可供风能、太阳能、地热能等及时接入电网，介入过程还可以自行控制，为可再生能源发电的发展，创造了更大的可能。

 

    在这场变革中，IT业可能是最大赢家。IBM公司总裁也作出了信息革命与新能源的整合等于智能电网的论断。事实同样证明，不同行业的整合将推动产业革命，传统机床制造与电脑结合产生数控机床；传统的通讯网络与IT结合，产生新的通讯网络。因此，智能电网建设，不仅带来电力结构调整的契机，还会带动相关产业发展，实现产业革命。一些国际知名芯片公司实际上是推动中国智能电网发展最为活跃的力量，他们看到了中国潜在的市场，期望能在这场新的变革中抢占先机。

 

    智能电网建设是电网建设战略方向的转变，在这个过程中，谁主电网建设的市场大餐?输电设备制造企业跃跃欲试，IT产业有可能成为这一市场最大的收获者，关联产业或许在大餐中也能分得一份。