這是智能電網的效果。當然,這不是科幻電影里的畫面,也不只是一個概念上的炒作。在美國的波爾得、奧斯汀、德克薩斯等城市,這個夢想已經逐步實現(xiàn)——那里的人們正在享受智能電網帶來的環(huán)保新風尚。
其實,智能電網的技術概念早在2006年就已經實現(xiàn)——這被認為是一項更為環(huán)保的良策。而此前,很多人一說到綠色能源,往往會立刻想到太陽能和風能。但這一概念的世界風行,則得益于今年4月美國奧巴馬政府的一項計劃。
這項計劃提出,投資40億美元資金用于全美的智能電網開發(fā)。5月21日,美國眾議院能源和商業(yè)委員會通過《美國清潔能源和安全法案》,這個法案的第一章就明確規(guī)定,美國要發(fā)展智能網格和提高電力傳輸效率。
就在同一天,中國國家電網公司在“2009年特高壓輸電技術國際會議”上,首次向社會公布了智能電網的發(fā)展計劃,并初步披露了建設時間表。業(yè)內人士據此預計,中國的相關智能電網規(guī)劃也將于7月出臺,中國有望成為繼美國后第二個實施此戰(zhàn)略的國家。
電網2.0的時代
各種有關智能電網計劃的出臺,預示著第二代電網的夢想實現(xiàn)成為可能,有媒體將智能電網稱為電網的2.0時代。
何謂智能電網?埃森哲公司對智能電網定義的關鍵詞是清潔、堅強、自愈、優(yōu)化、交互和經濟。環(huán)保主義者樂觀地說,智能電網是綠色的。
通俗地講,智能電網就是在家中接入智能電表,通過電子控件與電網相聯(lián),及時感知波峰波谷電價,自行調整用電策略。它可以減少電網高峰負荷、提高電網可靠性、方便可再生能源接入電網。
早在2001年,意大利電力公司就安裝和改造了3000萬臺智能電表,建立起了智能化計量網絡,可以實現(xiàn)峰谷平電量計量功能。雖然這一技術目前在中國上海等發(fā)達城市也已實現(xiàn),但意大利電力公司的行為仍被視為智能電網的先驅。
2006年,歐盟理事會的能源綠皮書《歐洲可持續(xù)的、競爭的和安全的電能策略》,強調智能電網技術是保證歐盟電網電能質量的一個關鍵技術和發(fā)展方向。同年,IBM與全球電力專業(yè)研究機構、電力企業(yè)合作開發(fā)了“智能電網”解決方案。
IBM的這一方案,被比喻為電力系統(tǒng)的“中樞神經系統(tǒng)”——電力公司可以通過使用傳感器、計量表、數字控件和分析工具,自動監(jiān)控電網,優(yōu)化電網性能、防止斷電、更快地恢復供電,消費者對電力使用的管理也可細化到每個聯(lián)網的裝置。
2008年,美國科羅拉多州的波爾得成為全美第一個智能電網城市,每戶家庭都安排了智能電表,人們直觀地了解當時的電價,安排用電時段。美國的研究人員稱,美國國家電網的使用效率每提高5%,就相當于減少5300萬輛汽車的燃料消耗和碳排放。
在中國科學院科學時報社首席經濟學家武建東看來,智能電網的本質就是能源替代、兼容利用和互動經濟,是最先進的通訊、IT、能源、新材料、傳感器等產業(yè)的集成,也是配電網技術、網絡技術、通信技術、傳感器技術、電力電子技術、儲能技術的合成,對于推動新技術革命具有直接的綜合效果。
但是,這個革命的時代并非馬上就將實現(xiàn)。根據EPRI(美國電科院)估計,整個美國輸配電系統(tǒng)的測試安裝可能要花10年左右的時間,每年的費用支出高達130億美元,占美國電力行業(yè)年投資總額的65%以上。
中國式智能電網
在中國,關于智能電網的研究可以追溯到2007年。華東電網公司當時在國內率先開展了智能電網的可行性研究,并規(guī)劃了從2008年至2030年的“三步走”戰(zhàn)略。
今年2月,另一項研究計劃——作為華北公司智能化電網建設的一部分——華北電網穩(wěn)態(tài)、動態(tài)、暫態(tài)三位一體安全防御及全過程發(fā)電控制系統(tǒng)也在京通過專家組驗收。
國家電網研究院副院長胡兆光指出,推動可再生能源的優(yōu)化配置是發(fā)展智能電網的主要目的之一。國家電網副總經理舒印彪則表示,風電、核電等新能源的開發(fā)也迫使國家電網要開發(fā)智能化的電網,因為智能化的電網才能滿足各種電源的輸出和接入。
去年以來的煤電矛盾非常突出,中國以火力發(fā)電為主的格局,使煤炭資源的消耗非常巨大,與此同時,廣泛分布于中西部的風力、水力等可再生能源卻得不到有效利用,在發(fā)電過程中造成了浪費。
根據中國電力(2.54,0.04,1.60%)企業(yè)聯(lián)合會的統(tǒng)計:截至2008年年底,全國電網220千伏及以上輸電線路回路長度已達36.48萬千米,中、低壓配電網幾百萬公里。武建東說,目前這個龐大的輸配電系統(tǒng)單向運轉,這實際上成為了世界上最沉睡的財富,也是最浪費的網絡資源。
武建東稱,如果中國實現(xiàn)了互動電網的轉型,相當于每年可以節(jié)省其中5%-10%左右的電力資源,接近2000億元人民幣的水平,相當于營建一組半2009年開工的、投資1200億元的福建福清、浙江方家山、廣東陽江三個核電站。
武建東說,中國應該趁早開發(fā)智能電網,否則又將落后于世界。中國在工業(yè)時代實際是落后于歐美發(fā)達國家的,在下一代的競爭中,中國應該以前瞻性戰(zhàn)略眼光最終實現(xiàn)超越。于是,有媒體稱,智能電網正是被賦予了這項偉大使命的戰(zhàn)略性、系統(tǒng)性工程。
不過,國家電網公司副總經理舒印彪說,由于國情、發(fā)展階段及資源分布的不同,中國的智能電網和美國的智能電網在內涵及發(fā)展的方向、重點等諸多方面有區(qū)別。中國的智能電網將主要以特高壓電網為主干電網。
在應用環(huán)節(jié)上,美國發(fā)展智能電網重點在配電和用電側,推動可再生能源發(fā)展,注重商業(yè)模式的創(chuàng)新和用戶服務的提升。而中國的智能電網主要包括發(fā)電、線路、變電、配電、用戶、調度等環(huán)節(jié),是將電力流、信息流、業(yè)務流融為一體的完整體系。
也有專家評價說,中國的智能電網戰(zhàn)略是中國式的智能電網,因為其核心仍然是依托國家體制營建特高壓電網基礎上的電網現(xiàn)代化,其電力中樞系統(tǒng)仍然沒有擺脫大煤電、大水電,而是以實現(xiàn)電網骨架更大體系的統(tǒng)一目標。
又一個“四萬億”?
在美國媒體的報道中,智能電網無疑是一個充滿了機遇的市場。
CNN的報道就稱,智能電網為可再生能源的供應者提供了更大的市場。懷俄明大學經濟學家埃德·巴比爾(EdBarbier)說,投資智能電網還可以增加工程、建設、計算機領域的就業(yè)機會,并且間接影響制造業(yè)和構件組裝業(yè)的就業(yè)機會。
而在中國,這個市場的前景似乎更為具體。最近中國A股的表現(xiàn)證實了這一點——有關智能電網概念股的上漲幅度均在20%以上,有些個股漲幅甚至接近40%。
世界能源金融研究院執(zhí)行院長、中國金融研究院院長何世紅認為,“智能電網”是對電網未來發(fā)展方向的精辟總結。智能電網技術革新打開了電信、電網、電視網等整合的通道,為全球電力、電信產業(yè)、通信產業(yè)、電視媒體等改革提供了獨特機遇。
根據國家電網公司公布的數據,在發(fā)展規(guī)劃的三個階段中總投資預計超過4萬億,第一階段(2009年-2010年)預計投資5500億元,其中特高壓電網投資830億元;第二階段(2011年-2015年)預計投資2萬億元,其中特高壓電網投資3000億元;第三階段(2016年-2020年)預計投資1.7萬億元,其中特高壓投資2500億元。
有專業(yè)人士以此數據粗略推算發(fā)現(xiàn),電網建造過程中,特高壓總投資將達6330億元;另據相關數據顯示,電網建造過程中,智能化方面的投資將達每年660億元-680億元,以2009年至2020年的規(guī)劃時限為基準,智能化方面的投資最少將達7260億元。
業(yè)內人士表示,智能化與特高壓兩方面的投資只能算“堅強智能電網”的一大部分,它對其他相關行業(yè)的帶動作用依然是個天文數字。這一項目對相關的制造商而言,是一個巨大的機遇,可以大幅提高生產企業(yè)的自主創(chuàng)新能力。
專家稱,這些將帶動信息化平臺、調度自動化系統(tǒng)、穩(wěn)定控制系統(tǒng)、柔性交流輸電、變電站自動化系統(tǒng)、微機繼電保護、配網自動化系統(tǒng)、用電管理采集系統(tǒng)、特高壓變壓器、電抗器、斷路器、避雷器、撫瓷、特高壓開關設備等方面的市場需求。
科學時報首席經濟學家武建東在其發(fā)布的《中國智能互動電網發(fā)展戰(zhàn)略報告》中預計,如果2009年就啟動電網的改造,智能電網的建設有望每
年拉動GDP一個百分點。
在武建東看來,中國僅需要更新的變電站就已超過百萬,智能電表更是有3000萬塊-5000萬塊的需求。如由各地電力、通信和軍隊通信兵聯(lián)合施工,3到5年內中國主要城鎮(zhèn)可初步實現(xiàn)電網的互動化運行并占領全球能源變革的制高點。




