智能电网未来发展所需技术一览

未来智能电网是否如人们所期待的那样，可以大规模接入新能源电力、保证高效率远距离输电的安全性和可靠性?在以“未来电网及电网技术发展预测和对策”为主题的香山科学会议第436次研讨会上，专家们认为，从现在起到2050年，将是我国电网向智能化转型的过渡期，而能否在高效率、安全性和可持续发展方面经受住挑战，则有赖于储能、输电、调度配置等相关技术取得重大突破。

新能源占比会越来越大

中国电力企业联合会发布的《全国电力工业统计快报》显示，2011年，我国火电发电量为3.8亿千瓦时，占比为82%，其中煤电发电比例为80%。国家《可再生能源发展“十二五”规划》提到，到2020年，水电装机容量计划达到4.2亿千瓦、风电2亿千瓦、太阳能5000万千瓦。照此计算，到“十二五”结束，我国煤电发电比例将降至60%左右。从远期来看，至2050年，煤电发电比例将降至40%。

未来新能源将成为电网输送的主角。不过，由于可再生能源具有间歇性、波动性、分散性等特点，其并入传统电网时将面临挑战。然而，中科院电工研究所研究员肖立业认为，不同种类的可再生能源有很好的时空互补性，并且还可发挥储能作用。中科院院士周孝信则指出：“与电源的转型相结合，电网发展总体上应侧重国家骨干输电网与地方输配电网、微网相结合的模式。”

电网的功能需越来越多

周孝信描绘了我国未来电网发展方向——既能适应水能、风能、太阳能发电等大规模可再生能源电力的需要，又能适应清洁煤电、核电等集中发电基地的的需要，也能适应对分布式能源电力开放、促进微网发展、提高终端能源利用效率的需求。

在中国电力科学研究院总工程师汤涌看来，我国能源资源分布不均衡，未来的电力负荷中心地区仍将集中在华北、华东、华中地区。“直至2020年，我国都将存在大规模的电力远距离输送需求。”

对我国未来电力发展和输电需求的初步估算结果表明，按未来达到中等发达国家人均用电8000千瓦时的水平计算，全国用电量12万亿千瓦时，全国发电等价装机为24亿千瓦。考虑煤电10亿千瓦(装机比例为41.6%)，其中四分之一为西电东送，再加上西部水电、风电和光电，西电东送的整体规模依然较大。

如何解决远距离输电的难点，国网智能电网研究院研究员汤广福认为，直流电网技术将是有效手段之一。如东北西北火电、风电可通过局部电网、直流的方式送入“三华”地区电网。

期待相关技术突破

与会专家预测，从现在到2030年，我国输电骨干网仍将基本保持超/特高压交直流输电网模式，但在基础研究和前沿高科技研发的支持带动下，将有可能出现新的输电技术，推动输电方式突破。根据技术突破程度的不同，可能有两种模式：一种是超/特高压交直流输电网模式，延续目前的发展模式;另外一种就是多端高压直流输电网和超/特高压交流输电网的混合模式，后者更依赖于相关先进技术的重大突破和技术经济优越性的比较。

由于交流大电网的安全稳定问题日益突出，直流电网也可从技术上克服交流电网的固有缺陷，从而提高未来电网的可靠性。“因此，输电网向直流方向过渡将是一个重要的趋势。”肖立业指出。

专家一致建议，设立“直流输电装备和系统相关基础科学问题研究”国家研究项目，为我国新型电压源直流输电系统和新型直流断路器等的研制与应用打下理论基础。同时，由于未来能源电力结构的转型对配电系统发展的影响显著，专家还建议设立“电力系统先进储能系统的关键基础科学问题研究”国家研究项目，着重解决电力系统(含电动汽车)中急需应用的新型蓄能电池、大规模压缩空气等储能系统的集成机理与设计优化，为储能系统在可再生能源的大规模发展、提高电力系统效率和发展智能电网等方面发挥积极作用，奠定理论基础。