国智能电网发展的现状和原因分析

一、传统电网和智能电网的本质区别

智能电网(Smart Grid)概念，业内不少专家都曾经对其目标和功能进行过系统的概括和归纳，通常表述如下：

A) 实现电网的可靠运行;

B) 实现电网的安全运行;

C) 实现电网的经济运行;

D) 对环境的友好。

其实这样的表述，几乎没有让我们在传统概念的基础上前进一步。请问，传统电网不也同样有这些要求、并以严格的行业规定执行了许多年吗?所以，不能突出智能电网与传统电网的本质差别，就无法表达智能电网的真正内涵。

电力系统发展到今天，我们面临的真正挑战是：在保增长的前提下，来自环保方面的压力，已经使我们不能在传统的概念下来建设和运行电网;同样，在保增长的要求下，一次性能源将越来越稀缺，价格也会越来越高，这使得可持续发展产生严重的困难。

在上述条件之下，未来电网的前景，将是以稀薄能源为主体的分布式电源系统。以前那种一个调度命令下去就立即可以启停一台60万机组的方式，将会慢慢退出历史，代之而起的，是发与供都将在信息的流动下自洽达成协议的调度模式。成千上万的电源点与分布在整个负荷面上的用户，都会在需求和价格的双向约束下，以微分的精确步距，实现全系统出力与负荷的平衡。

智能电网与传统电网的本质区别在于，它的供方的大部分来自分布式微电源点，而它的需方，则是在需求强度与价格规则的双向约束下形成的负荷趋势。以这样的概念来审视我们今天的电网，你就会发现，我们的差距在哪里?我们现在的举措是否恰当、明智?

二、坚强智能电网的两极驱动

刘振亚总经理在2009年的特高压国际输电年会上，宣布了中国建设坚强智能电网的发展战略。根据中国能源资源分布和负荷分布背离的现实，提出构建以特高压输电网为国家电网的骨干网架、利用信息技术达到坚强智能电网两个最重要的目标，是有切实的客观依据的。

在中国当前的负荷级别上，电网一次侧的坚强性是首要，这是支撑电网安全可靠运行的前提。只有主网架结构的坚强，才能接纳各种能流的注入，经得起大级别的潮流变化和负荷起伏。所以，提高电网一次侧的坚强性，是坚强智能电网的第一驱动，其目标是达到电网的坚强性。

在此基础上，改善和提高电网在二次侧、在精细结构方面的智能化，是坚强智能电网的另一个驱动。它要解决的，是面向未来的分布式电源的接入、实时互动电价的选择、以及绿色可再生能源的消纳问题。

在达到上述两个目标以后，电网的景观将会随之改变：集中调度模式将退居次要，代之而起的，是电源与负荷的在线洽谈，和在各种规则之下的自动发电上网控制(AGC)。电网的主要任务，已经不是平衡发供，而是维持周波、电压、以及与各种价格相匹配的供电质量。这时候，即使电网的调峰，都可以根据利益原则而在民间完成。

这时候的电网，从技术上看，已经不是一家独资，而是成千上万股民共同拥有的电网。用户不但是电能的消费者，同时也是电能的生产者。挂在这个网上生存的，甚至会出现这样的商户，他们是电能的二次供应商，他们在深夜以极低的价格换能储备，在高峰时段发电上网，以30倍的差价取得收益。到时候甚至会出现私营的类似抽水蓄能电站这样的商业模式。

三、当前智能电网概念存在的三大误区

A) 智能电网的本意，是要在分布式电源林立的局面下，消纳本地的发电能力，电源点一旦准予联网，就要完全杜绝弃风、弃光、弃水现象。风、光是稀薄能源，换能模式一定是分布式吸收，就地消纳。象德国，基本上是以家庭电站为主，40% 自用，60%来自电网，有剩余才上网售电。但我国目前的模式都是集中办风电场、光伏电场，好不容易把如此稀薄的能源收集起来，却还不能本地消纳，要远距离输往东南负荷区。从经济指标上，我们看不出产生了多少经济效益。许多风电场一亏再亏，已经无法支撑。华锐风电的股价，从它的最高位一路下行，现在仅剩十分之一。

这里的实质是，这种运动式的国家投资，背离了这种自然能低密度分布的实际背景，效果堪忧。我们现在号称是世界头号风、光大国，但你去查查看，有几个风电场、光伏电厂已经收回了成本?

B) 国家在宏观政策上大力提倡绿色可再生能源，但实际执行的政策却是给投资者套上种种限制。发改委光伏上网标杆电价为1.1元/度，国家是垫着老本在支撑集中规模的发电模式，而居民发电的上网电价却只有0.4元/度。这种政策导向的实际效果是，背离了稀薄能源就地消纳的客观要求，走着一条赔本赚吆喝的道路，有违市场原则。

C) 智能电网的另一重要概念是，通过发供互动平抑负荷高峰，大力降低电源投资。这是需求侧管理的基本命题。在这方面实施的分时电价政策，应该说，效果比上述情况要好，但力度严重不足。分时电价的实施，技术条件早已成熟，从1998 年上海、湖北首先开始试行以来，已经历时15年，但目前工商用户实现分时电价的比例，还在60%左右，居民用户则仅为10%。在南京、宁波等城市，居民们争着要求实施分时电价，甚至有人买房也提出条件，要求买实现了分时电价的小区，但发展商摊摊手，供电局无规划，他们也没办法。为什么这么一项民众有强烈意愿的节能降耗措施，实行起来如此地作难?因为没有市场化，行政垄断决策。实施了分时电价的区域，力度也明显不足。峰谷比仅为3：1，而发达国家普遍都在 8-10:1上下。美国的尖峰与谷的比价为25倍。倘能这样，居民烧洗澡水时，它也得想一想，什么时候合闸比较划算了。

四、智能电网概念在欧美

在欧美国家，智能电网升级改造的第一步，决不是信息化之类的表面功夫，而是大面积更换为复费率电能表，因为顺应市场经济的要求立即会产生效益，不需要信息化之类的空话，提升经济效益的要求自然会导致信息化。

且看欧美各国实施智能电网第一步的举措：

A) 2009年1月，白宫宣布《复苏计划尺度》报告，要为4000万家庭安装智能电表;

B) 2009年2月，IBM将把马耳他的2万块普通电表更换成互动电表;

C) 2009年，加州已完成第一阶段200万用户小区的先进电表安装工作，可节电30%;

D) 意大利与欧盟合作，融资1600万欧元，至2008年累计安装了3180万块智能电表，实现远程抄表和价格互动，每年节约5亿欧元，降低线损3%;

E) 法国输电公司在智能电网方面的工作中，着重于自动抄表管理系统，计划到2017年，把居民普通电表全部更换成智能电表;

F) 西班牙计划在2018年以前，把1550万户电表全部更换成智能电表;

G) 德国规定，所有新建、改建的房屋必须安装智能电表;

H) 瑞典已完成了100%的智能电表的安装。

从上面可知，在欧美国家，智能电网改造的实质性的第一步，就是更换成智能电表，实现分时计费和价格互动。这是一个有效的抓手，立即能起到削峰填谷、降低电源投资和线损的作用。以市场化推动改造的效果显示，信息化和自动化是在实施过程中自然做到的。至于分布式电源上网、以价格政策鼓励绿色能源上网、使电网真正做到即插即用，才是需要努力去考虑的。

五、结语

坚强智能电网中的坚强，我们是做得不错的。因为地域辽阔，因为能源区域和负荷区域的远离，以特高压网架为中心枢纽建设电网，这种思路无疑是正确的。由于中国人民向来的拿手戏就是国家推动、举国运动、集中统一领导，所以效果非常明显，推动十分有效，虽然效益可能差一点，但从长远来看，还是值得的。

但在电网的智能化方面，我们的得分明显偏低。该放的不放，应该达到的力度没有达到，应该得到的效益没有得到。而且从根本上说，我们对智能电网的理解有概念错误，而且我们在实施的方向上走岔了路，这导致我们在分布式电源上网、即插即用、电价政策鼓励等方面，离正确的把控距离尚远。一窝蜂地上风光项目，电网却没本事消纳，致使大量企业走在了亏损的边缘，电网在一贯高傲气盛的外表下显出了无能。

这里不妨给出一个现实的判据：如果民间有大量投资主体开始依靠削峰填谷的价格差异有效生存的时候，就是我们的智能电网政策走上了正确道路的标志。

参考文献

1、王正风，智能电网及国内外发展概述[J]，赛尔电力自动化2012年05期。

胡学浩，智能电网-未来电网的发展态势[J]，电网技术，2009年33期。