智能電網(wǎng):經(jīng)濟創(chuàng)新增長的超級引擎
    2009-06-08    武建東    來源:中國經(jīng)濟周刊

    單向運轉(zhuǎn)的百萬公里以上的中國電網(wǎng)是最浪費的網(wǎng)絡(luò)資源,為此,智能互動電網(wǎng)的變革應(yīng)該成為中國電網(wǎng)發(fā)展的首要目標。這將是一個比3G業(yè)務(wù)更加宏大的產(chǎn)業(yè)空間,一個比3G業(yè)務(wù)更能夠推動內(nèi)需體系轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機遇。倘若2009年就啟動國家互動電網(wǎng)的改造,每年有可能拉動國民經(jīng)濟增長一個左右百分點。如由各地電力、通訊和軍隊通訊兵聯(lián)合施工,三到五年內(nèi)我國主要城鎮(zhèn)可以初步實現(xiàn)電網(wǎng)的互動化運行并占領(lǐng)全球能源變革的制高點。由此,營建與歐美兩大電力體系不同的“電力光纖復(fù)合電纜電網(wǎng),” 應(yīng)該成為中國電網(wǎng)現(xiàn)代化迫在眉睫的使命。

  美國已啟動智能電網(wǎng)改造計劃

  5月21日,美國眾議院能源和商業(yè)委員會通過了《美國清潔能源和安全法案》,這個法案的第一章清潔能源之中明確規(guī)定了美國要發(fā)展智能網(wǎng)格和提高電力傳輸效率。
  此前這個電網(wǎng)革命已經(jīng)成為美國戰(zhàn)勝金融海嘯的天使,2009年1月25日——奧巴馬上臺五天之后,美國白宮宣布未來三年內(nèi)將為美國家庭安裝4000萬個智能電表,同時投資40多億美元推動電網(wǎng)現(xiàn)代化。2009年5月7日美國又宣布,美國電機電力工程師協(xié)會(IEEE) 協(xié)同美國國家標準技術(shù)研究院(NIST),于2009年6月3日-5日在加州召開專門會議,制定智能互動電網(wǎng)的標準和互通原則,這個計劃簡稱:IEEE P2030,并冀望這個標準成為全球標準?梢耘袛,近期美國將有十多個州、二三十個城市、一萬個以上變壓器、四千多個變壓中心啟動智能電網(wǎng)改革,這預(yù)示著美國已經(jīng)強行啟動了制度性的智能電網(wǎng)改造計劃并力爭占領(lǐng)這個領(lǐng)域的制高點,這將對世界產(chǎn)生震撼。
  同樣,發(fā)展智能電網(wǎng)也得到歐盟國家的高度重視,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》明確強調(diào),智能電網(wǎng)技術(shù)是保證歐盟電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。目前英、法、意等都在加快推動智能電網(wǎng)的應(yīng)用和變革。
  而在中國,新能源發(fā)展面臨的第一個挑戰(zhàn)應(yīng)該不是發(fā)展可再生能源,而是電網(wǎng)的現(xiàn)代化。沒有電網(wǎng)的升級將難以有效地接入可再生能源,不利于成功搭構(gòu)分布式能源系統(tǒng)以及建立適應(yīng)21世紀需要的電力儲能系統(tǒng)。由此,我國就需要通過加載系統(tǒng)數(shù)字設(shè)備,實現(xiàn)發(fā)電、輸電、供電、用電、客戶售電、電網(wǎng)分級調(diào)度、綜合服務(wù)等電力產(chǎn)業(yè)全流程的智能化、信息化、分級化的互動管理?梢愿锩缘貙㈦娏W(wǎng)提升為電力、數(shù)據(jù)、視頻、智能家電控制、樓宇自動化和電動交通等多功能合成的互動網(wǎng)絡(luò),造就一個與傳統(tǒng)電網(wǎng)體系規(guī)模相當?shù)膭?chuàng)新架構(gòu)。這個電網(wǎng)變革的本質(zhì)是一次新的全球技術(shù)革命。因此,大力發(fā)展互動電網(wǎng)變革是工業(yè)革命100多年以來,歷史賜予中國可以在生產(chǎn)方式方面領(lǐng)先世界超前發(fā)展的第一次真正機會。

  替代特高壓 成為中國電網(wǎng)發(fā)展首要戰(zhàn)略目標

  根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會的統(tǒng)計:截至2008年年底,全國電網(wǎng)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(wǎng)幾百萬公里。目前這個龐大的輸配電系統(tǒng)單向運轉(zhuǎn),實際上成為了世界上最沉睡的財富,也是最浪費的網(wǎng)絡(luò)資源,如同六車道的路面卻只有單車道行駛。倘若我們的電網(wǎng)優(yōu)先世界其它國家進入互動時代,中國將可以造就全球最大規(guī)模新的信息化資源和最偉大的能源轉(zhuǎn)變。
  經(jīng)過測算,2008年全國社會用電總量近35000億千瓦時,倘若,中國實現(xiàn)了互動電網(wǎng)的轉(zhuǎn)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;如果推行更大規(guī)模的信息化電網(wǎng)改造工程,中國的電網(wǎng)體系可以創(chuàng)造更加巨大的市場價值。
  這意味著中國電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略有必要進行大規(guī)模調(diào)整,其首要發(fā)展目標應(yīng)從電網(wǎng)輸送方式的變革,即特高壓計劃調(diào)整為電網(wǎng)的效率革命,也就是互動電網(wǎng)的變革。這個目標也是國際電網(wǎng)變革的戰(zhàn)略制高點,目前還沒有哪個國家完全占有它,中國與其它國家處于一個起跑區(qū)內(nèi)。國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)已經(jīng)為此做出了積極調(diào)整,中國完全具備占領(lǐng)這個產(chǎn)業(yè)革命制高點的歷史機會。

  營建“電力光纖復(fù)合電纜電網(wǎng)”

  美國和歐洲的智能電網(wǎng)改革的基礎(chǔ)是立足于一網(wǎng)(電力網(wǎng))一線(電力線),并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建互聯(lián)數(shù)據(jù)網(wǎng),實現(xiàn)實時、高速、雙向的電力數(shù)據(jù)讀取和可再生能源的接入。
  以化石能源為主的中國大體量能源體系不具備快速轉(zhuǎn)入可再生能源的基礎(chǔ),盲目追隨歐美國家智能電網(wǎng)的改革路線,將使中國電網(wǎng)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型陷入東施效顰之路。中國應(yīng)該推行跨越式戰(zhàn)略,采用大規(guī)模突破性手段進行電網(wǎng)的組織革命,推行一網(wǎng)(電力網(wǎng))多線(添附光纖線)的轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略,即在現(xiàn)有電力線的基礎(chǔ)上,添加二、三條光纖線纜,通過電力光纖復(fù)合電纜電網(wǎng)的模式解決民用網(wǎng)、政府網(wǎng)和軍用網(wǎng)三網(wǎng)捆綁電纜線互動運行的問題。為此,我國電網(wǎng)現(xiàn)代化的擇優(yōu)技術(shù)路線應(yīng)明確為跨越式、跨產(chǎn)業(yè)的變革方式;其發(fā)展目標應(yīng)明確為主體營建互動電網(wǎng),推動電力產(chǎn)業(yè)從中低端的電力提供商提升為綜合能源、通訊和信息服務(wù)商,實現(xiàn)有插座的地方就可以高速上網(wǎng)。由此,中國的農(nóng)村將在這個變革中直接進入高速互聯(lián)網(wǎng),這也是我國電網(wǎng)現(xiàn)代化的最小代價和最理想捷徑。
  這個電網(wǎng)體系應(yīng)該可以包括如下功能:電力主線運營送電網(wǎng)和可再生能源接入網(wǎng),光纖線纜運行通訊網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、電視網(wǎng)、家電管理網(wǎng)、智慧電能存儲網(wǎng)、遠程醫(yī)療網(wǎng)、生物傳感器網(wǎng)。如由各地電力、通訊和軍隊通訊兵聯(lián)合施工,三到五年內(nèi)我國主要城鎮(zhèn)可以初步實現(xiàn)互動電網(wǎng)的基礎(chǔ)營建和運行。

  推行“洲際能源互動網(wǎng)絡(luò)計劃”

  智能電網(wǎng)的體系化就是某種意義上的電網(wǎng)國際化、區(qū)域化,甚至在超導(dǎo)電網(wǎng)發(fā)展成熟之后將實現(xiàn)全球化,這就需要中國互動電網(wǎng)體系的標準、體系架構(gòu)和流程要素要考慮區(qū)域化的融合,筆者將這個行動稱之為“洲際能源互動網(wǎng)絡(luò)計劃”。
  其框架如下:以一個全球電網(wǎng)互動升級標準為基礎(chǔ),實現(xiàn)中國電網(wǎng)體系的互動轉(zhuǎn)型,同時這個體系的標準兼容并蓄洲際互動電網(wǎng)建設(shè),可將東亞、東南亞、中亞、俄羅斯乃至非洲和大洋洲等地的發(fā)電、輸電、供電、用電的電力產(chǎn)業(yè)和有關(guān)能源產(chǎn)業(yè)互聯(lián)集成起來,實現(xiàn)中國與周邊國家的電力能源交流,包括推進以電能國際交易部分替代能源商品貿(mào)易,實現(xiàn)新的國際分工和能量流的運轉(zhuǎn),重組全球能源管理體系。如有必要也可與北美、歐盟的智能電網(wǎng)建立體系通道,推動電力能源的全球化互動整合,而且這個體系可以因全球氣候、環(huán)境、社會和能源的變化保持擇優(yōu)升級。
  為此,建議國家投入1000億至2000億美元,以內(nèi)地需求為基本,聯(lián)合韓國、朝鮮、蒙古、泰國、緬甸、越南、柬埔寨、以及俄羅斯、日本等國家建立區(qū)域互動電網(wǎng)標準,大力推動電力體系最大的聯(lián)通和電力國際化交易,配建國際化戰(zhàn)略能源大管網(wǎng)。由此,將使中國的電網(wǎng)體系尤同中國通訊系統(tǒng)國際化一般,實現(xiàn)國際化、商業(yè)化和現(xiàn)代化的創(chuàng)新運轉(zhuǎn)。
  智能互動電網(wǎng)指在創(chuàng)建開放的系統(tǒng)和建立共享的信息模式的基礎(chǔ)上,以智能電網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ),通過電子終端將用戶之間、用戶和電網(wǎng)公司之間形成網(wǎng)絡(luò)互動和即時連接,實現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取的實時、高速、雙向的總體效果,實現(xiàn)電力、電信、電視、遠程家電控制和電池集成充電等的多用途開發(fā)。

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