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

    單向運轉的百萬(wàn)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(dòng)電網(wǎng)的變革應該成為中國電網(wǎng)發(fā)展的首要目標。這將是一個(gè)比3G業(yè)務(wù)更加宏大的產(chǎn)業(yè)空間,一個(gè)比3G業(yè)務(wù)更能夠推動(dòng)內需體系轉型的戰略機遇。倘若2009年就啟動(dòng)國家互動(dòng)電網(wǎng)的改造,每年有可能拉動(dòng)國民經(jīng)濟增長(cháng)一個(gè)左右百分點(diǎn)。如由各地電力、通訊和軍隊通訊兵聯(lián)合施工,三到五年內我國主要城鎮可以初步實(shí)現電網(wǎng)的互動(dòng)化運行并占領(lǐng)全球能源變革的制高點(diǎn)。由此,營(yíng)建與歐美兩大電力體系不同的“電力光纖復合電纜電網(wǎng),” 應該成為中國電網(wǎng)現代化迫在眉睫的使命。

  美國已啟動(dòng)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(huì )通過(guò)了《美國清潔能源和安全法案》,這個(gè)法案的第一章清潔能源之中明確規定了美國要發(fā)展智能網(wǎng)格和提高電力傳輸效率。
  此前這個(gè)電網(wǎng)革命已經(jīng)成為美國戰勝金融海嘯的天使,2009年1月25日——奧巴馬上臺五天之后,美國白宮宣布未來(lái)三年內將為美國家庭安裝4000萬(wàn)個(gè)智能電表,同時(shí)投資40多億美元推動(dòng)電網(wǎng)現代化。2009年5月7日美國又宣布,美國電機電力工程師協(xié)會(huì )(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(kāi)專(zhuān)門(mén)會(huì )議,制定智能互動(dòng)電網(wǎng)的標準和互通原則,這個(gè)計劃簡(jiǎn)稱(chēng):IEEE P2030,并冀望這個(gè)標準成為全球標準?梢耘袛,近期美國將有十多個(gè)州、二三十個(gè)城市、一萬(wàn)個(gè)以上變壓器、四千多個(gè)變壓中心啟動(dòng)智能電網(wǎng)改革,這預示著(zhù)美國已經(jīng)強行啟動(dòng)了制度性的智能電網(wǎng)改造計劃并力爭占領(lǐng)這個(gè)領(lǐng)域的制高點(diǎn),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(huì )的能源綠皮書(shū)《歐洲可持續的、競爭的和安全的電能策略》明確強調,智能電網(wǎng)技術(shù)是保證歐盟電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向。目前英、法、意等都在加快推動(dòng)智能電網(wǎng)的應用和變革。
  而在中國,新能源發(fā)展面臨的第一個(gè)挑戰應該不是發(fā)展可再生能源,而是電網(wǎng)的現代化。沒(méi)有電網(wǎng)的升級將難以有效地接入可再生能源,不利于成功搭構分布式能源系統以及建立適應21世紀需要的電力儲能系統。由此,我國就需要通過(guò)加載系統數字設備,實(shí)現發(fā)電、輸電、供電、用電、客戶(hù)售電、電網(wǎng)分級調度、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(dòng)管理?梢愿锩缘貙㈦娏W(wǎng)提升為電力、數據、視頻、智能家電控制、樓宇自動(dòng)化和電動(dòng)交通等多功能合成的互動(dòng)網(wǎng)絡(luò ),造就一個(gè)與傳統電網(wǎng)體系規模相當的創(chuàng )新架構。這個(gè)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(dòng)電網(wǎng)變革是工業(yè)革命100多年以來(lái),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(huì )。

  替代特高壓 成為中國電網(wǎng)發(fā)展首要戰略目標

  根據中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì )的統計:截至2008年年底,全國電網(wǎng)220千伏及以上輸電線(xiàn)路回路長(cháng)度已達36.48萬(wàn)千米,中、低壓配電網(wǎng)幾百萬(wàn)公里。目前這個(gè)龐大的輸配電系統單向運轉,實(shí)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(chē)道的路面卻只有單車(chē)道行駛。倘若我們的電網(wǎng)優(yōu)先世界其它國家進(jìn)入互動(dòng)時(shí)代,中國將可以造就全球最大規模新的信息化資源和最偉大的能源轉變。
  經(jīng)過(guò)測算,2008年全國社會(huì )用電總量近35000億千瓦時(shí),倘若,中國實(shí)現了互動(dòng)電網(wǎng)的轉型,相當于每年可以節省其中5%10%左右的電力資源,接近2000億元人民幣的水平,相當于營(yíng)建一組半2009年開(kāi)工的、投資1200億元的福建福清、浙江方家山、廣東陽(yáng)江三個(gè)核電站;如果推行更大規模的信息化電網(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(chǎng)價(jià)值。
  這意味著(zhù)中國電網(wǎng)的發(fā)展戰略有必要進(jìn)行大規模調整,其首要發(fā)展目標應從電網(wǎng)輸送方式的變革,即特高壓計劃調整為電網(wǎng)的效率革命,也就是互動(dòng)電網(wǎng)的變革。這個(gè)目標也是國際電網(wǎng)變革的戰略制高點(diǎn),目前還沒(méi)有哪個(gè)國家完全占有它,中國與其它國家處于一個(gè)起跑區內。國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)已經(jīng)為此做出了積極調整,中國完全具備占領(lǐng)這個(gè)產(chǎn)業(yè)革命制高點(diǎn)的歷史機會(huì )。

  營(yíng)建“電力光纖復合電纜電網(wǎng)”

  美國和歐洲的智能電網(wǎng)改革的基礎是立足于一網(wǎng)(電力網(wǎng))一線(xiàn)(電力線(xiàn)),并在此基礎上構建互聯(lián)數據網(wǎng),實(shí)現實(shí)時(shí)、高速、雙向的電力數據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入可再生能源的基礎,盲目追隨歐美國家智能電網(wǎng)的改革路線(xiàn),將使中國電網(wǎng)的戰略轉型陷入東施效顰之路。中國應該推行跨越式戰略,采用大規模突破性手段進(jìn)行電網(wǎng)的組織革命,推行一網(wǎng)(電力網(wǎng))多線(xiàn)(添附光纖線(xiàn))的轉型戰略,即在現有電力線(xiàn)的基礎上,添加二、三條光纖線(xiàn)纜,通過(guò)電力光纖復合電纜電網(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(xiàn)互動(dòng)運行的問(wèn)題。為此,我國電網(wǎng)現代化的擇優(yōu)技術(shù)路線(xiàn)應明確為跨越式、跨產(chǎn)業(yè)的變革方式;其發(fā)展目標應明確為主體營(yíng)建互動(dòng)電網(wǎng),推動(dòng)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(shí)現有插座的地方就可以高速上網(wǎng)。由此,中國的農村將在這個(gè)變革中直接進(jìn)入高速互聯(lián)網(wǎng),這也是我國電網(wǎng)現代化的最小代價(jià)和最理想捷徑。
  這個(gè)電網(wǎng)體系應該可以包括如下功能:電力主線(xiàn)運營(yíng)送電網(wǎng)和可再生能源接入網(wǎng),光纖線(xiàn)纜運行通訊網(wǎng)、數據網(wǎng)、電視網(wǎng)、家電管理網(wǎng)、智慧電能存儲網(wǎng)、遠程醫療網(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,三到五年內我國主要城鎮可以初步實(shí)現互動(dòng)電網(wǎng)的基礎營(yíng)建和運行。

  推行“洲際能源互動(dòng)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、區域化,甚至在超導電網(wǎng)發(fā)展成熟之后將實(shí)現全球化,這就需要中國互動(dòng)電網(wǎng)體系的標準、體系架構和流程要素要考慮區域化的融合,筆者將這個(gè)行動(dòng)稱(chēng)之為“洲際能源互動(dòng)網(wǎng)絡(luò )計劃”。
  其框架如下:以一個(gè)全球電網(wǎng)互動(dòng)升級標準為基礎,實(shí)現中國電網(wǎng)體系的互動(dòng)轉型,同時(shí)這個(gè)體系的標準兼容并蓄洲際互動(dòng)電網(wǎng)建設,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(lái),實(shí)現中國與周邊國家的電力能源交流,包括推進(jìn)以電能?chē)H交易部分替代能源商品貿易,實(shí)現新的國際分工和能量流的運轉,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(dòng)電力能源的全球化互動(dòng)整合,而且這個(gè)體系可以因全球氣候、環(huán)境、社會(huì )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?xún)鹊匦枨鬄榛,?lián)合韓國、朝鮮、蒙古、泰國、緬甸、越南、柬埔寨、以及俄羅斯、日本等國家建立區域互動(dòng)電網(wǎng)標準,大力推動(dòng)電力體系最大的聯(lián)通和電力國際化交易,配建國際化戰略能源大管網(wǎng)。由此,將使中國的電網(wǎng)體系尤同中國通訊系統國際化一般,實(shí)現國際化、商業(yè)化和現代化的創(chuàng )新運轉。
  智能互動(dòng)電網(wǎng)指在創(chuàng )建開(kāi)放的系統和建立共享的信息模式的基礎上,以智能電網(wǎng)技術(shù)為基礎,通過(guò)電子終端將用戶(hù)之間、用戶(hù)和電網(wǎng)公司之間形成網(wǎng)絡(luò )互動(dòng)和即時(shí)連接,實(shí)現數據讀取的實(shí)時(shí)、高速、雙向的總體效果,實(shí)現電力、電信、電視、遠程家電控制和電池集成充電等的多用途開(kāi)發(fā)。

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