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　　“四步走”構建技術發展路線圖智能電網的中國式思考盡管目前世界各國對于何謂智能電網還存有爭議，但作為當今世界電力系統發展變革的最新動向，智能電網的發展還是被認為是21世紀電力系統的重大科技創新和發展趨勢。

　　筆者認為，智能電網無論如何定義，首先是現代電力系統，其次應是動態的概念，即其在不同的時期應有不同的定義。例如，筆者去年到美國進行考察時發現，美國的智能電網與國際能源署的定義截然不同。因此，我國智能電網的建設也應明確目標，建立適合中國國情的智能電網發展戰略。

　　不同的要義

　　應該看到，當前各國專家針對電力工業應致力于提高電網智能化水平及等級已經達成共識，但是智能電網建設仍處于初期研究階段，國際上尚無統一、明確的定義。

　　目前，關于智能電網有幾個主流概念。

　　第一是通過傳感器、計量表、數字控件和分析工具，自動監控電網，優化電網性能，防止斷電，更快地恢復供電，增強能源利用率；通過智能電表與分時電價、設備狀態檢測等手段，最大限度降低電網設備損耗，減少電網的固定資產投資和電網運行的費用；消費者可通過智能電表的實時監控，做到自主選擇用電量；對可再生能源發電具有最大高兼容性。

　　第二是在發電方式多樣化與分布式能源體系下，采用最經濟與最安全的輸配電方式，將電能輸送給終端用戶；同時，運用高度自動化智能設備，對輸配電網和用電端(用電客戶端)采取實時監控，實現對電能的最優配置與利用。

　　第三是在開放和互聯的信息模式基礎上，通過加載系統數字設備和升級電網網絡管理系統，實現發電、輸電、供電、用電、客戶售電、電網分級調度、綜合服務等全流程的智能化、信息化、分級化互動管理。形成電網全新的服務功能，提高整個電網的可靠性、可用性和綜合效率。

　　第四是以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強網架為基礎，以通信信息平臺為支撐，具有信息化、自動化、互動化特征，包含發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節，覆蓋所有電壓等級，實現“電力流、信息流、業務流”的高度一體化融合的現代電網。

　　從這四個定義來看，各有差異與側重。其中，第一個定義是由美國電力科學研究院提出的，其定義強調電網可靠性，降低損耗，減少投資；第二個定義則強調了電網的系統集成；第三個定義由美國智能電網產業聯盟提出的，意在強調了多樣化能源的接入；第四個定義是由我國國家電網公司提出的，配合特高壓，涵蓋發電、調度、輸變電、配電和用戶各個環節。

　　事實上，由于發展環境和驅動因素不同，不同國家的電網企業和組織都在以自己的方式來理解智能電網，對智能電網進行研究和實踐，各國智能電網發展的思路、路徑和重點也各不相同。

　　不過，筆者認為，不同的定義之間也存在相似之處。例如就智能電網的主要功能而言，第一是要增加增強系統靈活性，縮小負荷峰谷差，實現可再生能源、分布式能源的接入；第二是增強電網可靠性和避免系統崩潰；第三是開放電力市場和提高透明度，這對于智能電網發展是非常重要的；第四是提高電能質量；第五是應具備提高效率、節能環保的作用。

　　筆者認為，未來的智能電網應實現4A系統集成，主要包括高級計量體系(AMI)、高級配電運行系統(ADO)、高級輸電運行系統(ATO)、高級資產管理系統(AAM)。盡管期間在應用過程中會出現不同的設備、不同的實現方式，但這四個系統的最大集成化將涵蓋智能電網的主要內容。其核心是具備智能判斷與自適應調節能力的調度、保護、反饋控制系統，并由先進的控制原理和系統研發、高集成度自動化電力設備、高自動化系統集成、自動化操作元件及基礎元器件所組成。

　　值得引起重視的是，在現階段，重要的不是統一智能電網的定義，關鍵是要實現設備的智能化，保障技術的先進性。為此，智能電網的主要特征應具備設備智能化、二次設備網絡化、通信平臺標準化。其中，關鍵技術領域又包括了通信集成、傳感與度量、先進功能組件、先進控制、決策支持等內容。

　　智能電網的戰略選擇

　　盡管我國的智能電網建設已經開始如火如荼的展開，但究其未來發展，還有很多挑戰需要一一克服。

　　其一是體制問題，包括發電廠和電網是何種關系，政府和電網是何種關系，考慮到我國當前的社會經濟發展狀況，我國的電力市場并不是完全開放的市場，這是未來智能電網建設中需要考慮的首要問題；

　　其二是技術標準問題，應該說，目前無論是國家電網、南方電網公司以及行業協會組織，都對智能電網的技術標準做了大量的準備工作，但是由于各方對于智能電網的定義尚未明確，所以標準的制定還需不斷完善、調整；

　　其三是監管問題，未來智能電網的建設由誰來監管，是電監會、能源局還是發改委？目前我國的電力監管本身還存在一定問題，倘若未來電網實現了電網的互動、開放，卻又缺乏公平、公正的監管體系，那將意味著智能電網的建設很可能會面臨更大挑戰；

　　其四是認識問題，這里的認識問題不僅強調業界對于智能電網的認識，更是全社會對于智能電網的認識問題。

　　此外，電力中斷和電能損失的公眾承受度、管理和處理復雜信息、使用可再生能源挑戰、對分布式能源支持等問題，也是需要正視的環節。

　　因此，筆者認為，在智能電網發展的戰略選擇上，應首先明確知易行難的挑戰。大家都了解智能電網的優勢與重要性，但是真正運作起來很難，如各方需解決很多問題，諸如政治意愿變為商業行為，促進關鍵技術向具有廣泛的市場開放，成本挑戰，解決生產與消費全過程技術推廣等。

　　考慮到上述因素，筆者個人提出了未來智能電網建設的三項基本原則。首先，需要平衡各種(社會組織)推動性與(市場)拉動性因素，以及在不同創新階段提供政策引導與支持；其次，盡快最大規模地推廣現在已有的、成本有效的、經濟可行的技術給需要發展的地方和需要用的地方；再次，應該形成大規模、高速度、高效率的技術轉化機制。

　　在此過程中，亦應關注建立可行的產業化模式。倘若產業化模式不對，將阻礙智能電網良性發展。國家應盡快制訂包括支持、運作、監管在內的一系列政策，用制度化手段調整、規范智能電網發展；建立公平的系統規則及技術成果共享機制。

　　智能電網在中國

　　未來智能電網的發展需要建立試點工程，通過技術和市場來拉動。需要制定和建立科學技術政策和措施、規劃程序和方法。技術制定要考慮目前的發展現狀，不能盲目追求超前研發；更需要確定技術優先發展領域，著手技術路線圖制定。

　　總之，要建立起面向未來的、真正可持續發展的智能電網體系，需要以技術創新、管理戰略和新的思維模式，從根本上改變能源的生產、分配和消費方式。提升可靠性、服務質量、效率和規則透明度。

　　筆者注意到，目前美國電網網架趨于穩定成熟，有充裕的輸配電供應能力，但設備陳舊老化，網架強二次設備弱。因此，其在智能電網的規劃中注重區域協調、電力市場、電力網絡基礎架構的升級更新；而歐洲則更注重新能源接入。對于中國而言，智能電網的發展首先要考慮我國是發展中國家的國情，因此智能電網的建設不可能依照美國、歐洲的智能電網路徑與方式進行。而且，我國目前還承擔著用電需求快速增長的艱巨任務，近年來電網投資的多數還是為了補電力投資的“欠債”，要在滿足發展增量的同時發展智能電網難度非常大，而這些則是歐美不需要考慮的問題。因此，筆者認為，在未來智能電網發展方面，我國應實行政府主導、電網(發電)企業作為實施主體，用戶和消費者參與的三結合方式。

　　就發展步驟而言，智能電網發展應主要經歷四個階段：第一，試點階段，大致需要2年時間，用于示范工程建設、宣傳、培訓、交流；第二，初步應用階段，需要5年時間，用于統一網絡數據模型，可視化的運行在線分析和實時預警，多維度、全視角信息集成分析。實現分時電價；第三，推廣階段，需要5年左右時間，用于建立電網預防控制與緊急控制的實時協調決策和快速仿真、電網數字化、運行控制實時化、資產管理精細化、能效電廠建設、負荷管理系統建設；第四，全面升級階段，需要10年左右時間，用于建設具有自愈能力的智能電網，通過提供更大的容錯性和孤島檢測，提供更安全和更可靠的接入，支持各種類型電源的友好接入和與客戶側的智能互動，實現實時電價。

　　應該看到，目前國內已展開了對數字化變電站、智能可視化調度與預警系統等方面的研究，特別是設備企業也針對數字設備、二次設備智能化等技術領域開始進行前瞻性研發，但我國智能電網仍處于起步階段。在此階段，筆者認為，當務之急是應積極謀劃智能電網的中國路線圖，不僅僅是技術路線，也包括整個電網體系的建設路線圖，惟此，才通過高效、良性的技術創新產業升級，搶占未來戰略制高點。