中国以坚强智能电网引领世界电网发展新趋势

 

北京８月１０日电：“我们不仅仅要成倍增加可再生能源的开发能力，还要建立一个更坚强、更智能的电网。”８月５日在印第安纳州北极星公司，美国总统奥巴马如是说。

 

    国际金融危机尚未远去，哪些产业能成为下一波经济增长的制高点？奥巴马把目光投向了新能源和智能电网建设等领域。

 

    而在美国的坚强智能电网计划浮出水面时，万里以外的中国，坚强智能电网的研究和发展早已在如火如荼地进行。

 

    中国走在世界前面

 

    ７月中旬，国家电网公司来了两位美国客人——美国商务部长骆家辉和曾获诺贝尔物理学奖的美国能源部长朱棣文。吸引两位美国部长前来的是中国在坚强智能电网和特高压输电技术方面的发展。

 

    中国要打造的坚强智能电网是以特高压电网为骨干网架，通过先进的设备技术和控制方法，实现安全、高效运行的电网。它既可以减少长距离输电的损耗，也有利于风电、太阳能发电等间歇性能源的并网利用。

 

    中国是坚强智能电网建设的先行者。为了解决中国能源主要分布地与主要消费地不一致和可再生能源发展的问题，近年来，国家电网公司一直在努力打造具有信息化、自动化、互动化特征的统一的坚强智能电网。

 

    今年５月，国家电网公司总经理刘振亚表示，将分阶段推进坚强智能电网发展，到２０２０年，将全面建成统一的坚强智能电网。

 

    智能电网并非中国一家在做。在美国，今年奥巴马总统上任之后即提出要建设智能电网。但是，那时美国所提的智能电网与中国不同，其重点是研发可再生能源和分布式电源并网技术；同时，发展智能电表，使消费者可以根据自身需要在不同价格时段使用电力。

 

    然而，据国家电网公司透露，在访问国家电网公司以后，骆家辉表示，美方非常认同国家电网公司发展智能电网过程中提出的统一标准、加强规划、以信息技术作基础、注重互动的目标和原则，期待国家电网公司在此领域能够继续发挥引领作用。

 

    随后，在8月5日的讲话中，奥巴马明确提出，要建设一个可实现电力在东西两岸传输的新的智能电网。奥巴马坦言，“很久以来，我们在这一创新性领域没有作为，而中国、日本等国家已经远远走在了前面。”

 

    “奥巴马提出要建设在距离约4500公里的东西两岸传输电力的智能电网，并强调‘更坚强、更智能’，这说明美国在智能电网建设方面的理念已与中国相似，美国要建的将是一个类似于中国的大范围的坚强智能电网。”国家电网公司北京经济技术研究院副院长胡兆光说。

 

    长期以来，我们在重大科技项目方面往往只能对西方亦步亦趋，而这一次，中国走在了世界前面。

 

    新能源革命倒逼电网智能化

 

    投资15000亿元到18000亿元，在沿海营建3000－5000个近海人工岛，上面建12000－15000部超导风力发电机，这样就可形成4亿千瓦以上的风电装机容量，相当于中国现有装机容量的一半……

 

   这是中国科学院教授、著名能源专家武建东对于发展海上风电的美好愿景。除了海上风电，武教授还希望开发青藏高原和沙漠地区的太阳能，通过大规模开发这些可再生能源，我们就可以从容应对矿物能源终将耗竭所带来的危机。

 

    但是，这些美好的设想要变成现实，有一个必要的前提：风电和太阳能发电要能上网利用。然而，以目前的技术条件，风电、太阳能发电等间歇性能源的大规模利用，会对电网造成严重冲击，影响电网的安全性。

 

    出路只有一条：建设强大、坚固、有力、互动、高效、灵便的智能电网。只有建设坚强智能电网，才能实现可再生能源的集约化开发、远距离输送和高效利用，实现各类分布式电源、储能装置和用电设施并网接入标准化和电网运行控制智能化。

 

    “智能电网建成后，消费者既可以是电力客户，也可以让自己生产的风能、太阳能、氢电池、生物沼气等并网利用，从而成为小型电力供应商，这个转变将使人类消费能源的方式发生历史性革命。”武建东说。

 

    据有关专家测算，到2020年，中国可再生能源装机容量将达到5.7亿千瓦，占总装机容量的35％；每年可减少煤炭消耗4.7亿吨标准煤，减排二氧化碳13.8亿吨。

 

    2020年，这也将是国家电网公司规划的坚强智能电网大功告成之时。国家电网公司研究室主任葛正翔表示：“届时，电网优化配置资源能力将大幅提升，清洁能源装机比例达到35％，分布式电源实现‘即插即用’，智能电表普及应用。”

 

    “整合或改造传统的电力流程，其本质就是更有效地重组人类的能源体系，改造人类基本的生产方式。以智能互动电网重塑全球电力体系是危机时代人类提高能源效率的最佳捷径。”武建东认为，“全球主要经济体正面临着一次使电力体系效益最大化的历史机遇，谁掌握了智能互动电网，谁就主导了下一代全球能源的战略发展能力。它是以科技创新再造国际分工的最大的和平红利。中国必须拥有这个制高点，也一定能够拥有这个制高点。”

 

    特高压技术助推智能电网建设

 

    “中国的智能电网是以智能和技术为依托，全面体现于发电、输电、变电、配电、用电和调度等6个环节。”葛正翔表示，中国的智能电网首先是一个坚强的电网，其中，具有长距离、大容量、低损耗功效的特高压电网技术，将成为核心环节。

 

    特高压电网是指1000千伏交流和正负800千伏直流输电网络。这是中国坚强智能电网的网架基础。特高压电网具有远距离、大规模的电力输送能力，有利于在更大范围内优化配置能源资源。

 

    1000千伏输电线路的自然输送功率约为500千伏输电线路的5倍，电阻损耗约为500千伏输电线路的1／4，可节约线路走廊土地资源约2／3……

 

    “我国能源资源与生产力逆向分布，煤炭资源保有储量的76％分布在西部与北部地区，80％的水能资源分布在西部地区，但75％以上的能源需求集中在东中部地区。因此采用特高压输电技术，提高全国范围内电力资源优化配置的能力已成为当务之急。”国家电网新闻发言人卢健说。

 

    今年1月，我国自主研发、设计和建设的百万伏交流输变电项目——晋东南—南阳—荆门特高压试验示范工程正式建成投运，这标志着中国成功掌握了世界最先进的特高压建设核心技术。

 

    根据国家电网下一步规划，到“十二五”初期，国家电网将建成“两纵两横”特高压骨干电网，将陕北、晋东南煤电基地的电力输送到华中、华东地区，将蒙西煤电基地电力送到华北、华东地区，将西南水电送到华中、华东地区。

 

    目前，世界上只有中国发展了1000千伏特高压技术。“美国下一步要搞4000公里以上的输电网络，很可能也会选择特高压技术，因为要实现长距离输电，特高压是最经济的。”胡兆光说。