加快发展智能电网 承载和推动第三次工业革命
——人民政协报专访国家电网刘振亚董事长

 

 

　　记者：目前，世界主要国家都非常重视智能电网发展，但大多数的公众并不清楚智能电网是一个什么样的电网，作为国家电网公司的董事长，请您为我们作一介绍。

 

　　刘振亚：智能电网是从本世纪初开始发展的，主要是基于新能源发电技术、特高压输电技术、信息网络技术、智能控制技术的快速突破，和传统的电网相比，智能电网具有网架坚强、广泛互联、开放互动、高度智能四个显著特点，是面向未来的现代化大电网。

 

　　网架坚强，主要指电网具有强大的资源配置能力和抵御风险能力，能适应清洁能源大规模开发的新要求，我国的智能电网是以特高压为骨干网架的坚强智能电网。广泛互联，主要指电网的联网规模越来越大，而且电网可以与物联网、互联网等网络互联融合，既能配置能源资源，也能配置其他公共服务资源。开放互动，主要指以智能电网为平台，构建开放统一、竞争有序的电力市场体系，用户可与电网双向互动，灵活适应各类电源并网和客户多样化需求。高度智能，主要指电网对各类故障具有强大的适应能力，能够自动处理故障、防范风险。

 

 

　　记者：我国《国民经济和社会发展“十二五”规划纲要》对发展智能电网作出了部署，您对此是如何理解的。

 

　　刘振亚：在“十二五”规划纲要中，明确将发展特高压、智能电网作为推动我国能源生产和利用方式变革的重要举措。我认为，智能电网是保障国家能源供应的重要基础设施，能够解决我国能源发展面临的突出问题，促进我国能源安全、清洁、环保、友好发展。

 

　　我国能源发展面临四大问题。一是总量供应问题。2013年我国能源消费总量达到37.6亿吨标准煤，其中煤炭35亿吨（相当于25亿吨标准煤），石油、天然气对外依存度分别超过60%、30%。要满足经济社会发展的需求，今后较长时期能源供应都面临较大压力。二是资源配置问题。我国能源资源与生产力分布不均衡，全国70%以上的煤炭、水电、风能、太阳能资源都集中在西部、北部地区，距离东中部负荷中心，一般都在800到4000公里，依靠传统电网，难以大规模开发。三是能源效率问题。我国能源在开发环节，集约化程度偏低；在传输环节，过度依赖输煤，消耗高品质能源来输送低品质能源；在使用环节，大量煤炭仍然直接燃烧，整体能效偏低。能源开发利用全过程效率都需要提高。四是生态环境问题。我国能源结构以煤为主，能源发展长期追求就地平衡，带来土壤、水质、大气污染等突出问题。

 

　　发展以特高压为骨干网架的坚强智能电网，能够有效解决我国能源发展面临的四大问题，实现能源安全发展、清洁发展、环保发展、友好发展。安全发展，就是以智能电网为市场载体和配置平台，统筹利用国际国内资源，促进能源大规模集约开发，保障能源供应总量。清洁发展，就是通过智能电网促进清洁能源和分布式电源发展，改善能源结构，最大限度降低对化石能源的依赖。环保发展，就是充分发挥智能电网作用，统筹利用全国环境容量，实现以电代煤、以电代油、电从远方来，大幅度减少东中部地区燃煤排放。友好发展，就是基于智能电网开放互动优势，灵活适应各类电源发电上网和客户多样化用电需求，使能源开发和消费方便快捷，让生活更加舒适、经济。

 

 

　　记者：您刚才提到，国家电网公司正在建设以特高压为骨干网架的坚强智能电网，特高压在智能电网中有着什么样的重要地位？

 

　　刘振亚：发展特高压是建设坚强智能电网的关键，在优化资源配置、确保电网安全方面具有不可替代的作用。

 

　　一是大幅提高电网配置资源的能力。1000千伏特高压交流的输电功率约500万千瓦，是500千伏交流输电的5倍；±800千伏特高压直流的输电功率达到800万千瓦，是±500千伏高压直流的2.6倍；±1100千伏特高压直流的输电功率达到1400万千瓦，为±500千伏高压直流的4.7倍。我们规划到2020年建成“五纵五横”特高压交流骨干网架和27回特高压直流工程，届时特高压电网输电能力将达到4.5亿千瓦。

 

　　二是大幅拓宽电网配置资源的范围。1000千伏特高压交流的经济输电距离可达1500公里，为500千伏交流输电的3倍。±800千伏特高压直流的经济输电距离达到2500公里，为±500千伏高压直流的2.5倍；±1100千伏特高压直流的输电距离可达到5000公里。通过特高压交直流输电，可以构建覆盖全国范围的能源配置网络，并将周边国家能源资源纳入我国市场进行配置。从长远看，还可以实现洲际输电。

 

　　三是大幅提升电网安全承载能力。2013年底我国发电装机已经达到12.5亿千瓦，现有的500千伏电网不能适应发展的需要，加快建设特高压电网已经刻不容缓。预计到2020、2030、2050年，我国发电装机将分别达到20亿、28亿、40亿千瓦左右，只有发展特高压电网，才能适应装机快速发展的需要、确保电网安全。

 

 

　　记者：我们了解到，目前有一种观点认为应当优先或者重点发展特高压直流，您怎样看待这个问题？

 

　　刘振亚：要建设一个安全承载能力强、资源配置能力强的特高压电网，必须要推进特高压交直流协调发展。

 

　　在电网中，交流和直流功能不同。交流具有输电和构建网架的双重功能，电力的接入、传输和消纳十分灵活，是构建电网的前提，也是电网安全运行的基础。直流的主要优势是送电距离更远、输送功率更大，主要用于大型能源基地的送出，不能形成网络。作个简单的比喻，特高压直流好比万吨巨轮，而特高压交流电网好比深水港，要发展万吨巨轮，就必须建设深水港。我们规划特高压电网发展时，对特高压交流和直流的发展规模、时序都进行了大量的仿真模拟，结果表明：只有特高压交直流协调发展，建设“强交强直”特高压电网，才能最大限度提高特高压电网的安全性、经济性，目前的主要问题是特高压交流发展严重滞后，当务之急是加快建设“三华”特高压交流电网。

 

 

　　记者：我国智能电网发展目前处于什么水平，国家电网公司开展了哪些工作？

 

　　刘振亚：我国的智能电网发展总体处于世界先进行列，其中在特高压输电、智能变电站和智能电表、电动汽车智能充换电服务网络、大规模接入新能源、大电网控制等领域处于世界领先水平。近几年，国家电网公司主要开展了以下工作。

 

　　一是加快建设特高压骨干网架。已建成并投运了2项1000千伏交流工程和3项±800千伏直流工程，均保持安全稳定运行。正在建设1项±800千伏直流工程和1项1000千伏特高压交流工程。同时还在推进±1100千伏直流工程建设，将为构建跨地区、跨国、跨洲输电通道创造条件。

 

　　二是大力提升电网智能化水平。已建成智能变电站843座，正在建设新一代智能变电站。在30个重点城市核心区建成技术领先、灵活可靠的智能配电网。到目前累计安装智能电表1.82亿只，实现客户用电信息采集1.91亿户。建成电动汽车充换电站400座、充电桩1.9万个，在环渤海、长三角地区形成了城际充换电服务网络。

 

　　三是积极推动清洁能源发展。截止2013年底，国家电网公司经营区域内水电装机近1.9亿千瓦、风电并网装机超过7000万千瓦，均位居世界第一；光伏发电装机超过1500万千瓦。目前，我们在新能源接入检测、运行调度等方面的技术都处于世界先进水平。在张北建成风光储输工程，这是世界上第一个集风力发电、光伏发电、储能系统、智能输电于一体，综合开发利用新能源的创新工程。

 

　　四是着力提升自主创新能力。建成世界上最完善的高水平试验研究体系，全面掌握了特高压交、直流输电核心技术和整套设备制造能力。在大电网控制保护、智能电网、清洁能源接入等领域取得一批世界级的创新成果。建立了系统的特高压与智能电网技术标准体系，制订国家标准66项，编制20项国际标准，特高压交流电压成为国际标准电压。

 

 

　　记者：您前不久在科技日报发表署名文章，指出发展智能电网是承载和推动第三次工业革命的必由之路，您作出这个判断主要基于什么考虑？

 

　　刘振亚：通过对前两次工业革命的深入研究，可以发现这样一个突出特征，就是能源革命对工业发展具有决定性、全局性影响，既推动新兴工业行业出现，也推动传统工业行业升级，是工业革命的根本动力。第一次工业革命，是蒸汽机的发明与广泛应用推动了近代工业大发展。第二次工业革命，是电的发明与广泛应用推动了现代工业大发展。我认为，智能电网是承载第三次工业革命的基础平台，对第三次工业革命具有全局性的推动作用。

 

　　第一，智能电网是新一轮能源革命的基础。新一轮能源革命特征是大规模发展清洁能源，方向是从以化石能源为主、清洁能源为辅，向以清洁能源为主、化石能源为辅转变，清洁能源占据全球能源主导地位只是时间问题。应该说，这一轮能源革命在资源上是具备条件的。世界能源理事会估算，全球太阳能资源超过100万亿千瓦，陆地风电资源超过1万亿千瓦。比如，北极的风电资源十分丰富，利用小时数能够达到4000小时，接近常规火电的利用小时数；赤道附近的太阳能资源也非常丰富，光伏发电利用小时数一般在2000小时以上。此外，全球还有丰富的海洋风能、水能、生物质能、潮汐、地热资源，都可以转化为电能利用。要大规模开发清洁能源，关键在于建设网架坚强、广泛互联、开放互动、高度智能的智能电网，才能够适应风电、太阳能间歇性、随机性特征，解决清洁能源并网、配置和消纳难题。总之，智能电网是清洁能源发展的基础，是新一轮能源革命的关键。

 

　　第二，智能电网对战略性新兴产业具有广泛的带动作用。与传统的互联电网相比，智能电网技术密集型特征更加突出，对新能源、新材料、智能装备、电动汽车、新一代信息产业，具有很强的带动作用。欧美发达国家已将发展智能电网纳入国家战略，欧盟将发展智能电网作为新兴经济的重要支柱，估算未来20年的建设投资规模将达到5000亿欧元；美国将智能电网作为实现经济复苏的战略性基础设施，估算未来20年的建设投资规模达到1.5万亿美元。我国规划确定的20项战略性新兴产业重大工程，绝大多数与智能电网密切相关。

 

　　同时，智能电网与物联网、互联网等深度融合后，将构成价值无法估量的社会公共平台，可以支撑智能家庭、智能楼宇、智能小区、智慧城市建设，推动生产生活智慧化。

 

 

　　记者：下一步，国家电网公司对智能电网建设还有哪些部署？同时，作为来自能源领域的政协委员，您对国家在支持智能电网发展方面有何建议？

 

　　刘振亚：能否发展好智能电网、牢牢把握住第三次工业革命的历史机遇，将很大程度上决定我国在未来全球竞争中的地位。在前两次工业革命中，中华民族都落后了，追赶了二百多年。机遇稍纵即逝，面对第三次工业革命，国家电网公司有这样一种责任感和紧迫感，就是努力占领新一轮能源革命制高点，为中华民族伟大复兴作出积极贡献。下一步，我们将重点抓好三个方面的工作。

 

　　一是推进两大战略实施。深入推进“一特四大”战略，通过坚强的智能电网，促进大型煤电、大型水电、大型核电、大型可再生能源发电基地集约化建设，向东中部负荷中心地区大规模、远距离输电。全面实施电能替代战略，把工业锅炉、居民取暖厨炊等用煤改为用电，大幅减少直燃煤污染；大力发展电动汽车、电气化轨道交通等，减少燃油排放，实现“以电代煤、以电代油、电从远方来、来的是清洁电”。二是加快发展特高压。到2015年、2017年和2020年分别建成“两纵两横”、“三纵三横”和“五纵五横”特高压骨干网架和7回、13回、27回特高压直流工程。到2020年，具备4.5亿千瓦电力大范围配置能力，满足5.5亿千瓦清洁能源送出和消纳的需要。三是提升电网智能水平。全面建设现代智能配电网，增强配电网安全承载能力，适应分布式电源、微电网、电动力车加快发展的需要。建设智能用户管理与双向互动平台，让普通家庭能够通过智能电网实现用户能源管理、移动终端购电、综合信息服务、远程家电控制等，全面提高百姓生活的智能化水平。

 

　　从国家层面看，我建议做好五个方面的工作。一是战略引领，从国家层面制定智能电网发展战略，把智能电网作为第三次工业革命的先导产业，放在突出重要的位置优先发展。二是科学规划，抓紧制定国家级智能电网发展规划，统筹智能电网与能源创新发展，统筹智能电网与生态文明建设，统筹智能电网与新型工业化、新型城镇化工作。三是突破关键，进一步加大对特高压的支持力度，重点要加快建设特高压骨干网架，更好地服务和支撑新能源开发、并网与消纳，从根本上破解我国面临的能源难题和雾霾困局。四是自主创新，整合各方面的科技资源，强化企业在技术创新中的主体地位，集中力量攻克新能源发电、大规模储能、多网融合、智能装备关键技术。五是加快走出去，鼓励企业积极参与全球竞争，加快技术与装备出口，振兴民族工业。积极参与国际标准制定，为我国智能电网的技术、产品参与全球竞争打好基础。