吕伟业:我认为中国“智能电网”应该以“安全、经济、高效、清洁、低碳”为核心。其基本形态是:发送供用储、信息和电力流双向互动系统,集中统一与分散分布相结合的电源结构,统一协调调度。“智能电网”的核心和基本形态是在传统电网基础上的扩展和变革,但不论如何变革,统一协调调度是不变的,只是“智能电网”的调度更重要,难度更大,技术支撑要更完善,理念、体制、管理更新更迫切。
请注意我上面的用词,以往我们谈电网都是“发送供用”,“智能电网”还需要“储”,就是储能。同时信息和电力流是双向互动系统。这里有四个重点环节需要详细说明一下。
第一要强调的是:无论传统电网还是“智能电网”,保证安全稳定是第一位的。交流同步电网有其电压和功角安全稳定的特殊规律,世界上由于电网失稳而造成巨大社会、经济损失的恶性事故並不少见。交流同步电网中任何扰动都会引起全系统的响应,甚至造成不稳定,並通过链锁效应扩展到全系统,保证电网安全稳定是一个系统工程,取决于诸多因素而非一、二个因素。
中国要保证电力系统安全稳定需认真研究论证几个问题:首先是中国交流同步电网合理分区论证。此论证涉及全国联网、区域主干网架、远距离输电与特高压、超高压和交直流等一系列技术应用。其次是可再生能源电力远距离输送安全稳定论证。第三是超导限流、储能技术应用论证。第四是提高电网安全稳定性多方案的技术经济优选论证。以达到同样安全稳定水平而投入资金最少的系统一、二次合理配置。
第二个要强调的是:中国“智能电网”建立,供用电系统变革是重点。供用电系统变革的目的是要达到降低供电网线损,提高供电网自愈能力,提高供电可靠性,减小城市输电走廊困难,减小峰谷差,减少系统装机,接纳可再生能源包括用户绿色电力,减少能源不必要转换以提高一次能源利用率,降低用户实际消费电价,适应新型交通工具等等目的。
供用电系统变革是一项全社会的系统工程。中国曾经历过较长的“重发、轻供、不管用”时期,中国供用电环节各方面基础较差,信息化水平低,总体自动化控制水平不高,供配电网架结构薄弱,各地区基础现状很不均衡等。中国推行“配电自动化系统”工作为今后供用电系统变革提供了一定基础,但“智能电网”供用电系统的技术和管理变革要求高,要求在全面数字信息化集成的基础上实现智能化控制,要求建立分布式能源系统,接纳可再生能源,要求优化供配电电压等级、建立合理的供配电网和微网结构,要求商业服务模式创新即原单一电力供应商转变为綜合能源供应服务商,电源商、用户也要参与能源管理等。因此,供用电系统变革涉及观念、政策、体制、管理、规划、导则规范、人员、技术、设备、网架和信息化水平等方方面面,工作量很大,是一项全社会的系统工程。各地区基础水平又很不一致,不可一刀切,还要量力而行。总之,供用电系统变革要在规划、规范、试点、总结、完善基础上逐步推行,才能提高投资效益,避免低水平重复建设。
第三个要强调的是:中国《智能电网》建立,可再生能源应用与分布式能源系统是难点。
建立分布式能源系统是大势所趋。大量实践已证明分布式能源系统的一次能源利用率比传统电网模式提高一倍多,也是改善能源结构,接纳可再生能源,提高电力供应安全保障有效途径,在这方面中国与世界发达国家相比有很大差距,首先是观念、体制上的差距。要对中国原电源结构和分布调整做好相应规划,逐步加大分布式电源比例,互补改善接入可再生能源电力的质量,以达到更多应用可再生能源目的。
可再生能源是低碳、清洁、可持续的最有效能源,特别是太阳能、风能新可再生能源利用,是人类未来生存的希望。但是,太阳能、风能除因为当前造价偏高和利用小时低而缺乏竞争力需政策支持外,其不确定性即隨机性、间隙性以及反调峰特性对电网影响很大,电能质量下降包括频率、电压不稳,谐波污染,还有风电对电网故障和扰动的过渡能力低如低电压穿越能力低等问题,直至威胁到电网安全稳定。