“我們不僅僅要成倍增加可再生能源的開(kāi)發(fā)能力，還要建立一個(gè)更堅(jiān)強(qiáng)、更智能的電網(wǎng)。”８月５日在印第安納州北極星公司，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬如是說(shuō)。

國(guó)際金融危機(jī)尚未遠(yuǎn)去，哪些產(chǎn)業(yè)能成為下一波經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的制高點(diǎn)？奧巴馬把目光投向了新能源和智能電網(wǎng)建設(shè)等領(lǐng)域。

而在美國(guó)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)計(jì)劃浮出水面時(shí)，萬(wàn)里以外的中國(guó)，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的研究和發(fā)展早已在如火如荼地進(jìn)行。

中國(guó)走在世界前面

７月中旬，國(guó)家電網(wǎng)公司來(lái)了兩位美國(guó)客人——美國(guó)商務(wù)部長(zhǎng)駱家輝和曾獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的美國(guó)能源部長(zhǎng)朱棣文。吸引兩位美國(guó)部長(zhǎng)前來(lái)的是中國(guó)在堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)和特高壓輸電技術(shù)方面的發(fā)展。

中國(guó)要打造的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，通過(guò)先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)和控制方法，實(shí)現(xiàn)安全、高效運(yùn)行的電網(wǎng)。它既可以減少長(zhǎng)距離輸電的損耗，也有利于風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等間歇性能源的并網(wǎng)利用。

中國(guó)是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)的先行者。為了解決中國(guó)能源主要分布地與主要消費(fèi)地不一致和可再生能源發(fā)展的問(wèn)題，近年來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)公司一直在努力打造具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征的統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。

今年５月，國(guó)家電網(wǎng)公司總經(jīng)理劉振亞表示，將分階段推進(jìn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)發(fā)展，到２０２０年，將全面建成統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。

智能電網(wǎng)并非中國(guó)一家在做。在美國(guó)，今年奧巴馬總統(tǒng)上任之后即提出要建設(shè)智能電網(wǎng)。但是，那時(shí)美國(guó)所提的智能電網(wǎng)與中國(guó)不同，其重點(diǎn)是研發(fā)可再生能源和分布式電源并網(wǎng)技術(shù)；同時(shí)，發(fā)展智能電表，使消費(fèi)者可以根據(jù)自身需要在不同價(jià)格時(shí)段使用電力。

然而，據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司透露，在訪問(wèn)國(guó)家電網(wǎng)公司以后，駱家輝表示，美方非常認(rèn)同國(guó)家電網(wǎng)公司發(fā)展智能電網(wǎng)過(guò)程中提出的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、加強(qiáng)規(guī)劃、以信息技術(shù)作基礎(chǔ)、注重互動(dòng)的目標(biāo)和原則，期待國(guó)家電網(wǎng)公司在此領(lǐng)域能夠繼續(xù)發(fā)揮引領(lǐng)作用。

隨后，在８月５日的講話中，奧巴馬明確提出，要建設(shè)一個(gè)可實(shí)現(xiàn)電力在東西兩岸傳輸?shù)男碌闹悄茈娋W(wǎng)。奧巴馬坦言，“很久以來(lái)，我們?cè)谶@一創(chuàng)新性領(lǐng)域沒(méi)有作為，而中國(guó)、日本等國(guó)家已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在了前面。”

“奧巴馬提出要建設(shè)在距離約４５００公里的東西兩岸傳輸電力的智能電網(wǎng)，并強(qiáng)調(diào)‘更堅(jiān)強(qiáng)、更智能’，這說(shuō)明美國(guó)在智能電網(wǎng)建設(shè)方面的理念已與中國(guó)相似，美國(guó)要建的將是一個(gè)類似于中國(guó)的大范圍的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。”國(guó)家電網(wǎng)公司北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院副院長(zhǎng)胡兆光說(shuō)。

長(zhǎng)期以來(lái)，我們?cè)谥卮罂萍柬?xiàng)目方面往往只能對(duì)西方亦步亦趨，而這一次，中國(guó)走在了世界前面。

新能源革命倒逼電網(wǎng)智能化

投資１５０００億元到１８０００億元，在沿海營(yíng)建３０００－５０００個(gè)近海人工島，上面建１２０００－１５０００部超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，這樣就可形成４億千瓦以上的風(fēng)電裝機(jī)容量，相當(dāng)于中國(guó)現(xiàn)有裝機(jī)容量的一半……

這是中國(guó)科學(xué)院教授、著名能源專家武建東對(duì)于發(fā)展海上風(fēng)電的美好愿景。除了海上風(fēng)電，武教授還希望開(kāi)發(fā)青藏高原和沙漠地區(qū)的太陽(yáng)能，通過(guò)大規(guī)模開(kāi)發(fā)這些可再生能源，我們就可以從容應(yīng)對(duì)礦物能源終將耗竭所帶來(lái)的危機(jī)。

但是，這些美好的設(shè)想要變成現(xiàn)實(shí)，有一個(gè)必要的前提：風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電要能上網(wǎng)利用。然而，以目前的技術(shù)條件，風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等間歇性能源的大規(guī)模利用，會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重沖擊，影響電網(wǎng)的安全性。

出路只有一條：建設(shè)強(qiáng)大、堅(jiān)固、有力、互動(dòng)、高效、靈便的智能電網(wǎng)。只有建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，才能實(shí)現(xiàn)可再生能源的集約化開(kāi)發(fā)、遠(yuǎn)距離輸送和高效利用，實(shí)現(xiàn)各類分布式電源、儲(chǔ)能裝置和用電設(shè)施并網(wǎng)接入標(biāo)準(zhǔn)化和電網(wǎng)運(yùn)行控制智能化。

“智能電網(wǎng)建成后，消費(fèi)者既可以是電力客戶，也可以讓自己生產(chǎn)的風(fēng)能、太陽(yáng)能、氫電池、生物沼氣等并網(wǎng)利用，從而成為小型電力供應(yīng)商，這個(gè)轉(zhuǎn)變將使人類消費(fèi)能源的方式發(fā)生歷史性革命。”武建東說(shuō)。

據(jù)有關(guān)專家測(cè)算，到２０２０年，中國(guó)可再生能源裝機(jī)容量將達(dá)到５．７億千瓦，占總裝機(jī)容量的３５％；每年可減少煤炭消耗４．７億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，減排二氧化碳１３．８億噸。

２０２０年，這也將是國(guó)家電網(wǎng)公司規(guī)劃的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)大功告成之時(shí)。國(guó)家電網(wǎng)公司研究室主任葛正翔表示：“屆時(shí)，電網(wǎng)優(yōu)化配置資源能力將大幅提升，清潔能源裝機(jī)比例達(dá)到３５％，分布式電源實(shí)現(xiàn)‘即插即用’，智能電表普及應(yīng)用。”

“整合或改造傳統(tǒng)的電力流程，其本質(zhì)就是更有效地重組人類的能源體系，改造人類基本的生產(chǎn)方式。以智能互動(dòng)電網(wǎng)重塑全球電力體系是危機(jī)時(shí)代人類提高能源效率的最佳捷徑。”武建東認(rèn)為，“全球主要經(jīng)濟(jì)體正面臨著一次使電力體系效益最大化的歷史機(jī)遇，誰(shuí)掌握了智能互動(dòng)電網(wǎng)，誰(shuí)就主導(dǎo)了下一代全球能源的戰(zhàn)略發(fā)展能力。它是以科技創(chuàng)新再造國(guó)際分工的最大的和平紅利。中國(guó)必須擁有這個(gè)制高點(diǎn)，也一定能夠擁有這個(gè)制高點(diǎn)。”

特高壓技術(shù)助推智能電網(wǎng)建設(shè)

“中國(guó)的智能電網(wǎng)是以智能和技術(shù)為依托，全面體現(xiàn)于發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度等６個(gè)環(huán)節(jié)。”葛正翔表示，中國(guó)的智能電網(wǎng)首先是一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)，其中，具有長(zhǎng)距離、大容量、低損耗功效的特高壓電網(wǎng)技術(shù)，將成為核心環(huán)節(jié)。

特高壓電網(wǎng)是指１０００千伏交流和正負(fù)８００千伏直流輸電網(wǎng)絡(luò)。這是中國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的網(wǎng)架基礎(chǔ)。特高壓電網(wǎng)具有遠(yuǎn)距離、大規(guī)模的電力輸送能力，有利于在更大范圍內(nèi)優(yōu)化配置能源資源。

１０００千伏輸電線路的自然輸送功率約為５００千伏輸電線路的５倍，電阻損耗約為５００千伏輸電線路的１／４，可節(jié)約線路走廊土地資源約２／３……

“我國(guó)能源資源與生產(chǎn)力逆向分布，煤炭資源保有儲(chǔ)量的７６％分布在西部與北部地區(qū)，８０％的水能資源分布在西部地區(qū)，但７５％以上的能源需求集中在東中部地區(qū)。因此采用特高壓輸電技術(shù)，提高全國(guó)范圍內(nèi)電力資源優(yōu)化配置的能力已成為當(dāng)務(wù)之急。”國(guó)家電網(wǎng)新聞發(fā)言人盧健說(shuō)。

今年１月，我國(guó)自主研發(fā)、設(shè)計(jì)和建設(shè)的百萬(wàn)伏交流輸變電項(xiàng)目——晉東南—南陽(yáng)—荊門特高壓試驗(yàn)示范工程正式建成投運(yùn)，這標(biāo)志著中國(guó)成功掌握了世界最先進(jìn)的特高壓建設(shè)核心技術(shù)。

根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)下一步規(guī)劃，到“十二五”初期，國(guó)家電網(wǎng)將建成“兩縱兩橫”特高壓骨干電網(wǎng)，將陜北、晉東南煤電基地的電力輸送到華中、華東地區(qū)，將蒙西煤電基地電力送到華北、華東地區(qū)，將西南水電送到華中、華東地區(qū)。

目前，世界上只有中國(guó)發(fā)展了１０００千伏特高壓技術(shù)。“美國(guó)下一步要搞４０００公里以上的輸電網(wǎng)絡(luò)，很可能也會(huì)選擇特高壓技術(shù)，因?yàn)橐獙?shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離輸電，特高壓是最經(jīng)濟(jì)的。”胡兆光說(shuō)。