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加快發(fā)展智能電網(wǎng) 承載和推動第三次工業(yè)革命!
一、智能電網(wǎng)是功能強(qiáng)大的現(xiàn)代化電網(wǎng)
記者：目前，世界主要國家都非常重視智能電網(wǎng)發(fā)展，但大多數(shù)的公眾并不清楚智能電網(wǎng)是一個什么樣的電網(wǎng)，作為國家電網(wǎng)公司的董事長，請您為我們作一介紹。
劉振亞：智能電網(wǎng)是從本世紀(jì)初開始發(fā)展的，主要是基于新能源發(fā)電技術(shù)、特高壓輸電技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制技術(shù)的快速突破，和傳統(tǒng)的電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)具有網(wǎng)架堅強(qiáng)、廣泛互聯(lián)、開放互動、高度智能四個顯著特點，是面向未來的現(xiàn)代化大電網(wǎng)。
網(wǎng)架堅強(qiáng)，主要指電網(wǎng)具有強(qiáng)大的資源配置能力和抵御風(fēng)險能力，能適應(yīng)清潔能源大規(guī)模開發(fā)的新要求，我國的智能電網(wǎng)是以特高壓為骨干網(wǎng)架的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)。廣泛互聯(lián)，主要指電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)規(guī)模越來越大，而且電網(wǎng)可以與物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)融合，既能配置能源資源，也能配置其他公共服務(wù)資源。開放互動，主要指以智能電網(wǎng)為平臺，構(gòu)建開放統(tǒng)一、競爭有序的電力市場體系，用戶可與電網(wǎng)雙向互動，靈活適應(yīng)各類電源并網(wǎng)和客戶多樣化需求。高度智能，主要指電網(wǎng)對各類故障具有強(qiáng)大的適應(yīng)能力，能夠自動處理故障、防范風(fēng)險。
二、發(fā)展智能電網(wǎng)是解決我國能源突出問題的根本途徑
記者：我國《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展“十二五”規(guī)劃綱要》對發(fā)展智能電網(wǎng)作出了部署，您對此是如何理解的。
劉振亞：在“十二五”規(guī)劃綱要中，明確將發(fā)展特高壓、智能電網(wǎng)作為推動我國能源生產(chǎn)和利用方式變革的重要舉措。我認(rèn)為，智能電網(wǎng)是保障國家能源供應(yīng)的重要基礎(chǔ)設(shè)施，能夠解決我國能源發(fā)展面臨的突出問題，促進(jìn)我國能源安全、清潔、環(huán)保、友好發(fā)展。
我國能源發(fā)展面臨四大問題。一是總量供應(yīng)問題。2013年我國能源消費總量達(dá)到37.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中煤炭35億噸(相當(dāng)于25億噸標(biāo)準(zhǔn)煤)，石油、天然氣對外依存度分別超過60%、30%。要滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需求，今后較長時期能源供應(yīng)都面臨較大壓力。二是資源配置問題。我國能源資源與生產(chǎn)力分布不均衡，全國70%以上的煤炭、水電、風(fēng)能、太陽能資源都集中在西部、北部地區(qū)，距離東中部負(fù)荷中心，一般都在800到4000公里，依靠傳統(tǒng)電網(wǎng)，難以大規(guī)模開發(fā)。三是能源效率問題。我國能源在開發(fā)環(huán)節(jié)，集約化程度偏低;在傳輸環(huán)節(jié)，過度依賴輸煤，消耗高品質(zhì)能源來輸送低品質(zhì)能源;在使用環(huán)節(jié)，大量煤炭仍然直接燃燒，整體能效偏低。能源開發(fā)利用全過程效率都需要提高。四是生態(tài)環(huán)境問題。我國能源結(jié)構(gòu)以煤為主，能源發(fā)展長期追求就地平衡，帶來土壤、水質(zhì)、大氣污染等突出問題。
發(fā)展以特高壓為骨干網(wǎng)架的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)，能夠有效解決我國能源發(fā)展面臨的四大問題，實現(xiàn)能源安全發(fā)展、清潔發(fā)展、環(huán)保發(fā)展、友好發(fā)展。安全發(fā)展，就是以智能電網(wǎng)為市場載體和配置平臺，統(tǒng)籌利用國際國內(nèi)資源，促進(jìn)能源大規(guī)模集約開發(fā)，保障能源供應(yīng)總量。清潔發(fā)展，就是通過智能電網(wǎng)促進(jìn)清潔能源和分布式電源發(fā)展，改善能源結(jié)構(gòu)，***大限度降低對化石能源的依賴。環(huán)保發(fā)展，就是充分發(fā)揮智能電網(wǎng)作用，統(tǒng)籌利用全國環(huán)境容量，實現(xiàn)以電代煤、以電代油、電從遠(yuǎn)方來，大幅度減少東中部地區(qū)燃煤排放。友好發(fā)展，就是基于智能電網(wǎng)開放互動優(yōu)勢，靈活適應(yīng)各類電源發(fā)電上網(wǎng)和客戶多樣化用電需求，使能源開發(fā)和消費方便快捷，讓生活更加舒適、經(jīng)濟(jì)。
三、特高壓是構(gòu)建堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵
記者：您剛才提到，國家電網(wǎng)公司正在建設(shè)以特高壓為骨干網(wǎng)架的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)，特高壓在智能電網(wǎng)中有著什么樣的重要地位?
劉振亞：發(fā)展特高壓是建設(shè)堅強(qiáng)智能電網(wǎng)的關(guān)鍵，在優(yōu)化資源配置、確保電網(wǎng)安全方面具有不可替代的作用。
一是大幅提高電網(wǎng)配置資源的能力。1000千伏特高壓交流的輸電功率約500萬千瓦，是500千伏交流輸電的5倍;±800千伏特高壓直流的輸電功率達(dá)到800萬千瓦，是±500千伏高壓直流的2.6倍;±1100千伏特高壓直流的輸電功率達(dá)到1400萬千瓦，為±500千伏高壓直流的4.7倍。我們規(guī)劃到2020年建成“五縱五橫”特高壓交流骨干網(wǎng)架和27回特高壓直流工程，屆時特高壓電網(wǎng)輸電能力將達(dá)到4.5億千瓦。
二是大幅拓寬電網(wǎng)配置資源的范圍。1000千伏特高壓交流的經(jīng)濟(jì)輸電距離可達(dá)1500公里，為500千伏交流輸電的3倍。±800千伏特高壓直流的經(jīng)濟(jì)輸電距離達(dá)到2500公里，為±500千伏高壓直流的2.5倍;±1100千伏特高壓直流的輸電距離可達(dá)到5000公里。通過特高壓交直流輸電，可以構(gòu)建覆蓋全國范圍的能源配置網(wǎng)絡(luò)，并將周邊國家能源資源納入我國市場進(jìn)行配置。從長遠(yuǎn)看，還可以實現(xiàn)洲際輸電。
三是大幅提升電網(wǎng)安全承載能力。2013年底我國發(fā)電裝機(jī)已經(jīng)達(dá)到12.5億千瓦，現(xiàn)有的500千伏電網(wǎng)不能適應(yīng)發(fā)展的需要，加快建設(shè)特高壓電網(wǎng)已經(jīng)刻不容緩。預(yù)計到2020、2030、2050年，我國發(fā)電裝機(jī)將分別達(dá)到20億、28億、40億千瓦左右，只有發(fā)展特高壓電網(wǎng)，才能適應(yīng)裝機(jī)快速發(fā)展的需要、確保電網(wǎng)安全。
四、建設(shè)特高壓電網(wǎng)需要協(xié)調(diào)推進(jìn)特高壓交直流發(fā)展
記者：我們了解到，目前有一種觀點認(rèn)為應(yīng)當(dāng)優(yōu)先或者重點發(fā)展特高壓直流，您怎樣看待這個問題?
劉振亞：要建設(shè)一個安全承載能力強(qiáng)、資源配置能力強(qiáng)的特高壓電網(wǎng)，必須要推進(jìn)特高壓交直流協(xié)調(diào)發(fā)展。
在電網(wǎng)中，交流和直流功能不同。交流具有輸電和構(gòu)建網(wǎng)架的雙重功能，電力的接入、傳輸和消納十分靈活，是構(gòu)建電網(wǎng)的前提，也是電網(wǎng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。直流的主要優(yōu)勢是送電距離更遠(yuǎn)、輸送功率更大，主要用于大型能源基地的送出，不能形成網(wǎng)絡(luò)。作個簡單的比喻，特高壓直流好比萬噸巨輪，而特高壓交流電網(wǎng)好比深水港，要發(fā)展萬噸巨輪，就必須建設(shè)深水港。我們規(guī)劃特高壓電網(wǎng)發(fā)展時，對特高壓交流和直流的發(fā)展規(guī)模、時序都進(jìn)行了大量的仿真模擬，結(jié)果表明：只有特高壓交直流協(xié)調(diào)發(fā)展，建設(shè)“強(qiáng)交強(qiáng)直”特高壓電網(wǎng)，才能***大限度提高特高壓電網(wǎng)的安全性、經(jīng)濟(jì)性，目前的主要問題是特高壓交流發(fā)展嚴(yán)重滯后，當(dāng)務(wù)之急是加快建設(shè)“三華”特高壓交流電網(wǎng)。
五、我國智能電網(wǎng)發(fā)展處于世界先進(jìn)行列
記者：我國智能電網(wǎng)發(fā)展目前處于什么水平，國家電網(wǎng)公司開展了哪些工作?
劉振亞：我國的智能電網(wǎng)發(fā)展總體處于世界先進(jìn)行列，其中在特高壓輸電、智能變電站和智能電表、電動汽車智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)、大規(guī)模接入新能源、大電網(wǎng)控制等領(lǐng)域處于世界***水平。近幾年，國家電網(wǎng)公司主要開展了以下工作。
一是加快建設(shè)特高壓骨干網(wǎng)架。已建成并投運(yùn)了2項1000千伏交流工程和3項±800千伏直流工程，均保持安全穩(wěn)定運(yùn)行。正在建設(shè)1項±800千伏直流工程和1項1000千伏特高壓交流工程。同時還在推進(jìn)±1100千伏直流工程建設(shè)，將為構(gòu)建跨地區(qū)、跨國、跨洲輸電通道創(chuàng)造條件。
二是大力提升電網(wǎng)智能化水平。已建成智能變電站843座，正在建設(shè)新一代智能變電站。在30個重點城市核心區(qū)建成技術(shù)***、靈活可靠的智能配電網(wǎng)。到目前累計安裝智能電表1.82億只，實現(xiàn)客戶用電信息采集1.91億戶。建成電動汽車充換電站400座、充電樁1.9萬個，在環(huán)渤海、長三角地區(qū)形成了城際充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。
三是積極推動清潔能源發(fā)展。截止2013年底，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域內(nèi)水電裝機(jī)近1.9億千瓦、風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)超過7000萬千瓦，均位居世界***;光伏發(fā)電裝機(jī)超過1500萬千瓦。目前，我們在新能源接入檢測、運(yùn)行調(diào)度等方面的技術(shù)都處于世界先進(jìn)水平。在張北建成風(fēng)光儲輸工程，這是世界上***個集風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能系統(tǒng)、智能輸電于一體，綜合開發(fā)利用新能源的創(chuàng)新工程。
四是著力提升自主創(chuàng)新能力。建成世界上***完善的高水平試驗研究體系，全面掌握了特高壓交、直流輸電核心技術(shù)和整套設(shè)備制造能力。在大電網(wǎng)控制保護(hù)、智能電網(wǎng)、清潔能源接入等領(lǐng)域取得一批***的創(chuàng)新成果。建立了系統(tǒng)的特高壓與智能電網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，制訂國家標(biāo)準(zhǔn)66項，編制20項國際標(biāo)準(zhǔn)，特高壓交流電壓成為國際標(biāo)準(zhǔn)電壓。
六、智能電網(wǎng)將承載和推動第三次工業(yè)***
記者：您前不久在科技日報發(fā)表署名文章，指出發(fā)展智能電網(wǎng)是承載和推動第三次工業(yè)***的必由之路，您作出這個判斷主要基于什么考慮?
劉振亞：通過對前兩次工業(yè)***的深入研究，可以發(fā)現(xiàn)這樣一個突出特征，就是能源***對工業(yè)發(fā)展具有決定性、全局性影響，既推動新興工業(yè)行業(yè)出現(xiàn)，也推動傳統(tǒng)工業(yè)行業(yè)升級，是工業(yè)***的根本動力。***次工業(yè)***，是蒸汽機(jī)的發(fā)明與廣泛應(yīng)用推動了近代工業(yè)大發(fā)展。第二次工業(yè)***，是電的發(fā)明與廣泛應(yīng)用推動了現(xiàn)代工業(yè)大發(fā)展。我認(rèn)為，智能電網(wǎng)是承載第三次工業(yè)***的基礎(chǔ)平臺，對第三次工業(yè)***具有全局性的推動作用。
***，智能電網(wǎng)是新一輪能源***的基礎(chǔ)。新一輪能源***特征是大規(guī)模發(fā)展清潔能源，方向是從以化石能源為主、清潔能源為輔，向以清潔能源為主、化石能源為輔轉(zhuǎn)變，清潔能源占據(jù)全球能源主導(dǎo)地位只是時間問題。應(yīng)該說，這一輪能源***在資源上是具備條件的。世界能源理事會估算，全球太陽能資源超過100萬億千瓦，陸地風(fēng)電資源超過1萬億千瓦。比如，北極的風(fēng)電資源十分豐富，利用小時數(shù)能夠達(dá)到4000小時，接近常規(guī)火電的利用小時數(shù);赤道附近的太陽能資源也非常豐富，光伏發(fā)電利用小時數(shù)一般在2000小時以上。此外，全球還有豐富的海洋風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、潮汐、地?zé)豳Y源，都可以轉(zhuǎn)化為電能利用。要大規(guī)模開發(fā)清潔能源，關(guān)鍵在于建設(shè)網(wǎng)架堅強(qiáng)、廣泛互聯(lián)、開放互動、高度智能的智能電網(wǎng)，才能夠適應(yīng)風(fēng)電、太陽能間歇性、隨機(jī)性特征，解決清潔能源并網(wǎng)、配置和消納難題?？傊?，智能電網(wǎng)是清潔能源發(fā)展的基礎(chǔ)，是新一輪能源***的關(guān)鍵。
第二，智能電網(wǎng)對戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)具有廣泛的帶動作用。與傳統(tǒng)的互聯(lián)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)技術(shù)密集型特征更加突出，對新能源、新材料、智能裝備、電動汽車、新一代信息產(chǎn)業(yè)，具有很強(qiáng)的帶動作用。歐美發(fā)達(dá)國家已將發(fā)展智能電網(wǎng)納入國家戰(zhàn)略，歐盟將發(fā)展智能電網(wǎng)作為新興經(jīng)濟(jì)的重要支柱，估算未來20年的建設(shè)投資規(guī)模將達(dá)到5000億歐元;美國將智能電網(wǎng)作為實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施，估算未來20年的建設(shè)投資規(guī)模達(dá)到1.5萬億美元。我國規(guī)劃確定的20項戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重大工程，絕大多數(shù)與智能電網(wǎng)密切相關(guān)。
同時，智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等深度融合后，將構(gòu)成價值無法估量的社會公共平臺，可以支撐智能家庭、智能樓宇、智能小區(qū)、智慧城市建設(shè)，推動生產(chǎn)生活智慧化。
七、把握歷史機(jī)遇，為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興作出積極貢獻(xiàn)
記者：下一步，國家電網(wǎng)公司對智能電網(wǎng)建設(shè)還有哪些部署?同時，作為來自能源領(lǐng)域的政協(xié)委員，您對國家在支持智能電網(wǎng)發(fā)展方面有何建議?
劉振亞：能否發(fā)展好智能電網(wǎng)、牢牢把握住第三次工業(yè)***的歷史機(jī)遇，將很大程度上決定我國在未來全球競爭中的地位。在前兩次工業(yè)***中，中華民族都落后了，追趕了二百多年。機(jī)遇稍縱即逝，面對第三次工業(yè)***，國家電網(wǎng)公司有這樣一種責(zé)任感和緊迫感，就是努力占領(lǐng)新一輪能源***制高點，為中華民族偉大復(fù)興作出積極貢獻(xiàn)。下一步，我們將重點抓好三個方面的工作。
一是推進(jìn)兩大戰(zhàn)略實施。深入推進(jìn)“一特四大”戰(zhàn)略，通過堅強(qiáng)的智能電網(wǎng)，促進(jìn)大型煤電、大型水電、大型核電、大型可再生能源發(fā)電基地集約化建設(shè)，向東中部負(fù)荷中心地區(qū)大規(guī)模、遠(yuǎn)距離輸電。全面實施電能替代戰(zhàn)略，把工業(yè)鍋爐、居民取暖廚炊等用煤改為用電，大幅減少直燃煤污染;大力發(fā)展電動汽車、電氣化軌道交通等，減少燃油排放，實現(xiàn)“以電代煤、以電代油、電從遠(yuǎn)方來、來的是清潔電”。二是加快發(fā)展特高壓。到2015年、2017年和2020年分別建成“兩縱兩橫”、“三縱三橫”和“五縱五橫”特高壓骨干網(wǎng)架和7回、13回、27回特高壓直流工程。到2020年，具備4.5億千瓦電力大范圍配置能力，滿足5.5億千瓦清潔能源送出和消納的需要。三是提升電網(wǎng)智能水平。全面建設(shè)現(xiàn)代智能配電網(wǎng)，增強(qiáng)配電網(wǎng)安全承載能力，適應(yīng)分布式電源、微電網(wǎng)、電動力車加快發(fā)展的需要。建設(shè)智能用戶管理與雙向互動平臺，讓普通家庭能夠通過智能電網(wǎng)實現(xiàn)用戶能源管理、移動終端購電、綜合信息服務(wù)、遠(yuǎn)程家電控制等，全面提高百姓生活的智能化水平。
從國家層面看，我建議做好五個方面的工作。一是戰(zhàn)略引領(lǐng)，從國家層面制定智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略，把智能電網(wǎng)作為第三次工業(yè)***的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，放在突出重要的位置優(yōu)先發(fā)展。二是科學(xué)規(guī)劃，抓緊制定***智能電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，統(tǒng)籌智能電網(wǎng)與能源創(chuàng)新發(fā)展，統(tǒng)籌智能電網(wǎng)與生態(tài)文明建設(shè)，統(tǒng)籌智能電網(wǎng)與新型工業(yè)化、新型城鎮(zhèn)化工作。三是突破關(guān)鍵，進(jìn)一步加大對特高壓的支持力度，重點要加快建設(shè)特高壓骨干網(wǎng)架，更好地服務(wù)和支撐新能源開發(fā)、并網(wǎng)與消納，從根本上破解我國面臨的能源難題和霧霾困局。四是自主創(chuàng)新，整合各方面的科技資源，強(qiáng)化企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新中的主體地位，集中力量攻克新能源發(fā)電、大規(guī)模儲能、多網(wǎng)融合、智能裝備關(guān)鍵技術(shù)。五是加快走出去，鼓勵企業(yè)積極參與全球競爭，加快技術(shù)與裝備出口，振興民族工業(yè)。積極參與國際標(biāo)準(zhǔn)制定，為我國智能電網(wǎng)的技術(shù)、產(chǎn)品參與全球競爭打好基礎(chǔ)。
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