袁懋振：實事求是研究推進智能電網建設

2013-10-22 14:56:53 能源雜志　點擊量：評論 (0)

2009年上半年，美國奧巴馬政府公布了總投資高達45億美元的智能電網技術投資計劃，并隨后要求美國國會盡快通過相關立法。然而，對智能電網這個風靡全球的名詞，正如互聯網誕生后的很長一段時期一樣，不同

2009年上半年，美國奧巴馬政府公布了總投資高達45億美元的智能電網技術投資計劃，并隨后要求美國國會盡快通過相關立法。然而，對“智能電網”這個風靡全球的名詞，正如互聯網誕生后的很長一段時期一樣，不同的研究應用主體都有著各自的理解。
如何認識和把握智能電網的本質內涵？電網企業面臨怎樣的挑戰和機遇？南方電網將如何結合國情、結合自身實際研究推進智能電網建設，目前有何基礎、有何思路、將采取哪些舉措？如何解決今后發展智能電網所面臨的一系列問題？
日前，中國南方電網公司黨組書記、董事長袁懋振接受了《能源》雜志記者的專訪。
　
《能源》：智能電網概念提出后，在全社會引起了廣泛反響，南方電網對此是如何認識的？
袁懋振：智能電網是當今世界能源產業發展變革的最新動向，體現了社會的進步，代表著未來發展的方向，它作為一個與時俱進的名詞，將被固化下來。
任何新事物，都有一個從無到有、從初生到成熟的過程。智能電網的概念目前已被廣泛接受了，但其定義還處在不斷探索完善的過程中。從啟動智能電網研究，到簽署和頒布相關法案和文件，美國和歐洲對智能電網的定義也一直在不斷完善。目前，國際上GE、ABB、IBM等一批電力設備供應商及IT企業，國內不少科研機構、高等院校和生產廠商，也紛紛提出了各自的智能電網定義和技術解決方案。我們作為業內人士，還要繼續通過深入探索，進一步研究智能電網的實質內容，把握它的本質內涵。
要特別強調的是，智能電網的概念已涵蓋了提高電網科技含量，提高能源綜合利用效率，提高電網供電可靠性，促進節能減排，促進新能源的利用，促進資源優化配置等內容，最終是實現電網效益和社會效益最大化，使人們的生活更加簡便高效，使社會更加節能環保。發展智能電網是一個社會聯動的系統工程，不僅僅是電網企業的事情，還涉及新能源的開發利用和接入，涉及通信、IT和家電等制造行業，需要政府、相關行業、消費者以及社會各界的共同努力，共同發展低碳經濟，共同建設資源節約型、環境友好型社會。
對電網企業而言，智能電網的提出帶來了巨大的挑戰和機遇。智能電網的建設牽涉面很廣，包括輸電、變電、配電、調度、通信等諸多環節，任務復雜而艱巨，是一項需要付出長期努力的工作。同時，研究推進智能電網對于電網企業是一個難得的發展機遇，有利于利用高新技術對電網進行改造、提升電網運行和管理水平，有利于進一步提高節能減排水平，有利于資源優化配置，有利于新能源的開發利用和用電市場的良性增長，有利于最大限度地利用電力網絡資源提高能效，為客戶提供更好的服務和創造更大的價值，有利于電網企業經營和業務模式的革新。所以，在智能電網這一問題上，我們應以敏銳的眼光、超前的思維、戰略的高度來把握發展的方向。
　
《能源》：目前世界上很多國家都在研究推進智能電網建設，南方電網在實現路徑上，將做出怎樣的抉擇？
袁懋振：研究推進智能電網建設，要結合國情、結合南方電網實際，實事求是，走自己的路子,建設中國特色的智能電網。
不同的國家建設智能電網，都有各自不同的國情、不同的原動力。比如美國，它的電網高速發展期早已過去，大部分電力設施投運了25年以上，老化的電網設施與用戶需求之間的矛盾日漸尖銳。在國際金融危機的背景下，新任美國總統奧巴馬認為能源產業是美國拉動內需和科技創新的最佳結合點，提出了推動智能電網發展的新能源計劃，其意圖是進行一次新能源產業革命，以此拉動美國經濟。
而歐洲發展智能電網，嚴格的溫室氣體排放政策顯然起到了更大的推動作用，他們的建設重點，是促進并滿足風能、太陽能等可再生能源快速發展的需要，充分開發利用大型集中式發電和小型分布式電源，減少碳排放量。比如丹麥，國土面積小、礦藏少，同時風力充足，所以因地制宜，將建設智能電網的關鍵放在利用儲能技術解決好風電的間歇性上，用電動汽車上的電池來存儲多余的風電，有需要時電池又將電力回輸到電網中。又比如意大利，國土面積、人口大致相當于我國一個中等省份，能源比較短缺，電力峰谷差不斷拉大，因此他們發展智能電網的重點，是大力推進智能表計項目，以有效消減高峰負荷，節省基礎設施投資，提高服務水平。
由此可見，國情、網情不同，智能電網的實現路徑必然會有所不同。我國地域廣、人口多、底子薄，區域經濟社會發展差異大，能源資源分布很不平衡，人均資源少，產業結構、消費結構、經濟增長模式及電源電網發展狀況等都有著自身的階段性特點。從南方電網來看：
首先，南方區域東西部能源資源和經濟發展的極不平衡，賦予了南方電網通過西電東送實現資源優化配置的重任。目前南方電網仍處在高速發展期，尤其是云南等西部水電的開發還將持續20年，如何通過應用先進靈活的輸電技術，來提高西電東送主網架的安全穩定性和資源優化配置能力，是我們建設智能電網的一個重要考量。
其次，南方電網城市和農村配網的變電容量不足、網架薄弱、自動化水平不高，使得供電可靠率與世界先進水平相比有較大的差距。因此，堅持“以客戶為中心”，努力提高供電可靠率，這也是我們建設智能電網的一個重要考量。
再有，這幾年南方區域特別是廣東經濟的快速發展遭遇到很大的能源約束和環保壓力，因此從建設綠色電網、滿足低碳社會發展需要來看，南方電網要充分利用水電、風能、太陽能等可再生能源，大力支持新能源快速靈活地接入電網，主動引導電動汽車等新型環保產業的發展，這是我們建設智能電網的又一個重要考量。
所以，在南方五省區，建設一個怎樣的智能電網，如何建設智能電網，必然要緊密結合自身的實際，確定發展路線和階段目標，分步實施、重點推進、跟蹤調整，這是實事求是、可行的做法。

《能源》：智能電網并不是一個從零開始的概念，是之前電網研究建設和提高電網科技含量的延伸。南方電網公司在相關領域已經做了哪些工作？
袁懋振：你說的很對。南方電網公司歷來重視新技術的研究與應用，在網絡保護、靈活輸電、數字化變電站、分布式供能系統、新能源與可再生能源快速靈活接入電網、節能調度、不同特性發電設備綜合調控、交直流電網穩定控制，以及提高配網智能化水平、提高終端負荷側的科學管理水平、提高節能減排水平等方面取得了顯著成效。 2006年，在國內率先開展了“數字電網”體系研究，制定了南方電網由“數字化”向“智能化”發展過程中各環節的階段性建設目標。這些都是智能電網建設的組成部分。特別是以下幾方面的成果，為我們研究推進智能電網建設打下了良好的基礎：
積極采用先進的靈活輸電技術，基本建成了各電壓等級協調發展的電網。
目前，南方電網已成為世界上結構最復雜、聯系最緊密、科技含量最高的電網之一，頂尖的輸電技術在網內門類齊全。為適應國家西電東送戰略推進的需要，我們正在建設云廣特高壓直流輸電工程，這是世界首條±800千伏直流輸電工程，是國家特高壓直流示范工程，搶占了特高壓技術的制高點。500千伏貴廣第二回直流輸電工程是我國直流輸電自主化依托項目，實現了綜合自主化率70%以上的目標。我們在500千伏交流輸電網中成功應用了串補、可控串補、靜態無功補償等世界先進技術，有效提高了電網的輸電能力和運行穩定性。不斷加大電網建設改造力度，電網結構日趨完善，220、110千伏電網也形成了比較堅強的網架。進行了35千伏超導輸電系統、超導限流器的研究試驗，不斷取得新進展。開展了20千伏電壓等級配電網的研究，啟動了試點建設，進一步增強配網的供電能力和經濟性，適應分布式能源接入的需要。同時，我們在500、220、110千伏各電壓等級都建設了數字化變電站，制訂了相關技術規范，在數字化變電站建設和管理方面積累了豐富的經驗。
大力實施西電東送，充分發揮了資源優化配置大平臺的作用。
目前，南方電網已經建成“四條直流、八條交流”12條500千伏西電東送大通道，每條都在1000公里及以上，最大輸電能力達2100萬千瓦，是國內西電東送規模最大、效益最好、發展后勁最強的電網，為推動水電等可再生能源的發展、優化配置區域資源、促進東中西互聯互動作出了重要貢獻。前幾年在嚴重缺電和重大自然災害情況下，我們堅持全網一盤棋，利用地域差、溫度差、時間差，做好電力電量平衡協調，精心安排運行方式，快速靈活調度，過去六年西電東送電量累計達到3814億千瓦時，西電已經占到廣東統調負荷的1/3左右，成為廣東電力供應不可或缺的重要組成部分；在廣西、云南、貴州有困難的時候，也利用南方電網的平臺給予支援，度過難關。東西部共享了大電網的效益，實現了全盤皆贏。特別是去年初的抗冰保電充分證明，以區域電網為單位，有利于快速靈活地優化配置省間資源，提高資源利用效率。
準確把握新一代大電網調控技術的發展方向，研制成功了多直流協調控制系統和網絡保護系統。
在國家發改委的支持下，我們歷時近四年研發、安裝、調試了“基于廣域信息的多直流協調控制系統”，最近將投入正式運行，為確保主通道的安全可靠運行發揮重要作用。我們還研制成功了基于同步采樣的廣域信息網絡保護系統裝置，可以自動識別電網多種運行狀態，實現自動適應系統運行方式的差動保護，并對故障進行快速準確定位，較大程度優化了保護性能。
認真落實國家關于節能減排的部署，在節能發電調度、分布式供能、新能源并網技術等方面進行了有效探索。
我們先后在貴州和廣東兩省進行節能發電調度試點，建立健全節能發電調度管理體系，構建了節能發電調度技術支持系統，促進了保障節能發電調度順利開展的相關政策法規的出臺。2008年，貴州省全年節約標煤282萬噸，二氧化硫減排77.8萬噸；廣東電網統調燃煤機組共節省標煤31.58萬噸，全年二氧化硫減排約60萬噸。此外，牽頭承擔了國家863項目“高效節能與分布式供能技術專題”中的兩個目標導向類項目——“兆瓦級燃氣輪機分布式冷電聯供技術集成與示范研究”和“兆瓦級冷熱電聯供分布式能源微網并網關鍵技術研究和工程示范”，并在廣東佛山開展了分布式供能示范工程建設，整體工程預計2010年1月投入試運行。在云南還開展了太陽能光伏發電等新能源的并網技術研究。
我們一直密切跟蹤國際上對智能電網的研究應用，及時準確掌握國際上智能電網建設最新情況，并成立了智能電網研究所，建立了智能電網研究聯席會議制度，及時掌握信息，研究問題，提出決策建議。我們正在繼續跟蹤世界智能電網的發展趨勢，加強與國內外科研機構、有關企業、高等院校的交流合作，做好技術儲備。
　
《能源》：在研究推進智能電網建設方面，南方電網目前有哪些基本思路，正在采取哪些工作舉措？
袁懋振：我們將認真貫徹胡錦濤總書記提出的“大力發展綠色經濟，積極發展低碳經濟和循環經濟”的要求，從積極落實節約資源和保護環境的基本國策出發，從南方電網的實際出發，通過研究推進智能電網建設，配合政府建設“低碳社會”，不斷提高節能減排水平、優化資源配置的水平，推動可持續發展，為建設資源節約型、環境友好型社會和建設創新型國家不斷作出貢獻。
經過深入研究，我們認為，從電網本身來看，智能電網首先是一個具有先進技術水平的安全、可靠、高效、靈活的現代化大電網，是各電壓等級電網的協調發展，是現代先進技術與電網的有機結合；我們建設智能電網的目標，是實現電網的安全、可靠、高效運行和對“低碳社會”發展需要的靈活適應。
總的來說，我們將加大智能電網技術研究應用力度，以提高供電可靠率為總抓手，促進電網規劃、建設、運行、服務、技術、管理等各方面的全面協調可持續發展；大力加強各級電網的建設，促進各電壓等級電網的協調發展，不斷提升電網的技術水平，增強駕馭復雜大電網的能力；堅持“以客戶為中心”的理念，持續優化業務流程、提高服務能力和服務水平；積極推動節能減排新技術的開發，做好技術儲備，為接入新能源提供良好的條件。
具體而言，我們將緊密結合智能電網建設，進一步強化西電東送骨干網架，研究先進的靈活交流輸電設備和輕型直流輸電應用技術，開展高壓網甚至超高壓網的超導限流技術研究，提高主網的輸送能力和可控性，滿足西部水電可靠送出等的需要；有規劃、有標準地開展城農網改造，在今明兩年每年新增投資約300億元用于城網改造和農網完善的基礎上，今后還將持續加強建設改造，切實提高電網運行的安全性和經濟性；開展智能電網信息系統體系與架構研究，開展風電、太陽能發電、儲能設備/電動汽車、分布式能源等成規模發展后對電力系統的影響和對策研究，在水能利用、節能調度、降損技術、分布式能源接入、智能電表、儲能技術等方面開展研究試點。同時，超前思考，搭建好通信、信息兩個平臺，進一步規范和加強數字化變電站建設。
按照分步實施、重點推進、跟蹤調整的思路，當前階段，我們研究推進智能電網建設的重點，是提高配網的智能化水平和終端負荷側的科學管理水平。我們正在從配電系統開始，從條件比較成熟的地域和業務著手進行試點，在這兩方面尋求突破。
其一是提高配網智能化水平。配網智能化的核心目的是提高供電可靠性和電能質量，提高配網經濟性與靈活性。我們將做好配網規劃，依托集成化智能配電設備技術、自動化技術、通信技術、信息技術、分布式電源技術、儲能技術等，建設結構合理、安全可靠、經濟環保、技術先進、信息暢通的現代化配網，提升配網在網絡重構、潮流優化和自愈控制方面的智能化水平，提高配網整體資產利用率與管理水平。從這一思路出發，我們主要開展以下工作：一是深入探索配網智能化的內涵和技術特征，構建促進配網智能化的整體技術構架，制定和實施相關技術標準和規范。二是加大規劃建設力度，進行精細化規劃，進一步強化配網網架結構，提升配電網供電能力和供電可靠性。三是積極推進配網自動化與信息化建設，加強集成化智能配電設備技術的研究和應用，實現包括配網運行監控、供電可靠性統計分析、電能質量監測等功能的綜合自動化，為實現配網智能化奠定基礎。四是加強配網信息一體化應用平臺關鍵技術研究，實現靈活調整、快速控制、風險評估、安全預警、緊急自愈、精細管理等功能。五是研究應用新能源、分布式能源和儲能設備的接入技術，加強對集中/分散式儲能、電動汽車充電站、智能調度和通信、配電網互動技術等關鍵技術的研究，開展試點，逐步推廣應用。
其二提高終端負荷側的科學管理水平。終端負荷側指電網的客戶一方。對終端負荷側的管理應是政府行為，現在我們主動承擔社會責任，致力于提高終端負荷側科學管理水平，促進客戶服務水平的提高，配合政府提高全社會節能減排和新能源利用水平。在這方面，一是構建適應智能電網發展的用電技術框架體系，形成智能用電有關各業務領域的標準規范體系。二是重點加強用電業務領域基礎建設，實現購、供、用三個環節信息的快速傳遞、全面掌握，將需求側反饋信息從大用戶延伸到低壓用戶，同時完善智能計量體系建設，實現自動計量系統的升級改造，實現“全采集、全覆蓋”。三是逐步構建能夠覆蓋全業務流程的智能用電系統和雙向互動的營銷技術支持平臺，為客戶提供可靠、優質的用電服務和多元、互動的增值服務，為客戶提供能效管理策略，通過與用戶的友好互動實現電網設備利用效率的有效提高。四是研究智能電表、智能家電的應用技術，與相關產業合作，大力推動電動汽車等的發展，研究支持大規模電動汽車充電的電網控制技術，并開展試點。
例如，南方電網積極關注新能源汽車發展動態，今年7月，智能電網技術研究工作小組赴深圳比亞迪公司進行了調研，與比亞迪公司就共同開展智能電網研究與建設的相關合作事宜進行了洽談，初步確定將電動汽車充電、儲能技術作為首期合作研究工作的重點領域。
　
《能源》：我國對智能電網的統一規劃目前還尚未出臺，對此南方電網有什么建議？
袁懋振：我們有三方面的建議：首先是加強領導和政策引導。建議國家盡快成立由有關部委牽頭，電網企業、發電企業、制造企業、科研機構、高等院校等多方參與的智能電網建設領導協調小組，組織編制我國的智能電網標準體系，形成一個全面和權威的標準，盡快確定我國智能電網發展方向。同時，對于符合這個發展方向的產業，建議國家出臺政策，鼓勵企業增加研發投入、自主掌握核心技術，鼓勵電網企業、發電企業、用戶等優先使用這些裝備、技術和產品，真正使全社會聯動起來。此外，由于智能電網建設超過一般常規項目的投資，建議國家盡快出臺智能電網建設項目立項審查的有關政策，從經濟、技術角度合理評估建設項目的可行性和投資規模。
其次是加大對新能源快速靈活接入電網試點工作的扶持力度。目前由于種種技術、經濟問題尚未有效解決，新能源產業未能大規模發展，也沒有完全形成促進新能源健康發展的配套政策、法規體系。發展新能源是智能電網建設的重點內容，應盡快推出有關鼓勵性政策，使電網、發電企業和其他各方能更積極有效地合作開展新能源快速靈活接入電網試點。
然后是提供電價政策方面的配套支持。為實現發電資源優化配置、推動新能源建設，需要配套的定價機制來合理確定水火電和可再生能源、分布式能源的上網電價。智能電網的一項重要特征是電網與發電企業、用戶的互動，以促進發電、用電的合理安排、達到節能經濟運行的目的，而互動的關鍵動力是分時電價，因此需要更加靈活的分時電價配套政策支持。