堅強智能電網(wǎng)發(fā)展的中國特色
發(fā)展智能電網(wǎng)在世界不少國家已上升為國家戰(zhàn)略，成為國家經(jīng)濟發(fā)展和能源政策的重要組成部分。目前，發(fā)達國家的電力工業(yè)已步入成熟期，電網(wǎng)架構趨于成熟穩(wěn)定，具備較強的輸配電供應能力。因此，提高電網(wǎng)效率，積極應對環(huán)境挑戰(zhàn)，提高供電可靠性，改善電能質(zhì)量，完善電力用戶服務，適應更加開放的能源和電力市場化改革需要等，成為其研究和建設智能電網(wǎng)的主要關注點。
我國國情與發(fā)達國家存在著較大的差異。隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，電力需求日益增長，然而我國仍面臨電網(wǎng)架構薄弱、各類負荷變動劇烈、區(qū)域負荷極不平衡、一次能源和能源需求呈逆向分布的問題。
我國政府提出加強節(jié)能減排，建設“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會，實現(xiàn)低碳經(jīng)濟轉型，保障經(jīng)濟社會可持續(xù)、協(xié)調(diào)發(fā)展。這就對電力工業(yè)尤其是電網(wǎng)的發(fā)展提出了更高的要求。為支撐我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展，保障國家能源安全，構建和諧社會，國家電網(wǎng)公司提出了構建堅強可靠、經(jīng)濟高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的堅強智能電網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略。我國的堅強智能電網(wǎng)，覆蓋所有電壓等級，貫穿發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調(diào)度的全流程，形成電力流、信息流、業(yè)務流的高度融合和一體化，構成了協(xié)調(diào)、統(tǒng)一的有機整體。
其中，“堅強”是基礎，“智能”是關鍵。強調(diào)堅強網(wǎng)架與電網(wǎng)智能化的高度結合，是以整體性、系統(tǒng)性的方法來客觀描述現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的基本特征。
隨著堅強智能電網(wǎng)的建設和發(fā)展，電網(wǎng)本身面臨著巨大的運行壓力和諸多新的技術難題。堅強智能電網(wǎng)建設將在基礎理論、新材料、工程應用、裝備制造、信息通信等諸多技術領域方面發(fā)揮巨大的創(chuàng)新推動作用，將會極大地提高我國電力工業(yè)及相關產(chǎn)業(yè)的整體技術水平和體系化創(chuàng)新能力。
電網(wǎng)發(fā)展面臨技術挑戰(zhàn)
我國一次能源呈現(xiàn)出多煤、缺油、少氣的特點，煤電仍將在中長期內(nèi)占據(jù)主導地位。為了實現(xiàn)煤炭資源集約開發(fā)，提高發(fā)電效率，降低能耗，集中治理污染，緩解運力緊張，大煤電基地建設將是我國電力工業(yè)中長期發(fā)展的必然趨勢。
同時，清潔能源發(fā)展將掀起一場新的“能源革命”。我國清潔能源十分豐富，但其分布很不均衡，必須走大型集約化發(fā)展道路，大水電、大核電、大型可再生能源基地建設是必然趨勢。
我國生產(chǎn)力布局與能源資源呈逆向分布，大電源尤其是可再生能源基地迫切需要超大規(guī)模電網(wǎng)將無法就地消納的電能輸出到全國范圍內(nèi)消納；同時，發(fā)電側多種類型能源需要相互協(xié)調(diào)，依托先進的輸電技術，建設電力輸送的“高速公路”，提升電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置能力。
伴隨著經(jīng)濟社會發(fā)展，我國電網(wǎng)將成為世界上規(guī)模最大、最為復雜的電能輸送網(wǎng)絡和能源優(yōu)化配置網(wǎng)絡。如何對其進行駕馭和控制，給電網(wǎng)運營企業(yè)提出了巨大的技術挑戰(zhàn)。需要構建堅強可靠、經(jīng)濟合理、均衡配置的網(wǎng)架，提升輸送能力和控制靈活性，降低網(wǎng)損；積極開展大電網(wǎng)安全穩(wěn)定、節(jié)能調(diào)度、狀態(tài)檢修、全壽命周期管理和智能防災等技術應用，提高大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行水平；積極應用先進高效儲能、電力電子技術等，提高電網(wǎng)的資源利用效率和柔性控制能力；強化需求側智能化管理和互動營銷理念，提高用戶側能源資源利用效率等。
改革開放以來，我國用電總量、人均用電量均呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。長期以來，電網(wǎng)尤其是配電網(wǎng)投入不足，總體發(fā)展滯后，供電可靠性與國際先進水平相比存在較大差距，優(yōu)化配置資源和抵御嚴重自然災害的能力不強，嚴重制約了電網(wǎng)輸配效率的有效發(fā)揮，影響了供電能力的提升。
隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，用戶對用電安全性、電能質(zhì)量及電力多元化服務的需求越來越高，終端電力用戶的電力消費激增，對電力供應的開放性和互動性提出更高要求。電動汽車、儲能裝置和分布式電源的推廣應用，也要求電網(wǎng)能夠兼容各類電源和用戶的接入與退出。
堅強智能電網(wǎng)技術創(chuàng)新展望
我國國情、電網(wǎng)網(wǎng)情、技術現(xiàn)狀和技術發(fā)展趨勢，要求我們必須走符合中國國情的智能電網(wǎng)建設之路。也正因如此，將使我國在相關領域處于技術前沿，并面臨巨大挑戰(zhàn)。可以預見，隨著堅強智能電網(wǎng)建設的推進，我國將在電網(wǎng)技術及相關領域取得突破性的進展。
智能電網(wǎng)建設的直接動因在于促進可再生能源發(fā)展與利用，提高清潔能源在終端能源消費中的比重。具有隨機性、間歇性等特點的可再生能源大規(guī)模開發(fā)，在國內(nèi)外均沒有成熟經(jīng)驗。通過對大規(guī)模發(fā)電功率預測、網(wǎng)源協(xié)調(diào)、并網(wǎng)接入等技術的創(chuàng)新性研究，將使我國在風機和風電場控制、風光儲一體化、高效太陽能發(fā)電、先進儲能等方面有長足進展，并在世界上率先實現(xiàn)大規(guī)模可再生能源利用。
隨著大型電源基地的建設，機組群間、跨區(qū)域間、電源與負荷間、各級電網(wǎng)間的聯(lián)系日趨緊密，電網(wǎng)運行環(huán)境極其復雜，將為提升網(wǎng)源協(xié)調(diào)運行控制理論和應用技術水平、推進網(wǎng)源實時信息交互及共享、提高各類機組深度調(diào)峰能力，帶來巨大的進步。同時，還將推動各類電源發(fā)電控制理論和控制技術創(chuàng)新，從而提高各類電源綜合發(fā)電效率，提升發(fā)電資源利用效益；促進綠色煤電發(fā)展，加快煤資源精細化加工和多元化利用技術創(chuàng)新。
未來，我國電網(wǎng)將面臨各類大規(guī)模電源長距離輸電、分布式電源并網(wǎng)、孤島供電、異步交直流電網(wǎng)混聯(lián)等諸多問題，勢必要求研究采用新技術、新材料來均衡電網(wǎng)的潮流和提高電網(wǎng)的輸送能力，帶動特高壓交直流輸電、靈活交直流輸電技術和工程應用達到國際領先水平；并快速推進輸電線路綜合狀態(tài)監(jiān)測及防災減災技術的理論創(chuàng)新和綜合突破。
以主干網(wǎng)連接區(qū)域電網(wǎng)是世界各國電網(wǎng)共同的發(fā)展趨勢。未來我國將形成世界上規(guī)模最大、電氣聯(lián)系最緊密、網(wǎng)架結構最復雜的電網(wǎng)，大電網(wǎng)安全穩(wěn)定技術發(fā)展將面臨前所未有的難題。必須突破大電網(wǎng)安全穩(wěn)定實時預警及協(xié)調(diào)防御技術、智能輔助決策技術和綜合預防控制技術，實現(xiàn)電網(wǎng)控制手段從人工調(diào)度轉變?yōu)橹悄芑刂疲岣甙踩\行裕度，為世界范圍內(nèi)的大電網(wǎng)運行控制提供示范。
堅強智能電網(wǎng)的發(fā)展將促進粗放型用電時代轉向綠色互動用電時代，在配電網(wǎng)方面，將帶動配電自動化技術創(chuàng)新，提高供電可靠性、供電質(zhì)量和供電能力；帶動微電網(wǎng)、分布式電源接入技術的創(chuàng)新，促進用戶側利用可再生能源。在用電領域，將帶動電能轉換技術創(chuàng)新，推動經(jīng)過變換或控制后使用電能的比例；帶動智能樓宇/小區(qū)/家居技術的創(chuàng)新，引導用戶合理用電；帶動互動營銷模式創(chuàng)新，提高互動水平和服務能力，促進增值服務。
隨著智能電網(wǎng)建設，我國電力裝備制造業(yè)的競爭力必將大大提高，電力行業(yè)的整體研發(fā)水平和自主創(chuàng)新能力也將提升。
建設智能電網(wǎng)，將融合網(wǎng)絡通信、傳感器、電力電子、儲能和新型材料等高新技術，對于相關高科技產(chǎn)業(yè)的新技術革命具有直接的推動作用，同時將帶動上下游和周邊衍生行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的技術創(chuàng)新和變革，促進技術和裝備升級；另一方面，將為國內(nèi)相關行業(yè)，如電動汽車和智能家電等提供技術革命的平臺和支撐，促進關聯(lián)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展，刺激新產(chǎn)業(yè)不斷涌現(xiàn)。
建設堅強智能電網(wǎng)是適應中國國情、滿足未來電網(wǎng)發(fā)展需求的戰(zhàn)略性選擇，對于保障我國經(jīng)濟社會全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展，鞏固和提升我國電網(wǎng)技術的國際競爭力，引領和推動電力行業(yè)及其他產(chǎn)業(yè)的技術升級，具有十分重要的現(xiàn)實意義。
