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智能電網:中國戰略智慧之選

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      如果說2009年是中國智能電網啟動的元年,那么,時至2010年初,我們更清晰地看到一幅打開的圖景:中央政府將新能源與電動汽車列入國家戰略性新興產業(均與智能電網密切相關);許多地方政府在當地兩會的工作報告中,密集提及智能電網,態度積極;分布于全國二十多家城市的智能電網項目試點,正在推進。

      現在是大規模探討,而非大規模建成的時候,需要公眾更多參與,這是記者采訪專家時聽到最多的一句話。

      發展戰略性新興產業, 智能電網應適度先行;

      一臺風機就是一點新興之火,一輛電動汽車也是一點;新興之火,借助智能電網才能星火燎原,一位專家如是說。新能源、電動汽車是我國戰略性新興產業的兩大戰場,它們與智能電網是鐵三角,還是無須協同,各自發展?

      國網能源研究院近期通過電力系統整體規劃優化模型測算出如下數據:如果依靠傳統電網模式而不是智能電網模式,大規模新能源和即插即用式電源都將受到電網消納能力的限制,新疆、酒泉、蒙西、錫盟、蒙東等風電富集地區的風電只能在本省或區域電網消納,2020年全國可開發風電規模5000萬千瓦?8000萬千瓦,這與我國建設若干個千萬千瓦級風電基地和2020年1億千瓦以上的風電開發目標相差甚遠。

      而缺失了大量的入網新能源,電動汽車的發展也面臨悖論:它的能源利用效率(32%?47%)較燃油汽車高1至2倍以上,行駛1公里的碳排放比燃油汽車少70克,但是,如果它用的主要還是煤電而非新能源,只是把排放從城市移到遠方的火電廠,這70克實在太輕了。

      并且,電動汽車也將對電網的負荷預測和經營成本形成壓力。2020年大約有3000萬輛電動汽車,如果每輛車有10?12千瓦充電負荷,加起來是3億千瓦,當然這3億千瓦不會同時出現,也許是8000萬千瓦左右的水平,但這個數字已經相當驚人了,因為全國目前的最高負荷也就7億千瓦。而且,3000萬輛的電動汽車每年只用600億度電,而且大多是便宜的低谷電,這相比于汽車、電池、充電站等巨大投入,難以實現正常的盈利模式。

     

      要破解以上悖論,只有讓電動汽車通過智能電網與新能源“見面”,成為一個個移動儲能裝置,真正實現節能、減排效益。對此,中國工程院院士顧國彪有更現實的考慮:“現在大量風機正在安裝,電動汽車行業已經炒熱了,智能電網的發展已經非常急迫。”他告訴記者:“夏威夷風電裝機占電網總裝機的25%左右,但是當地電網消納不了,大多數風機都在曬太陽”。

      對如此復雜的狀況,一位長期研究智能電網的人士用“不平衡性”來解讀:新能源興起于西部、東北這些風電富集區,而新能源用戶則首先出現于東部地區—除了消費者個人選擇的因素,東部地區將更多地感受到碳減排的壓力,并且有能力為此采取行動(這也間接的說明了中國智能電網強調堅強的一個原因)。

      如何化解這種不平衡性呢?他認為,智能電網要適度先行,做好基礎設施,托舉起新能源、電動汽車這兩個新興產業。

      投入是否經濟,須從全社會層面權衡

      據初步測算,我國將于2020年基本建成智能電網,投入大、周期長、跨區域、跨行業是人們對這項系統工程的評價。那么,它的社會經濟效益該如何評估呢?

      一位政府人士認為,可以從直接效應(比如對電力行業、消費者)、間接效應(比如節能減排等外部效應)和網絡效應(比如帶動的社會投入)來評估。清華大學國情研究中心管清友博士則認為,發展智能電網對于應對金融危機、提高發展質量、推動技術進步、強化消費者主權等等有較大意義,他特別強調了替代和權衡的概念,如果不發展智能電網,我們將付出什么樣的環境和經濟代價?

      國網能源研究院一項尚未公布的研究認為,如果沿著既有傳統電網發展方式,至2020年,火電裝機將比智能電網方式下多出6300萬千瓦。而發展智能電網, 2010至2020年我國有效電源裝機投資下降約1700億元,年均投資下降155億元。

      對于智能電網的綜合社會效益,這項研究則將其分為5大類14個子項,分別是:環境效益(清潔能源替代化石能源減排、用電需求量下降減排、發電煤耗降低減排、電動汽車帶來的減排);用戶環節效益;電網環節效益(降低網損、提升資產利用效率);發電環節效益(節約系統有效裝機容量、減少發電成本);其他社會效益(增加就業機會、提高供電可靠性減少停電損失、改善電能質量、節約供電成本、節約土地資源)等等。

      公眾最關心的是智能電網能給生活帶來的變化。目前,在北京完成的一項試驗表明,復合電力光纖可以支撐三網融,有插頭的地方就可以接入信息服務;而在帶動就業方面,2010年到2020年,約提供就業崗位14萬個。一位專家想得更為深遠: 智能電網給普通公眾帶來的可能是增值服務,可能是自由選擇權,也可能是一種覺悟:當你覺得要采用低碳生活方式的時候,或者要負擔碳稅的時候,就會發現,原來的生活方式變得昂貴,而有智能電網支持的新的生活方式變得便宜。

      一些隱性的巨大收益更值得重視。智能電網具有強大的自愈功能,較傳統電網有更大彈性,能夠大幅減少停電損失(據美國能源部的估計,由于停電使美國每年損失1500億美元)。能源經濟學家林伯強很早就提出:缺電造成的損失有甚于裝機過剩。以大停電防御體系享譽業界的薛禹勝院士認為:電力系統正面臨外部災害的多樣化,新能源接入難以控制,客戶深度參與等種種挑戰,對電網的安全性、充裕性提出了更高要求。發展智能電網有著必然要求。

      中國工程院副院長杜祥琬院士作為能源戰略科學家,看重智能電網對低碳經濟的貢獻。他認為我國經濟發展方式轉變已經迫在眉睫,智能電網需要更為高效節約、安全可靠、新能源友好。節約和安全可靠是必不可少的前提,信息化、自動化、互動化等等則是手段。

      按照茅于軾等經濟學家的觀點,低碳將增加國民經濟的發展成本。顯然,傳統能源成本更低,火電比風電便宜得多,該如何看待智能電網面向未來的綠色投入?資深電力專家王信茂最近在一次會議上表示,智能電力系統意味著電力行業綠色成本的上升,是電力行業對低碳經濟轉型的貢獻。

      電網公司對成本的控制也是公眾關心的話題。記者從國家電網公司智能電網部了解到,智能變電站的試點基本是新建變電站都是在原有規劃中修改為智能變電站的,已建成的變電站只是改造問題,不可能拆了重建,而智能電網的總規劃則經各網省公司內部的多次研討和質詢,經濟高效是堅強智能電網的主要內涵之一。據了解,華東電網公司正在國家電網公司總部的指導下,進行智能電網評價指標體系研究,這是一把尺子,可以量一量智能電網哪個地方還不到位,哪個地方有缺陷,哪個地方過度投入了。這個尺子最大的特點就是平衡性,要適應新能源和國家各項制度的變化,要促進智能電網自身的進步,它到西北或上海的測量的結果會很不相同,因為要因地制宜。

      沒有假想敵 但要有中國特色

      在全球碳減排、能源安全、戰略性新興產業、國家綜合實力競爭的語境下看智能電網,人們的心態難免復雜:歐美為什么要發展智能電網?中國發展智能電網是做跟隨者還是堅持自主創新?

      溫家寶總理在提出中國2020年減排目標時聲明:“這是我國根據國情采取的自主行動。”減排是出于中國自身的、核心的、根本的利益,而重點發展戰略性新興產業,則是我國應對資源、能源瓶頸和環境約束的理智選擇。

      能源專家們已經對智能電網與碳減排的關系進行了量化分析。國網能源研究院初步估測,2020年,智能電網帶來的減排二氧化碳、二氧化硫的效益為442億元。美國能源部太平洋西北實驗室2月份發布報告稱,2030年之前,智能電網可將美國每年的碳排放削減至少12%,智能電網技術將在今后20年里風靡美國。

      能夠確定的是,智能電網將有力促進低碳經濟轉型,但是,不確定的因素更多:低碳帶來的生活方式和生產方式的變化,是不平衡的、分層次的,與區域經濟、社會環境、國際壓力、發展方式轉變都有關系,中國智能電網如何平衡發展?

      對此,杜祥琬院士提出,應進行我國智能電網頂層設計。如何操作?最好是以國家主管部門主導,有關部門共同參加,做一個跨部門、跨單位的研究,其中電網公司將發揮重要的作用。而對我國各地容易出現的一窩蜂現象,顧國彪院士的建議是標準先行,吸取電動自行車的教訓,不要讓眾多企業不是死于競爭,而是死于標準。

      其實,現在智能電網和互聯網剛興起時有些類似,會有一些企業被淘汰,但商業模式留下了,一位智能電網專家說,政府應該建立一個場,歡迎各方的參與,允許有

    (審核編輯: 智匯小新)

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