信息來(lái)源:人民政協(xié)報
編者按:3月6日,《人民政協(xié)報》刊發(fā)了對公司董事長(cháng)、黨組書(shū)記劉振亞的專(zhuān)訪(fǎng)《加快發(fā)展智能電網(wǎng)承載和推動(dòng)第三次工業(yè)革命》,現將專(zhuān)訪(fǎng)轉載如下,以饗讀者。
加快發(fā)展智能電網(wǎng)
承載和推動(dòng)第三次工業(yè)革命
一、智能電網(wǎng)是功能強大的現代化電網(wǎng)
記者:目前,世界主要國家都非常重視智能電網(wǎng)發(fā)展,但大多數的公眾并不清楚智能電網(wǎng)是一個(gè)什么樣的電網(wǎng),作為國家電網(wǎng)公司的董事長(cháng),請您為我們作一介紹。
劉振亞:智能電網(wǎng)是從本世紀初開(kāi)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,和傳統的電網(wǎng)相比,智能電網(wǎng)具有網(wǎng)架堅強、廣泛互聯(lián)、開(kāi)放互動(dòng)、高度智能四個(gè)顯著(zhù)特點(diǎn),是面向未來(lái)的現代化大電網(wǎng)。
網(wǎng)架堅強,主要指電網(wǎng)具有強大的資源配置能力和抵御風(fēng)險能力,能適應清潔能源大規模開(kāi)發(fā)的新要求,我國的智能電網(wǎng)是以特高壓為骨干網(wǎng)架的堅強智能電網(wǎng)。廣泛互聯(lián),主要指電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)規模越來(lái)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(kāi)放互動(dòng),主要指以智能電網(wǎng)為平臺,構建開(kāi)放統一、競爭有序的電力市場(chǎng)體系,用戶(hù)可與電網(wǎng)雙向互動(dòng),靈活適應各類(lèi)電源并網(wǎng)和客戶(hù)多樣化需求。高度智能,主要指電網(wǎng)對各類(lèi)故障具有強大的適應能力,能夠自動(dòng)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(wèn)題的根本途徑
記者:我國《國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展“十二五”規劃綱要》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”規劃綱要中,明確將發(fā)展特高壓、智能電網(wǎng)作為推動(dòng)我國能源生產(chǎn)和利用方式變革的重要舉措。我認為,智能電網(wǎng)是保障國家能源供應的重要基礎設施,能夠解決我國能源發(fā)展面臨的突出問(wèn)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(wèn)題。一是總量供應問(wèn)題。2013年我國能源消費總量達到37.6億噸標準煤,其中煤炭35億噸(相當于25億噸標準煤),石油、天然氣對外依存度分別超過(guò)60%、30%。要滿(mǎn)足經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的需求,今后較長(cháng)時(shí)期能源供應都面臨較大壓力。二是資源配置問(wèn)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(yáng)能資源都集中在西部、北部地區,距離東中部負荷中心,一般都在800到4000公里,依靠傳統電網(wǎng),難以大規模開(kāi)發(fā)。三是能源效率問(wèn)題。我國能源在開(kāi)發(fā)環(huán)節,集約化程度偏低;在傳輸環(huán)節,過(guò)度依賴(lài)輸煤,消耗高品質(zhì)能源來(lái)輸送低品質(zhì)能源;在使用環(huán)節,大量煤炭仍然直接燃燒,整體能效偏低。能源開(kāi)發(fā)利用全過(guò)程效率都需要提高。四是生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。我國能源結構以煤為主,能源發(fā)展長(cháng)期追求就地平衡,帶來(lái)土壤、水質(zhì)、大氣污染等突出問(wèn)題。
發(fā)展以特高壓為骨干網(wǎng)架的堅強智能電網(wǎng),能夠有效解決我國能源發(fā)展面臨的四大問(wèn)題,實(shí)現能源安全發(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(chǎng)載體和配置平臺,統籌利用國際國內資源,促進(jìn)能源大規模集約開(kāi)發(fā),保障能源供應總量。清潔發(fā)展,就是通過(guò)智能電網(wǎng)促進(jìn)清潔能源和分布式電源發(fā)展,改善能源結構,最大限度降低對化石能源的依賴(lài)。環(huán)保發(fā)展,就是充分發(fā)揮智能電網(wǎng)作用,統籌利用全國環(huán)境容量,實(shí)現以電代煤、以電代油、電從遠方來(lái),大幅度減少東中部地區燃煤排放。友好發(fā)展,就是基于智能電網(wǎng)開(kāi)放互動(dòng)優(yōu)勢,靈活適應各類(lèi)電源發(fā)電上網(wǎng)和客戶(hù)多樣化用電需求,使能源開(kāi)發(fā)和消費方便快捷,讓生活更加舒適、經(jīng)濟。
三、特高壓是構建堅強智能電網(wǎng)的關(guān)鍵
記者:您剛才提到,國家電網(wǎng)公司正在建設以特高壓為骨干網(wǎng)架的堅強智能電網(wǎng),特高壓在智能電網(wǎng)中有著(zhù)什么樣的重要地位?
劉振亞:發(fā)展特高壓是建設堅強智能電網(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(wàn)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到800萬(wàn)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到1400萬(wàn)千瓦,為±500千伏高壓直流的4.7倍。我們規劃到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(shí)特高壓電網(wǎng)輸電能力將達到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)濟輸電距離可達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)濟輸電距離達到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到5000公里。通過(guò)特高壓交直流輸電,可以構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(chǎng)進(jìn)行配置。從長(cháng)遠看,還可以實(shí)現洲際輸電。
三是大幅提升電網(wǎng)安全承載能力。2013年底我國發(fā)電裝機已經(jīng)達到12.5億千瓦,現有的500千伏電網(wǎng)不能適應發(fā)展的需要,加快建設特高壓電網(wǎng)已經(jīng)刻不容緩。預計到2020、2030、2050年,我國發(fā)電裝機將分別達到20億、28億、40億千瓦左右,只有發(fā)展特高壓電網(wǎng),才能適應裝機快速發(fā)展的需要、確保電網(wǎng)安全。
四、建設特高壓電網(wǎng)需要協(xié)調推進(jìn)特高壓交直流發(fā)展
記者:我們了解到,目前有一種觀(guān)點(diǎn)認為應當優(yōu)先或者重點(diǎn)發(fā)展特高壓直流,您怎樣看待這個(gè)問(wèn)題?
劉振亞:要建設一個(gè)安全承載能力強、資源配置能力強的特高壓電網(wǎng),必須要推進(jìn)特高壓交直流協(xié)調發(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,是構建電網(wǎng)的前提,也是電網(wǎng)安全運行的基礎。直流的主要優(yōu)勢是送電距離更遠、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(gè)簡(jiǎn)單的比喻,特高壓直流好比萬(wàn)噸巨輪,而特高壓交流電網(wǎng)好比深水港,要發(fā)展萬(wàn)噸巨輪,就必須建設深水港。我們規劃特高壓電網(wǎng)發(fā)展時(shí),對特高壓交流和直流的發(fā)展規模、時(shí)序都進(jìn)行了大量的仿真模擬,結果表明:只有特高壓交直流協(xié)調發(fā)展,建設“強交強直”特高壓電網(wǎng),才能最大限度提高特高壓電網(wǎng)的安全性、經(jīng)濟性,目前的主要問(wèn)題是特高壓交流發(fā)展嚴重滯后,當務(wù)之急是加快建設“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(kāi)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(dòng)汽車(chē)智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò )、大規模接入新能源、大電網(wǎng)控制等領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平。近幾年,國家電網(wǎng)公司主要開(kāi)展了以下工作。
一是加快建設特高壓骨干網(wǎng)架。已建成并投運了2項1000千伏交流工程和3項±800千伏直流工程,均保持安全穩定運行。正在建設1項±800千伏直流工程和1項1000千伏特高壓交流工程。同時(shí)還在推進(jìn)±1100千伏直流工程建設,將為構建跨地區、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,正在建設新一代智能變電站。在30個(gè)重點(diǎn)城市核心區建成技術(shù)領(lǐng)先、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(shí)現客戶(hù)用電信息采集1.91億戶(hù)。建成電動(dòng)汽車(chē)充換電站400座、充電樁1.9萬(wàn)個(gè),在環(huán)渤海、長(cháng)三角地區形成了城際充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò )。
三是積極推動(dòng)清潔能源發(fā)展。截止2013年底,國家電網(wǎng)公司經(jīng)營(yíng)區域內水電裝機近1.9億千瓦、風(fēng)電并網(wǎng)裝機超過(guò)7000萬(wàn)千瓦,均位居世界第一;光伏發(fā)電裝機超過(guò)1500萬(wàn)千瓦。目前,我們在新能源接入檢測、運行調度等方面的技術(shù)都處于世界先進(jìn)水平。在張北建成風(fēng)光儲輸工程,這是世界上第一個(gè)集風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、儲能系統、智能輸電于一體,綜合開(kāi)發(fā)利用新能源的創(chuàng )新工程。
四是著(zhù)力提升自主創(chuàng )新能力。建成世界上最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)和整套設備制造能力。在大電網(wǎng)控制保護、智能電網(wǎng)、清潔能源接入等領(lǐng)域取得一批世界級的創(chuàng )新成果。建立了系統的特高壓與智能電網(wǎng)技術(shù)標準體系,制訂國家標準66項,編制20項國際標準,特高壓交流電壓成為國際標準電壓。
六、智能電網(wǎng)將承載和推動(dòng)第三次工業(yè)革命
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(dòng)第三次工業(yè)革命的必由之路,您作出這個(gè)判斷主要基于什么考慮?
劉振亞:通過(guò)對前兩次工業(yè)革命的深入研究,可以發(fā)現這樣一個(gè)突出特征,就是能源革命對工業(yè)發(fā)展具有決定性、全局性影響,既推動(dòng)新興工業(yè)行業(yè)出現,也推動(dòng)傳統工業(yè)行業(yè)升級,是工業(yè)革命的根本動(dòng)力。第一次工業(yè)革命,是蒸汽機的發(fā)明與廣泛應用推動(dòng)了近代工業(yè)大發(fā)展。第二次工業(yè)革命,是電的發(fā)明與廣泛應用推動(dòng)了現代工業(yè)大發(fā)展。我認為,智能電網(wǎng)是承載第三次工業(yè)革命的基礎平臺,對第三次工業(yè)革命具有全局性的推動(dòng)作用。
第一,智能電網(wǎng)是新一輪能源革命的基礎。新一輪能源革命特征是大規模發(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、化石能源為輔轉變,清潔能源占據全球能源主導地位只是時(shí)間問(wèn)題。應該說(shuō),這一輪能源革命在資源上是具備條件的。世界能源理事會(huì )估算,全球太陽(yáng)能資源超過(guò)100萬(wàn)億千瓦,陸地風(fēng)電資源超過(guò)1萬(wàn)億千瓦。比如,北極的風(fēng)電資源十分豐富,利用小時(shí)數能夠達到4000小時(shí),接近常規火電的利用小時(shí)數;赤道附近的太陽(yáng)能資源也非常豐富,光伏發(fā)電利用小時(shí)數一般在2000小時(shí)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、地熱資源,都可以轉化為電能利用。要大規模開(kāi)發(fā)清潔能源,關(guān)鍵在于建設網(wǎng)架堅強、廣泛互聯(lián)、開(kāi)放互動(dòng)、高度智能的智能電網(wǎng),才能夠適應風(fēng)電、太陽(yáng)能間歇性、隨機性特征,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,是新一輪能源革命的關(guān)鍵。
第二,智能電網(wǎng)對戰略性新興產(chǎn)業(yè)具有廣泛的帶動(dòng)作用。與傳統的互聯(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(dòng)汽車(chē)、新一代信息產(chǎn)業(yè),具有很強的帶動(dòng)作用。歐美發(fā)達國家已將發(fā)展智能電網(wǎng)納入國家戰略,歐盟將發(fā)展智能電網(wǎng)作為新興經(jīng)濟的重要支柱,估算未來(lái)20年的建設投資規模將達到5000億歐元;美國將智能電網(wǎng)作為實(shí)現經(jīng)濟復蘇的戰略性基礎設施,估算未來(lái)20年的建設投資規模達到1.5萬(wàn)億美元。我國規劃確定的20項戰略性新興產(chǎn)業(yè)重大工程,絕大多數與智能電網(wǎng)密切相關(guān)。
同時(shí),智能電網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等深度融合后,將構成價(jià)值無(wú)法估量的社會(huì )公共平臺,可以支撐智能家庭、智能樓宇、智能小區、智慧城市建設,推動(dòng)生產(chǎn)生活智慧化。
七、把握歷史機遇,為實(shí)現中華民族偉大復興作出積極貢獻
記者:下一步,國家電網(wǎng)公司對智能電網(wǎng)建設還有哪些部署?同時(shí),作為來(lái)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)革命的歷史機遇,將很大程度上決定我國在未來(lái)全球競爭中的地位。在前兩次工業(yè)革命中,中華民族都落后了,追趕了二百多年。機遇稍縱即逝,面對第三次工業(yè)革命,國家電網(wǎng)公司有這樣一種責任感和緊迫感,就是努力占領(lǐng)新一輪能源革命制高點(diǎn),為中華民族偉大復興作出積極貢獻。下一步,我們將重點(diǎn)抓好三個(gè)方面的工作。
一是推進(jìn)兩大戰略實(shí)施。深入推進(jìn)“一特四大”戰略,通過(guò)堅強的智能電網(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,向東中部負荷中心地區大規模、遠距離輸電。全面實(shí)施電能替代戰略,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(dòng)汽車(chē)、電氣化軌道交通等,減少燃油排放,實(shí)現“以電代煤、以電代油、電從遠方來(lái)、來(lái)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(mǎn)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。全面建設現代智能配電網(wǎng),增強配電網(wǎng)安全承載能力,適應分布式電源、微電網(wǎng)、電動(dòng)力車(chē)加快發(fā)展的需要。建設智能用戶(hù)管理與雙向互動(dòng)平臺,讓普通家庭能夠通過(guò)智能電網(wǎng)實(shí)現用戶(hù)能源管理、移動(dòng)終端購電、綜合信息服務(wù)、遠程家電控制等,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(gè)方面的工作。一是戰略引領(lǐng),從國家層面制定智能電網(wǎng)發(fā)展戰略,把智能電網(wǎng)作為第三次工業(yè)革命的先導產(chǎn)業(yè),放在突出重要的位置優(yōu)先發(fā)展。二是科學(xué)規劃,抓緊制定國家級智能電網(wǎng)發(fā)展規劃,統籌智能電網(wǎng)與能源創(chuàng )新發(fā)展,統籌智能電網(wǎng)與生態(tài)文明建設,統籌智能電網(wǎng)與新型工業(yè)化、新型城鎮化工作。三是突破關(guān)鍵,進(jìn)一步加大對特高壓的支持力度,重點(diǎn)要加快建設特高壓骨干網(wǎng)架,更好地服務(wù)和支撐新能源開(kāi)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)。積極參與國際標準制定,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。