氣候變暖、能源短缺是迄今人類(lèi)所遇到的最大范圍的公共危機，向低碳綠色經(jīng)濟轉型已經(jīng)成為世界經(jīng)濟發(fā)展的大趨勢，節能減排、綠色能源、可持續發(fā)展等課題逐漸成為各國關(guān)注的焦點(diǎn)。各國政府已開(kāi)始認識到智能電網(wǎng)在促進(jìn)開(kāi)發(fā)低碳技術(shù)方面的重要意義，越來(lái)越把智能電網(wǎng)建設當作一項戰略性基礎設施投資。

    為了卓有成效的推進(jìn)新能源和智能電網(wǎng)的技術(shù)融合與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，10月21日上海市松江區經(jīng)濟委員會(huì )與上海市新能源協(xié)會(huì )聯(lián)合寧波興諾創(chuàng )業(yè)投資有限公司在上海智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)基地，組織有關(guān)專(zhuān)家學(xué)者，政府管理部門(mén)領(lǐng)導，行業(yè)科研機構行家，產(chǎn)業(yè)界精英，行業(yè)協(xié)會(huì )領(lǐng)導，特別是邀請從事新能源和智能電網(wǎng)技術(shù)融合并取得突破性創(chuàng )新進(jìn)展的技術(shù)專(zhuān)家，共同召開(kāi)了“新能源和智能電網(wǎng)技術(shù)與實(shí)踐研討會(huì )”。

    與會(huì )人員普遍認為，提高能源效率和可再生能源使用效率、減少溫室氣體排放，是未來(lái)電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，并針對目前各國提出各種智能電網(wǎng)概念和規劃進(jìn)行了研討，大家一致認為一個(gè)可以融合分布式可再生能源的智能電網(wǎng)是國家能源戰略的方向，是改革能源布局的必由之路。

    智能電網(wǎng)的發(fā)展目標是建設節能、環(huán)保、高效、可靠、穩定的現代化電網(wǎng)，其核心內容之一是解決分布式能源中各種新能源發(fā)電的接入和有效調配以及安全、可靠、穩定運行問(wèn)題。

    解決智能電網(wǎng)與分布式能源的融合問(wèn)題，是擺在全世界電力行業(yè)的一個(gè)“心病”。這是因為風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏等可再生新能源發(fā)電存在不穩定、可調度性低、接入電網(wǎng)技術(shù)性能差和對電網(wǎng)諧波管理的影響等一系列問(wèn)題有待解決；對此世界各國都非常關(guān)注,提出了不少問(wèn)題的設想,雖然各有不同,但是,都認識到以分散方式構建組成微網(wǎng)并接入配電網(wǎng)就地平衡，加強用戶(hù)側互動(dòng)與管理,可推進(jìn)分布式電源利用，促進(jìn)智能住宅的發(fā)展，加速智能電網(wǎng)和互動(dòng)服務(wù)體系建設。

    可以說(shuō),未來(lái)智能電網(wǎng)的重要角色之一的終端用戶(hù)，是指在新型電力市場(chǎng)中，以利用風(fēng)能發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等分布式電源為目的的單一電網(wǎng)用戶(hù)者。其追求的目標是將自有的發(fā)電設備容量在幾百瓦至幾百千瓦之間，單機容量在100 千瓦以下，自發(fā)自用，多余電量自行調配出售或出售給電網(wǎng)，在配電網(wǎng)低壓側（或用戶(hù)側）自行組網(wǎng)或并網(wǎng)，由智能控制器自動(dòng)控制組網(wǎng)或并網(wǎng)條件，當滿(mǎn)足組網(wǎng)或并網(wǎng)條件時(shí)自動(dòng)組網(wǎng)或并網(wǎng)，反之，則隨時(shí)脫網(wǎng)。對于發(fā)電設備容量在幾百瓦至幾千瓦之間的家庭用戶(hù)，可通過(guò)220V插座“即插即得”。

    在我國，國家電網(wǎng)公司談的堅強智能電網(wǎng)，更多的是指如何全國電網(wǎng)一盤(pán)棋，建設它的高壓、超高壓輸電網(wǎng)絡(luò )，讓它的輸電網(wǎng)絡(luò )更加優(yōu)化，特別是跨區域資源的整合，堅強的電源骨干網(wǎng)架是任何模式的智能電網(wǎng)所必須具備的安全支撐基礎框架，智能的能源信息框架及控制調配分析決策模型是實(shí)現智能電網(wǎng)技術(shù)的載體，特別是靈活接入分布式可再生能源將是實(shí)現智能電網(wǎng)的巔峰時(shí)代。

    不過(guò),我國智能電網(wǎng)目前在以利用太陽(yáng)能發(fā)電等分布式電源發(fā)電的接入問(wèn)題和應用推廣方面遇到巨大的壓力和挑戰。

    以太陽(yáng)能發(fā)電為例，從技術(shù)與市場(chǎng)模式上看，目前有兩種作法，一是并網(wǎng)發(fā)電、賣(mài)給電力公司，這就需要蓄電——變電——輸電，進(jìn)電網(wǎng)后還要二次變電和經(jīng)過(guò)配電后供給用戶(hù)；這一過(guò)程投資增加了約30%，資源消耗了近30%.本身昂貴的太陽(yáng)能發(fā)電系統（大約30-40 元人民幣/瓦的投資）一年的發(fā)電回報僅一元多人民幣(按1 元/度計)，回報率僅為2.5%～3%。由于有政府的巨額補貼，每瓦我國補貼約20元（或投資額的50%～70%），以及收購電價(jià)的補貼每度1.5～2.5 元人民幣，使得投資者有10%～15%的回報。但是，政府的負擔巨大，一次補貼每瓦約20 元，而日后電價(jià)補貼更不可小視，每一瓦每年還要2～4 元電價(jià)，《規劃》提出到2020 年太陽(yáng)能發(fā)電180 萬(wàn)千瓦。以此計算國家要承擔一次補貼為3600億元,而每年還要承擔電價(jià)補貼約為360 億元。不過(guò)這只是美國太陽(yáng)能屋頂計劃發(fā)電能力的三分之一;相當于日本2007 年的太陽(yáng)能發(fā)電能力。

    另一種方式，就是孤島形式，一戶(hù)一系統，自裝自用，國家給予一次性補貼，——我國對邊遠地區（鄉村）采用此方式，此方式難以擺脫靠天發(fā)電，靠天用電的限制，為了改善應用效果，只有加大投資，增大太陽(yáng)能發(fā)電設備，增加蓄電池容量，這樣的結果是好天時(shí)浪費，壞天氣又不夠用，而且，用電大時(shí)不夠用，不用電時(shí)還需要放電（家庭外出旅游一周就出現此狀況），對用戶(hù)用電來(lái)說(shuō)沒(méi)有保證。

    由于系統發(fā)電不僅太少，對于孤島方式而言又不可能組網(wǎng)或并網(wǎng)實(shí)現共享或互補，其使用質(zhì)量和效率大打折扣。

    從深層次上看，太陽(yáng)能發(fā)電板（目前大多是晶硅材料），材料制作過(guò)程是高耗電的，要其5～7 年的發(fā)電才能抵償，國家扶植進(jìn)行投資補貼也是雙刃劍，一方面從戰略上講是儲存了資源，將煤電儲存在太陽(yáng)能電池板上；另一方面，在電網(wǎng)技術(shù)與條件不具備時(shí)，分布式電能應用模式在需要大量輸血，才能維持生存的狀況下，無(wú)疑造成巨大的投資浪費和資源耗損，其規模和程度也是驚人的。

    因此，全球專(zhuān)家雖然沒(méi)有一個(gè)共同的結論，但是共同認識到，隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，可預見(jiàn)未來(lái)的電網(wǎng)會(huì )逐漸擺脫過(guò)去單一集中式發(fā)電的模式，而轉向分布式發(fā)電輔助集中式發(fā)電的模式。同時(shí)，當大量的分布式電源集成到大電網(wǎng)中時(shí)，多數是直接接入各級配電網(wǎng)，使得電網(wǎng)自上而下都成了支路上潮流可雙向流動(dòng)的電力交換系統，但現時(shí)的配電網(wǎng)絡(luò )是按單向潮流設計，不具備有效集成大量分布式電源的技術(shù)潛能。從而難以處理分布式電源的不確定性和間歇性，難以確保電網(wǎng)的可靠性和安全，問(wèn)題十分突出。由此可以看出，分布式能源的技術(shù)與市場(chǎng)的重要方向就是建立既獨立又可以控制的微網(wǎng)并與智能電網(wǎng)相融合。

    對此，我國工程技術(shù)人員進(jìn)行了不懈的努力和創(chuàng )新，其中由專(zhuān)利發(fā)明人、資深工程技術(shù)專(zhuān)家周錫衛高級工程師提出的“混合電力智能調配技術(shù)”，正是微網(wǎng)研發(fā)實(shí)踐的典范實(shí)例。此次在上海召開(kāi)的“新能源和智能電網(wǎng)技術(shù)與實(shí)踐研討會(huì )”上發(fā)布的混合電力智能配電系統，從技術(shù)上和實(shí)踐上都很好地實(shí)現了多能源電力輸入，多電源電力輸出，智能化節點(diǎn)，數字化互連，節點(diǎn)間自由互連，資源自動(dòng)調配與共享，自動(dòng)構建形成微網(wǎng)且可多微網(wǎng)互連、互通；也可以作為電網(wǎng)單一可控的獨立用戶(hù)系統很好的與大電網(wǎng)相連，解決了分布式能源接入電網(wǎng)的難題，實(shí)現電能互補，增強大電網(wǎng)和微網(wǎng)兩個(gè)方面的性能魯棒性及改善黑啟動(dòng)能力。

    混合電力智能調配技術(shù)的實(shí)踐，采用了先進(jìn)的多傳感和雙向監測與計量技術(shù)、先進(jìn)的電子電力模塊技術(shù)、先進(jìn)的多智能體自動(dòng)控制方法、獨到的“時(shí)段關(guān)系”路徑接續法等先進(jìn)的技術(shù)和方法，實(shí)現自由組網(wǎng)以及先進(jìn)的智能決策與調配模型與支持系統技術(shù)，從而構成安全、高效、環(huán)保的微網(wǎng)?；旌想娏χ悄苷{配技術(shù)的系統方案，突破現有的電力市場(chǎng)的供電模式，相對于目前在全球走紅的智能電網(wǎng)的主導技術(shù)方案而言，是真正實(shí)現用戶(hù)側雙向交互管理的解決方案，徹底改觀(guān)了基于智能電表的智能電網(wǎng)給予用戶(hù)有限信息，特別是用戶(hù)始終處于被動(dòng)交互模式。使用戶(hù)能夠自由組網(wǎng)，即插即用，自主買(mǎi)電、自主賣(mài)電；用戶(hù)有機會(huì )在電力市場(chǎng)上從被動(dòng)轉向主動(dòng)，從單向轉為雙向，找回平等互惠的用戶(hù)尊嚴。

    科研人員根據研究與實(shí)踐的初步測算，利用混合電力智能調配技術(shù)構成的微網(wǎng)，相對于并網(wǎng)方式其投資可以節省約30%，綜合效率可以提高約30%，因此，投資效益相對于并網(wǎng)方式可以提高一倍以上?；谖⒕W(wǎng)形式的用戶(hù)級混合電力智能配電系統，在無(wú)需政府補貼電價(jià)的情況下，參照階梯電價(jià)的計算方法進(jìn)行測算，年收益達到8%以上。使得太陽(yáng)能發(fā)電在政府每年不支付電價(jià)補貼即不“輸血”的情況下依然能夠生存。

    由于基于微網(wǎng)形式的用戶(hù)級混合電力智能配電系統可以方便地組成微網(wǎng)，并可以作為電網(wǎng)單一可控的獨立用戶(hù)系統很好的與大電網(wǎng)相連，解決了用戶(hù)側發(fā)電供電和組網(wǎng)并網(wǎng)的接入難題，降低了投資和并網(wǎng)的門(mén)檻，使民營(yíng)資本乃至百姓資本易于進(jìn)入新能源電力市場(chǎng)，將有利于加快新能源和智能電網(wǎng)的建設與發(fā)展。