夏 清,賈 曦,陳新宇,董旭柱,饒 宏,段衛(wèi)國(guó),劉 怡,吳俊陽
(1.清華大學(xué)電機(jī)系 電力系統(tǒng)及發(fā)電設(shè)備控制和仿真國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100084;2.南方電網(wǎng)科學(xué)研究院,廣東 廣州 510080)
當(dāng)前,智能電網(wǎng)方興未艾,其浪潮正在席卷全球,漸成風(fēng)起云涌之勢(shì).近年來,隨著世界能源供應(yīng)形勢(shì)趨緊、能源市場(chǎng)價(jià)格劇烈波動(dòng)、環(huán)境氣候變化日益嚴(yán)峻,能源及其利用方式日漸成為影響國(guó)際經(jīng)濟(jì)政治格局新的關(guān)鍵因素.與此同時(shí),世界經(jīng)濟(jì)整體低迷,復(fù)蘇前景不甚明朗,各國(guó)均亟需尋找到“牽一發(fā)而動(dòng)全身”,能夠引領(lǐng)全局的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn).正是在這一背景下,“智能電網(wǎng)”步入了人們的視野.
“智能電網(wǎng)”有著扎實(shí)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ):沒有哪一個(gè)能源行業(yè)像電力工業(yè)這樣,在過去的近百年時(shí)間里如此深入地融入了人類的生產(chǎn)生活,如此規(guī)?;兔芮械芈?lián)結(jié)了一次能源和二次能源的轉(zhuǎn)化與使用,形成了如此繁復(fù)巨大的硬件、軟件、體制和組織支撐下的運(yùn)作系統(tǒng),同時(shí),在可見的未來一段時(shí)間內(nèi)又有一系列已形成或可預(yù)期的新理論、新技術(shù)可以支撐其發(fā)生深刻的變革.經(jīng)過系統(tǒng)的探討和凝練,一系列的理念和技術(shù)抽象為“智能電網(wǎng)”的概念,在美歐等國(guó)家和地區(qū)的示范作用下在全球范圍內(nèi)引發(fā)了相關(guān)的研究、建設(shè)熱潮[1-8].
必須深刻認(rèn)識(shí)到,如同歷次工業(yè)革命對(duì)人類歷史進(jìn)程的影響一樣,智能電網(wǎng)不但將徹底改變?nèi)祟惿a(chǎn)生活的方式,更將在相當(dāng)長(zhǎng)一段歷史時(shí)期內(nèi)以一個(gè)產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)多個(gè)產(chǎn)業(yè)的集群式發(fā)展,進(jìn)而改變一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展模式,并逐步形成巨大的輻射效應(yīng),由技術(shù)而文化,由工業(yè)產(chǎn)品而價(jià)值觀,從而深刻改變國(guó)際社會(huì)的政治經(jīng)濟(jì)秩序.誰抓住了這樣的歷史機(jī)遇,走在了時(shí)代的潮流前列,形成了核心的競(jìng)爭(zhēng)力,就能夠在未來的發(fā)展中取得先機(jī)、贏得話語權(quán)、獲得優(yōu)勢(shì)地位.這是關(guān)系到國(guó)家長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)鍵問題.
筆者立足中國(guó)國(guó)情,深入剖析智能電網(wǎng)的基本內(nèi)涵與主要特征,結(jié)合國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略確定智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略定位,并在此基礎(chǔ)上提出進(jìn)一步推動(dòng)中國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)、帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展、促進(jìn)形成現(xiàn)代能源體系的若干政策建議.
智能電網(wǎng)是以信息、控制、傳感、新型儲(chǔ)能和輸電等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)為依托,以“深度信息化、全面互動(dòng)化、機(jī)制激勵(lì)化、電能清潔化、資產(chǎn)高效化”為特征,使得電網(wǎng)具備全方位、全過程、全要素的智能監(jiān)測(cè)、診斷、通信、控制、決策與自愈能力,形成發(fā)電、輸電、配電、儲(chǔ)能各環(huán)節(jié)全面互動(dòng)的基礎(chǔ);能夠更好地承載大規(guī)模新能源和分布式能源并網(wǎng)發(fā)電,促進(jìn)建設(shè)高效的電力市場(chǎng),提高電力工業(yè)能源轉(zhuǎn)化利用效率和電網(wǎng)資產(chǎn)利用效率,促進(jìn)全社會(huì)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和大規(guī)模的節(jié)能減排,全面實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全、清潔、高效、優(yōu)質(zhì)地運(yùn)行,并產(chǎn)生重大的行業(yè)帶動(dòng)效應(yīng)[9-16].
圖1 智能電網(wǎng)的主要特征Figure 1 Key features of smart girds
1)深度信息化.通過在電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)植入高級(jí)傳感量測(cè)及通信、智能監(jiān)測(cè)與診斷等先進(jìn)信息技術(shù),形成伴隨能量流的系統(tǒng)、有機(jī)組織、分層分布式的信息網(wǎng)絡(luò)體系和應(yīng)用體系,全方位、全要素、全過程地監(jiān)視電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)、安全、節(jié)能、環(huán)保的狀態(tài)信息,并通過對(duì)數(shù)據(jù)的精選分析、精確預(yù)測(cè)、精當(dāng)決策、精準(zhǔn)控制、精細(xì)管理,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的智能化.
2)全面互動(dòng)化.在信息化的基礎(chǔ)上,改變過去僅有部分環(huán)節(jié)、部分功能互動(dòng)的現(xiàn)狀,全面深入地感知用戶意愿和電力系統(tǒng)資源優(yōu)化配置的狀態(tài),保證電力工業(yè)當(dāng)中信息暢通無阻地流通,建立新型的電力生產(chǎn)方式,提高電力資源優(yōu)化配置的時(shí)效性、全面性、有效性,形成電力工業(yè)各環(huán)節(jié)各要素之間的充分互動(dòng),實(shí)現(xiàn)能量流、信息流、業(yè)務(wù)流的順暢整合.
3)機(jī)制激勵(lì)化.通過建立有效的電價(jià)形成和傳導(dǎo)機(jī)制、完善的市場(chǎng)交易體系、現(xiàn)代的企業(yè)管理制度、科學(xué)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,激勵(lì)電力工業(yè)各環(huán)節(jié)各主體形成更具深度、廣度的互動(dòng),實(shí)現(xiàn)重大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益.
4)電能清潔化.通過增大新能源發(fā)電比例、提高常規(guī)能源發(fā)電效率、減少線路綜合網(wǎng)損、激勵(lì)用戶合理用電、節(jié)約用電,充分挖掘發(fā)、輸、配、用各環(huán)節(jié)的節(jié)能潛力,提高電能的轉(zhuǎn)化、傳輸和使用效率.其中尤為重要的是通過承載更多新能源的發(fā)電,實(shí)現(xiàn)能源的清潔、永續(xù)供應(yīng).
5)資產(chǎn)高效化.以加強(qiáng)電網(wǎng)二次系統(tǒng)的建設(shè)替代電網(wǎng)部分一次系統(tǒng)的建設(shè),形成精細(xì)化的運(yùn)行方式,并努力提高負(fù)荷在時(shí)間與空間分布的均勻性,從而大幅度地提升發(fā)電、輸電設(shè)備的利用率,降低或延遲各類固定成本的投入,有效節(jié)約社會(huì)資本和各類能源資源.
智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略是中國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分.系統(tǒng)地制訂這一發(fā)展戰(zhàn)略,有助于充分借助中國(guó)未來快速增長(zhǎng)的能源需求、廣闊的市場(chǎng)空間以及不斷提升的綜合國(guó)力,通過重點(diǎn)跨越引領(lǐng)能源科技變革,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)適應(yīng)能源發(fā)展,構(gòu)建安全、清潔、高效、協(xié)調(diào)的現(xiàn)代能源體系,并以創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)中國(guó)從能源大國(guó)向能源強(qiáng)國(guó)的躍升,并促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的全面進(jìn)步.
中國(guó)智能電網(wǎng)的重點(diǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)包括7個(gè)方面:①支撐大規(guī)模新能源發(fā)電的上網(wǎng);②提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平;③提高系統(tǒng)和資產(chǎn)利用效率;④提高用戶側(cè)的能效管理和優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平;⑤提高資源優(yōu)化配置和高效利用能力;⑥促進(jìn)資源集約型、環(huán)境友好型社會(huì)的建設(shè)和發(fā)展;⑦發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集聚帶動(dòng)效應(yīng).
其中,新能源將促進(jìn)能源供給的多元化、分散化,以取之不盡、用之不竭的可再生能源保障能源的可持續(xù)供應(yīng),為社會(huì)的永續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航,這也是國(guó)家能源安全的根本所在.電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平的提升,與用戶響應(yīng)和市場(chǎng)建設(shè)相結(jié)合,將從物理和機(jī)制上共同形成承載上述能源戰(zhàn)略的堅(jiān)強(qiáng)核心載體.與此同時(shí),企業(yè)資產(chǎn)管理觀念的更新、系統(tǒng)資源優(yōu)化配置能力的提升,配合節(jié)能減排和低碳社會(huì)建設(shè),將進(jìn)一步推動(dòng)中國(guó)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變,將能源轉(zhuǎn)化和使用提升到一個(gè)全新的層次.
2.2.1 支撐大規(guī)模新能源發(fā)電上網(wǎng)
大量承載與大自然和諧的新能源發(fā)電方式是建設(shè)智能電網(wǎng)主要?jiǎng)右?,也是智能電網(wǎng)的重要特征和核心功能.為解決新能源發(fā)電的隨機(jī)性、間歇性和波動(dòng)性的問題,應(yīng)采用市場(chǎng)化的機(jī)制和深度化的信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)中各市場(chǎng)主體的全面互動(dòng).只有實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電與常規(guī)電源、用戶和儲(chǔ)能裝置的互動(dòng),才能大幅度提高新能源發(fā)電的滲透率.
1)以與常規(guī)電源的互動(dòng)方式,提高電網(wǎng)承載新能源發(fā)電的能力.
這是當(dāng)前電網(wǎng)調(diào)度接納新能源發(fā)電的最直接的方式,本質(zhì)是以犧牲常規(guī)電源的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和投資效率為代價(jià),采用常規(guī)電源消納新能源發(fā)電的波動(dòng),確保電力供需的瞬時(shí)平衡.為實(shí)現(xiàn)這種互動(dòng),需要全面提高電力調(diào)度的實(shí)時(shí)性、精準(zhǔn)性、經(jīng)濟(jì)性.限于機(jī)組調(diào)節(jié)能力和系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的考慮,采用這種方式所承載的新能源發(fā)電比例是有限的.
2)以與用戶互動(dòng)的方式,提高電網(wǎng)承載新能源發(fā)電的能力.
用戶互動(dòng)是提高新能源發(fā)電滲透率最經(jīng)濟(jì)、安全和有效的方式.應(yīng)以價(jià)格機(jī)制調(diào)動(dòng)用戶主觀能動(dòng)性,激勵(lì)其采用與新能源發(fā)電相配合的用電方式.年度可根據(jù)新能源的發(fā)電周期,以分月電價(jià)引導(dǎo)用戶在新能源豐富的月份多用電,在稀缺的月份少用電;日前電力調(diào)度應(yīng)首先預(yù)測(cè)次日的新能源發(fā)電曲線,針對(duì)部分電量實(shí)施分時(shí)電價(jià),以引導(dǎo)用戶伴隨新能源發(fā)電而消費(fèi),盡可能減少常規(guī)電源的調(diào)節(jié),降低為適應(yīng)新能源發(fā)電所產(chǎn)生的成本.
3)以儲(chǔ)能的方式提高電網(wǎng)承載新能源發(fā)電的能力.
充分、及時(shí)的用戶響應(yīng)固然是承載新能源發(fā)電的良好方式,但用戶的響應(yīng)必然有一定的時(shí)滯和上限,不能完全實(shí)現(xiàn)“充分及時(shí)”的消納.儲(chǔ)能裝置將從根本上解決由此產(chǎn)生的電力供需瞬時(shí)平衡問題,避免由于不平衡帶來的電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn).對(duì)分布式新能源發(fā)電,應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展微電網(wǎng)消納其波動(dòng)性;對(duì)新能源基地,應(yīng)裝備快速充放的集中式儲(chǔ)能裝置,就地平抑波動(dòng);有條件的地方應(yīng)建設(shè)抽蓄電站,這是目前大規(guī)模儲(chǔ)能的最經(jīng)濟(jì)的方式;遠(yuǎn)期還可借助大量電動(dòng)汽車,進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)儲(chǔ)能能力.
2.2.2 提高電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行水平
承載大量新能源發(fā)電和全面的互動(dòng)機(jī)制給電網(wǎng)運(yùn)行提出了全新的挑戰(zhàn),迫切需要通過全方位、全過程、全要素的在線監(jiān)測(cè)、精確預(yù)測(cè)、精當(dāng)決策和精準(zhǔn)控制,全面提高電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平.
1)全方位、全過程、全要素的在線監(jiān)測(cè).
旨在依托現(xiàn)代傳感技術(shù),監(jiān)測(cè)發(fā)、輸、配、用各個(gè)環(huán)節(jié)的系統(tǒng)與設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài).未來的電網(wǎng)將是由現(xiàn)代化先進(jìn)的傳感測(cè)量技術(shù)、通訊技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)與物理電網(wǎng)高度集成而形成的新型電網(wǎng).通過把握所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和環(huán)境參數(shù),評(píng)估其強(qiáng)迫停運(yùn)出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn),準(zhǔn)備預(yù)案,有效地規(guī)避風(fēng)險(xiǎn).
2)全方位、全過程、全要素的精確預(yù)測(cè).
旨在通過對(duì)歷史的、當(dāng)前的電網(wǎng)設(shè)備與系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行精選分析,尋求產(chǎn)生電網(wǎng)故障的規(guī)律性、負(fù)荷發(fā)展的規(guī)律性.所有的在線監(jiān)測(cè)都是為精確預(yù)測(cè)服務(wù)的,后者使前者發(fā)揮了作用.精確預(yù)測(cè)是細(xì)致刻畫電網(wǎng)安全運(yùn)行組成要素的動(dòng)態(tài)行為,以及它們相互之間的聯(lián)接和互動(dòng)關(guān)系,快速求解掌握電網(wǎng)的變化規(guī)律,從而評(píng)估電網(wǎng)可能的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),把握電網(wǎng)未來的運(yùn)行態(tài)勢(shì),開展實(shí)時(shí)預(yù)警,為電網(wǎng)的精當(dāng)決策、實(shí)施精準(zhǔn)控制提供科學(xué)依據(jù).
3)全方位、全過程、全要素的精當(dāng)決策.
旨在依托高效的數(shù)學(xué)模型和先進(jìn)的數(shù)學(xué)方法,科學(xué)恰當(dāng)?shù)貨Q策電網(wǎng)的未來電網(wǎng)運(yùn)行計(jì)劃.在時(shí)間跨度上,開展年、月、周、日、日內(nèi)和實(shí)時(shí)的時(shí)序遞進(jìn)優(yōu)化決策;空間范圍內(nèi)開展各級(jí)調(diào)度密切協(xié)作、多級(jí)協(xié)調(diào)的優(yōu)化決策,形成橫向和縱向過程相互交織的電網(wǎng)運(yùn)行計(jì)劃,全面提升電網(wǎng)資源優(yōu)化配置水平.
4)全方位、全過程、全要素的精準(zhǔn)控制.
涵蓋電力系統(tǒng)暫態(tài)、動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)控制,設(shè)備級(jí)本地控制、系統(tǒng)級(jí)控制、連續(xù)變量控制、離散變量控制,以及安全性指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)和運(yùn)行可靠性指標(biāo)的控制.以更精細(xì)化模型和準(zhǔn)確的參數(shù)模擬計(jì)算電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)過程,以可控負(fù)荷極大豐富控制對(duì)象,避免降低電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的保守運(yùn)行方式,是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)精準(zhǔn)控制的重要保證.
此外,還應(yīng)適當(dāng)發(fā)展分布式發(fā)電,作為集中供電方式不可缺少的重要補(bǔ)充,提高重要負(fù)荷的供電可靠性,提高大電網(wǎng)抵御戰(zhàn)爭(zhēng)、恐怖襲擊與嚴(yán)重自然災(zāi)害的能力.
2.2.3 提高系統(tǒng)和資產(chǎn)利用效率
建設(shè)智能電網(wǎng)是為了全面提高電力系統(tǒng)設(shè)備利用率,進(jìn)而提高投資效益.隨著土地資源的稀缺性和輸電成本的不斷增加,提高資金密集型的電力工業(yè)的投資效率已迫在眉睫.然而,現(xiàn)階段被動(dòng)滿足負(fù)荷需求的發(fā)電和輸電投資方式?jīng)Q定了電力工業(yè)的投資效益低下.智能電網(wǎng)的全面互動(dòng)方式將徹底改變這一現(xiàn)狀,大幅度地提高電力系統(tǒng)設(shè)備利用率和投資效益.
1)以電源之間的互動(dòng)全面提高發(fā)電設(shè)備的投資效益.
電源之間的互動(dòng)體現(xiàn)在水電和火電之間、水電之間、新能源發(fā)電與常規(guī)電源之間,更加充分地發(fā)揮不同時(shí)間、不同地域、不同類型機(jī)組出力特性的互補(bǔ)效應(yīng),產(chǎn)生重大投資節(jié)約的效益.應(yīng)建立電量市場(chǎng)、輔助服務(wù)市場(chǎng)、容量市場(chǎng),以價(jià)格引導(dǎo)投資、分配效益,激勵(lì)電源之間的互動(dòng).
2)以用戶與電源之間的互動(dòng)全面提高發(fā)電設(shè)備的投資效益.
用戶與電源之間的互動(dòng)是多方面的.①在反映發(fā)電容量成本和運(yùn)行成本的分時(shí)電價(jià)的引導(dǎo)下,用戶將傾向于移峰填谷,從而降低負(fù)荷峰谷差、提高負(fù)荷率,降低負(fù)荷峰值,提高發(fā)電設(shè)備的利用率;②實(shí)現(xiàn)大用戶用電設(shè)備檢修與發(fā)電設(shè)備檢修同步,可降低發(fā)電檢修備用容量,效益將相當(dāng)可觀;③可以中斷負(fù)荷響應(yīng)系統(tǒng)緊急需要,從而降低發(fā)電事故備用容量.
3)以用戶與電網(wǎng)之間的互動(dòng),提高電網(wǎng)設(shè)備的投資效率.
用戶與電網(wǎng)的互動(dòng)旨在提高用戶用電地理分布的均勻性和經(jīng)濟(jì)性.這種互動(dòng)體現(xiàn)在現(xiàn)有的輸配電設(shè)備得到充分利用,避免負(fù)荷過于集中所導(dǎo)致的電網(wǎng)投資增加和部分設(shè)備閑置狀況的出現(xiàn).
4)以電源與電網(wǎng)之間的互動(dòng)提高發(fā)電和輸電設(shè)備的整體投資效率.
電源與電網(wǎng)的互動(dòng)旨在提高電力系統(tǒng)整體投資效率.這種互動(dòng)體現(xiàn)在通過二者的協(xié)調(diào)建設(shè),提高電源與電網(wǎng)之間建設(shè)的協(xié)同性,進(jìn)而大幅度提高兩者的投資效益.
2.2.4 提高用戶側(cè)的能效管理和優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平
著重提高用戶側(cè)的能效管理和優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平,促進(jìn)電網(wǎng)與電力用戶充分互動(dòng),形成電能供應(yīng)的多樣化、互動(dòng)化、高效化,充分發(fā)揮電力企業(yè)在實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)、創(chuàng)建兩型社會(huì)中的關(guān)鍵作用.著重促進(jìn)用戶用電方式的轉(zhuǎn)變,深入發(fā)展需求側(cè)響應(yīng),開展負(fù)荷柔性控制,形成適應(yīng)于高效利用發(fā)電資源的用電方式,形成有利于降低負(fù)荷峰谷差的用電方式;著重促進(jìn)用戶用電效率的提升,依托于客戶資源、資金與技術(shù)的優(yōu)勢(shì),深入開展合同能源管理,以客戶節(jié)能投資替代一次設(shè)備投資,以節(jié)能收益替代售電收益,實(shí)現(xiàn)企業(yè)利潤(rùn)增長(zhǎng)同節(jié)能減排的雙豐收;著重提高用戶側(cè)的優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平,實(shí)現(xiàn)電能消費(fèi)選擇方式的差異化,增值服務(wù)的多樣化.
提高用戶側(cè)的能效管理與優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平,需通過價(jià)格機(jī)制引導(dǎo)用戶用電方式的轉(zhuǎn)變;通過合同能量管理促進(jìn)用電能效的提高;通過信息增值服務(wù)提高用戶優(yōu)質(zhì)服務(wù)水平.
2.2.5 提高資源優(yōu)化配置和高效利用能力
在建設(shè)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會(huì)的背景下,建設(shè)智能電網(wǎng)的一項(xiàng)重大歷史使命就是切實(shí)轉(zhuǎn)變電力系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)方式,實(shí)現(xiàn)多種電力資源的大范圍優(yōu)化配置的能力以及高效利用的能力.這是未來能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然要求,是能源使用方式向精益化轉(zhuǎn)變的重要戰(zhàn)略步驟.這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),有賴于在更大的空間范圍、更長(zhǎng)的時(shí)間尺度上調(diào)動(dòng)更多的要素參與電力電量平衡、實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置,有賴于在發(fā)、輸、配、用各環(huán)節(jié)充分挖掘節(jié)能潛力,提高電能的轉(zhuǎn)化、傳輸和使用效率.
提高資源優(yōu)化配置和高效利用能力,應(yīng)加強(qiáng)“西電東送”通道和省間電網(wǎng)建設(shè),提升電網(wǎng)的資源優(yōu)化配置的能力;建立新型的電網(wǎng)調(diào)度方式,促進(jìn)發(fā)電的節(jié)能減排;采用新技術(shù),大幅度地降低輸配電網(wǎng)損;大規(guī)模推進(jìn)節(jié)約土地資源的輸變電新技術(shù)應(yīng)用.
2.2.6 促進(jìn)資源集約型、環(huán)境友好型社會(huì)的建設(shè)和發(fā)展
加快建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)是從中國(guó)的國(guó)情出發(fā)而提出的一項(xiàng)重大決策.落實(shí)節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境基本國(guó)策,建設(shè)低投入、高產(chǎn)出,低消耗、少排放,能循環(huán)、可持續(xù)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)體系和資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì).強(qiáng)化能源節(jié)約和高效利用的政策導(dǎo)向,加大節(jié)能力度.
應(yīng)通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特別是降低高耗能產(chǎn)業(yè)比重,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)節(jié)能;通過開發(fā)推廣節(jié)能技術(shù),實(shí)現(xiàn)技術(shù)節(jié)能;通過加強(qiáng)能源生產(chǎn)、運(yùn)輸、消費(fèi)各環(huán)節(jié)的制度建設(shè)和監(jiān)管,實(shí)現(xiàn)管理節(jié)能.在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展過程中,要堅(jiān)持資源開發(fā)與節(jié)約資源并重,圍繞實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的根本性轉(zhuǎn)變,以提高資源利用效率為核心,以資源綜合利用和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)為重點(diǎn),加快結(jié)構(gòu)調(diào)整,推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步,加強(qiáng)法制建設(shè),完善政策措施,建立健全促進(jìn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)的機(jī)制,逐步形成資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的消費(fèi)模式,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展.
2.2.7 充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)集聚帶動(dòng)效應(yīng)
智能電網(wǎng)客觀上要求將各個(gè)領(lǐng)域的最新技術(shù)按照智能電網(wǎng)發(fā)展的需求予以通盤考慮、深度整合,以實(shí)現(xiàn)消納更大規(guī)模新能源、提高電網(wǎng)優(yōu)化配置資源的能力和水平、提高復(fù)雜大電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平、促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展和節(jié)能減排的目標(biāo).世界各國(guó)之所以如此重視智能電網(wǎng)的建設(shè),其意義不僅僅在于電網(wǎng)的本身,還在于對(duì)高科技產(chǎn)業(yè)的集成,形成集聚與帶動(dòng)效應(yīng).這種集聚效應(yīng)體現(xiàn)在智能電網(wǎng)將現(xiàn)代高科技與傳統(tǒng)電網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,集聚了優(yōu)先發(fā)展的新能源發(fā)電行業(yè),以高科技全面提升傳統(tǒng)能源工業(yè)的效益與效率.這種帶動(dòng)作用體現(xiàn)在將提升信息、儲(chǔ)能、材料、傳感等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用廣度和深度,提高新技術(shù)的商業(yè)化水平,產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益;更體現(xiàn)在智能電網(wǎng)建設(shè)的乘數(shù)效應(yīng),帶動(dòng)相關(guān)行業(yè),拉動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展.可以說,智能電網(wǎng)是一面旗幟,在這面旗幟下,集成了最新的科學(xué)技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展的新能源發(fā)電行業(yè).
上述戰(zhàn)略定位明確了智能電網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo).為了將其落到實(shí)處,需要出臺(tái)一系列配套政策和機(jī)制保障,以激勵(lì)技術(shù)資源應(yīng)用并產(chǎn)生重大價(jià)值.
1)推進(jìn)電價(jià)機(jī)制改革.
電價(jià)機(jī)制的改革是體制機(jī)制改革當(dāng)中的重中之重.如果說高級(jí)量測(cè)、通信裝置為“互動(dòng)”提供了基本物質(zhì)基礎(chǔ),那么電價(jià)機(jī)制就是市場(chǎng)成員愿意參與“互動(dòng)”的根本動(dòng)因.電價(jià)貫穿了電能生產(chǎn)、輸送、銷售及消費(fèi)的全過程,能夠在供求變化的相互響應(yīng)中以明確一致的標(biāo)準(zhǔn)反映電能在各個(gè)環(huán)節(jié)的價(jià)值,形成有效的市場(chǎng)信號(hào).
建立適用于智能電網(wǎng)建設(shè)的電價(jià)機(jī)制,關(guān)鍵在于解決固定成本分?jǐn)偛缓侠?、用戶激?lì)不足等問題.對(duì)上網(wǎng)電價(jià),要在“合理補(bǔ)償成本”的上網(wǎng)電價(jià)機(jī)制中引入“準(zhǔn)許成本”的要素;對(duì)輸配電價(jià),關(guān)鍵在于如何根據(jù)“有效投資”核定準(zhǔn)許成本,以及成本在用戶間的合理分?jǐn)?,并最終給出空間價(jià)格信號(hào)的激勵(lì);對(duì)銷售電價(jià),關(guān)鍵在于促進(jìn)負(fù)荷時(shí)間與空間上的均勻化,并激勵(lì)用戶參與輔助服務(wù)市場(chǎng).
2)電力市場(chǎng)交易體系建設(shè).
市場(chǎng)交易體系的建設(shè)是智能電網(wǎng)體制機(jī)制建設(shè)不可或缺的組成部分.在完全信息的前提下,電價(jià)將準(zhǔn)確、有效地體現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)的成本信息,成為市場(chǎng)中有效的引導(dǎo)信號(hào).但實(shí)際上,成本信息的復(fù)雜性和與市場(chǎng)成員切身利益的相關(guān)性,使得厘清成本信息成為了一項(xiàng)高成本、高難度的“不可能任務(wù)”,沒有任何市場(chǎng)成員愿意主動(dòng)公布自身的成本.只有在充分、激烈的市場(chǎng)博弈中,它們才可能擠出價(jià)格中的“水分”.因此,電價(jià)能否真實(shí)地反映電力商品的價(jià)值,取決于交易體系是否完善,競(jìng)爭(zhēng)是否充分.
不僅如此,市場(chǎng)交易更是智能電網(wǎng)“互動(dòng)”的最高形式.技術(shù)革命帶來的交易載體變化,極大地拓展了基于智能電網(wǎng)的市場(chǎng)流動(dòng)性,使市場(chǎng)成員可以在電力流、信息流、業(yè)務(wù)流、資金流的循環(huán)中得以更加充分地博弈,發(fā)揮市場(chǎng)優(yōu)化配置資源的基礎(chǔ)性作用.
3)制定新型電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)程.
智能電網(wǎng)能否產(chǎn)生重大的效益取決于電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)程的重大變化.作為關(guān)系國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)性行業(yè),電力工業(yè)長(zhǎng)期以來一直堅(jiān)持“安全第一”的基本方針.對(duì)安全穩(wěn)定性的高度重視,導(dǎo)致了電網(wǎng)運(yùn)行更傾向于保守,通過預(yù)留足夠的裕度,確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行,其本質(zhì)是犧牲電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性以保證安全性,電網(wǎng)的資產(chǎn)利用率處于較低的水平.在電網(wǎng)信息化水平較低、仿真與控制技術(shù)水平不高、不能精確預(yù)測(cè)未來電網(wǎng)運(yùn)行行為的情況下,只有通過保守的方式,才能保證電網(wǎng)安全運(yùn)行.在以深度信息化提高電網(wǎng)資產(chǎn)高效化的智能電網(wǎng)中,必須突破這種保守,改變傳統(tǒng)的電網(wǎng)安全運(yùn)行規(guī)程,否則技術(shù)再先進(jìn),還是按照保守的方式運(yùn)行電網(wǎng),所期望的智能電網(wǎng)的效益是很難取得的.電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)程的改變應(yīng)考慮3個(gè)重大問題:①智能電網(wǎng)應(yīng)如何改變傳統(tǒng)電網(wǎng)的安全校核的規(guī)程;②智能電網(wǎng)中要重視用戶的差異化需求,安全性和經(jīng)濟(jì)性要各有側(cè)重;③智能電網(wǎng)中應(yīng)重視用電側(cè)對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定性的影響.
筆者系統(tǒng)凝練了智能電網(wǎng)“深度信息化、全面互動(dòng)化、規(guī)制激勵(lì)化、電能清潔化、資產(chǎn)高效化”的主要特征,在此基礎(chǔ)上,緊密結(jié)合中國(guó)國(guó)情,設(shè)計(jì)了中國(guó)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)與實(shí)施要點(diǎn)以及相應(yīng)的機(jī)制保障措施.可以看到,在發(fā)展定位上,智能電網(wǎng)是一個(gè)以電力工業(yè)各環(huán)節(jié)各要素的升級(jí)換代和充分互動(dòng)為核心,外圍輻射帶動(dòng)多個(gè)產(chǎn)業(yè)集群式發(fā)展的綜合體系;在發(fā)展愿景上,建設(shè)智能電網(wǎng)旨在形成人類新的現(xiàn)代文明,以環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會(huì)為核心,依托清潔高效的能源開發(fā)利用模式,形成人與資源、環(huán)境之間和諧的互動(dòng)關(guān)系,為人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供有力的保障.在科學(xué)制定智能電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略的基礎(chǔ)上,以合理的激勵(lì)機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)技術(shù)資源的整合、引導(dǎo),形成產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的態(tài)勢(shì),必將更加充分地發(fā)揮建設(shè)智能電網(wǎng)的巨大價(jià)值.
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