韓國創(chuàng)造經(jīng)濟的主軸——智能電網(wǎng)

崔鮮花

(吉林大學東北亞研究院，吉林長春130023)

一、引言

自工業(yè)革命以來，新技術(shù)發(fā)明和資源利用水平推動了人類文明飛速發(fā)展。但粗放型的發(fā)展也導致大氣中二氧化碳數(shù)量逐年增加，溫室效應愈演愈烈，引發(fā)全球氣候變暖等一系列環(huán)境問題。世界各國面對這些問題就著重發(fā)展清潔能源，研發(fā)低碳排放技術(shù)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展方面已形成共識。智能化電網(wǎng)是當前世界電力系統(tǒng)發(fā)展的最新趨勢，是構(gòu)成新一輪能源變革的主要部分。目前，美、日、歐發(fā)達國家都在積極進行技術(shù)改革，推進智能電網(wǎng)的建設，將智能化電網(wǎng)作為未來電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要方向。

韓國自2010年1月制定電網(wǎng)智能化戰(zhàn)略后，不斷深入研究工作推進其運行進程，樸槿惠履任之前更是將創(chuàng)造經(jīng)濟(Creative Economy)作為競選綱領(lǐng)。執(zhí)政伊始她更是將智能化電網(wǎng)作為發(fā)展創(chuàng)造經(jīng)濟的重要組成部分大力推進，致力于開創(chuàng)經(jīng)濟發(fā)展的新路徑。與此同時，中國十二五規(guī)劃綱要指出中國將加快發(fā)展節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)、新能源汽車產(chǎn)業(yè)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)?！笆濉逼陂g，國家電網(wǎng)將投資5000億元，建成連接大型能源基地與主要負荷中心的“三橫三縱”的特高壓骨干網(wǎng)架和13回長距離支流輸電工程，初步建成核心的世界一流的堅強智能電網(wǎng)。本文通過分析韓國智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的現(xiàn)狀、戰(zhàn)略目標及戰(zhàn)略措施，指出其面臨的問題，為中國發(fā)展智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)提供相關(guān)借鑒。

二、韓國電網(wǎng)智能化的法律基礎

2011年9月，韓國經(jīng)歷了有史以來最為嚴重的一次停電事故，導致全國陷入一片混亂，造成巨大經(jīng)濟損失。據(jù)韓媒報導，事故是由于天氣的驟變導致發(fā)電量不足所致。無獨有偶，同一年日本福島核泄露事件爆發(fā)引發(fā)民眾審慎看待核電的迅猛發(fā)展，認識到傳統(tǒng)能源供給的極限。這些事故反映出傳統(tǒng)電網(wǎng)在供電可靠性及穩(wěn)定性方面的弊端，由此智能化電網(wǎng)的建設再一次受到關(guān)注。

智能電網(wǎng)是在原有電能生產(chǎn)、傳輸、分配和消費單向流動的傳統(tǒng)電力系統(tǒng)基礎上結(jié)合信息通訊技術(shù)(ICT，Information＆Communication Technology)形成的，能夠從電廠到終端用戶輸電、配電過程中實現(xiàn)所有節(jié)點之間信息和電能的雙向流動的新一代優(yōu)化電網(wǎng)。智能電網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)筑將實現(xiàn)以往相對獨立的重電產(chǎn)業(yè)與通訊產(chǎn)業(yè)的融合，同時促進發(fā)展電子汽車、家電、半導體等其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)造經(jīng)濟效益，此舉不啻于經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的再調(diào)整。

表1 智能電網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景

智能化電網(wǎng)將構(gòu)建用電信息采集系統(tǒng)，實現(xiàn)電力供給者和需求者雙向互動，通過智能計量準確獲取用電信息，提高電力運用效率，這將為電力利用帶來新的變革。一方面，智能電網(wǎng)能夠促進電網(wǎng)檢測及管理的自動化，實現(xiàn)分散式發(fā)電裝置的廣泛運用;另一方面，通過有效控制電氣設備、電動汽車、太陽能發(fā)電機、儲電裝置(ESS，Energy Storage System)等提高能源使用效率。由此看來，智能化電網(wǎng)的普及將會帶來電力供給、消費模式的根本性變革。

表2 現(xiàn)有電網(wǎng)與智能電網(wǎng)的比較

建設智能電網(wǎng)業(yè)已成為韓國綠色能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要課題，是韓國探索經(jīng)濟發(fā)展新路徑的主要措施。2010年1月，韓國頒布了“低碳綠色增長基本法”，旨在促進經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，為綠色增長奠定基礎，將綠色技術(shù)及產(chǎn)業(yè)視為促進國民經(jīng)濟發(fā)展的新動力，通過實現(xiàn)低碳社會提升國民生活質(zhì)量，進而為將韓國建設成為在國際社會上承擔責任的先進國家做出貢獻?！暗吞季G色增長基本法”的出臺改變了韓國原有能源利用模式，為經(jīng)濟發(fā)展提供了新思路。隨著產(chǎn)業(yè)融合程度的加深及加速，電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式也應隨時代的變化而改變。推廣清潔能源的使用，降低對化石燃料等對環(huán)境污染較大能源的依賴度，建立能夠大幅提高能源利用效率引導消費者節(jié)約能源的電力體系尤為必要。以此為背景，韓國于2011年5月頒布了“加速推進電網(wǎng)智能化的相關(guān)法”，目的在于加速智能電網(wǎng)的建設，為低碳綠色增長提供有利環(huán)境，應對國際氣候變化的同時進一步推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進國民經(jīng)濟增長。

此外，智能電網(wǎng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的防御功能及對個人信息的保護是智能電網(wǎng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。高度信息化的電網(wǎng)體系有可能面臨黑客、恐怖分子、敵對勢力等網(wǎng)絡攻擊，對國家安全形成威脅。智能電表和相關(guān)智能設備對消費者信息的積累也有可能被泄漏。考慮到上述問題，2010年頒布的“智能電網(wǎng)國家路線”將智能電網(wǎng)安保技術(shù)的研究視為今后研究的重點領(lǐng)域。“有關(guān)智能電網(wǎng)構(gòu)筑及促進使用的相關(guān)法律”將對保護個人信息提供法律依據(jù)。韓國對安保系統(tǒng)的重視有利于保障智能電網(wǎng)的迅速推廣，此種認識對中國相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展尤為值得借鑒。綜上所述，韓國智能電網(wǎng)發(fā)展的法律基礎已近完備。

三、韓國電網(wǎng)智能化的戰(zhàn)略目標

構(gòu)筑智能化電網(wǎng)是韓國實現(xiàn)綠色增長的重要戰(zhàn)略安排，相關(guān)進程由政府直接主導推進，韓國試圖在各國智能電網(wǎng)建設浪潮中搶先占據(jù)主導地位。韓國政府預測智能電網(wǎng)市場年平均增長速度將高達32%，至2020年將成為價值42萬億韓元的大規(guī)模市場。韓國知識經(jīng)濟部指出，2030年智能電網(wǎng)將帶動5萬個工作崗位(年均)，創(chuàng)造74萬億內(nèi)需，減少2億3千萬噸溫室氣體排放(累計值)。2010年1月，韓國知識經(jīng)濟部發(fā)布“智能電網(wǎng)國家路線2030”(以下簡稱“路線”)，指出智能電網(wǎng)的發(fā)展方向、目標及五大推進領(lǐng)域?！奥肪€”指出韓國建設智能電網(wǎng)的戰(zhàn)略目標在于實現(xiàn)低碳綠色增長，為實現(xiàn)這一目的，韓國將秉持循序漸進原則分階段進行，第一階段為2010年至2012年技術(shù)驗證期，致力于2012年建設世界最高水平智能電網(wǎng)“示范城市”;第二階段為消費推廣期，2020年實現(xiàn)廣域范圍的電網(wǎng)智能化;第三階段為全國部署期，2030年使韓國成為世界上第一個實現(xiàn)全國范圍電網(wǎng)智能化的國家。為按期達成上述階段性目標，“路線”規(guī)劃至2030年投資27．5萬億韓元用于技術(shù)研發(fā)及基礎設施建設，具體包括至2011年在示范城市建設200個電動汽車充電站，至2030年在機關(guān)、大型超市、停車場和加油站設立27000個電動汽車充電站。隨著濟州島實驗基地推進，韓國電網(wǎng)智能化的第一階段已告一段落。韓國的電力基礎設施現(xiàn)代化程度大幅提高，尤其是近五年發(fā)展更為明顯，目前韓國已經(jīng)制定浮動電價政策。韓國的下一步任務還有分散性電力控制系統(tǒng)的體現(xiàn)，中央集中型轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚⑿碗娏刂葡到y(tǒng)，電動汽車普及，實現(xiàn)自由電力交易等。據(jù)既有電網(wǎng)實際情況看，韓國的智能電網(wǎng)構(gòu)筑比起基礎設施建設更加注重智能化結(jié)構(gòu)。

表3 韓國智能電網(wǎng)推進戰(zhàn)略的三個階段

如，表3所示智能網(wǎng)絡、智能消費、智能運輸、智能再生能源、智能供電市場是韓國建設智能化電網(wǎng)的重點推進領(lǐng)域。

四、韓國為推進電網(wǎng)智能化采取的戰(zhàn)略措施

(一)運營驗證園區(qū)試點

2009年韓國預期投資2396億韓元在濟州島建立智能電網(wǎng)試驗園區(qū)，實際檢驗智能電網(wǎng)技術(shù)，其中政府投資685億韓元主要建立基礎設施，企業(yè)投資1710億韓元主要開發(fā)智能電網(wǎng)的商用化技術(shù)，參與企業(yè)包括電力、通訊、汽車、家電業(yè)等171家。“官民共進”由此成為韓國電網(wǎng)智能化推進的重要特色。

表4 參與企業(yè)及投資規(guī)模

與此同時，韓國通過AMI(Advanced Metering Infrastructure)技術(shù)的開發(fā)，為電力生產(chǎn)者與消費者之間雙向數(shù)據(jù)通訊提供更多服務而努力。政府試行為濟州島1千戶家庭普及ZigBee方式，從2005年開始韓國電力公司利用高速電力網(wǎng)試行遠程抄表，2009年以55000戶為對象已實行遠程抄表。目前，韓國正發(fā)展電力網(wǎng)通訊和無線網(wǎng)進行水和氣抄表的遠程抄表工程。與濟州智能電網(wǎng)實地園區(qū)工程相結(jié)合，2010年開始實行濟州地區(qū)統(tǒng)一抄表，目前使用的電表技術(shù)水平符合國際技術(shù)(IEC)而努力。據(jù)統(tǒng)計通過智能電子電表的普及能夠節(jié)省抄表費用，韓國消費者能夠在節(jié)約能源的同時，每年給社會創(chuàng)造價值為3，444億韓幣的效益。

(二)先構(gòu)筑據(jù)點后擴散

建設濟州島實驗園區(qū)對韓國電網(wǎng)智能化進程具有重要意義，通過新技術(shù)的實際運用獲取反饋信息，韓國不斷升級產(chǎn)品將實際運行經(jīng)驗逐步擴散。當前中央政府對濟州島南部地區(qū)6000多戶家庭普及智能電表及儲能裝置，通過“智能住宅”令居民實際感受到智能電網(wǎng)的便利。考慮到濟州島富有的“風力”實驗園區(qū)的電力基本來自風力發(fā)電，韓國更對“智能住宅”加裝太陽能面板，能夠?qū)崿F(xiàn)自主發(fā)電，大大降低了溫室氣體的排放。

此外，韓國電力公司在其分社內(nèi)部運行智能電網(wǎng)，將其變?yōu)椤爸悄茈娋W(wǎng)中心”(smart grid station)，親身體驗起示范作用。電力公司表明在其九里南揚州分公司用電峰值與2013年同期相比下降12．5%(從168KW降到135KW)，用電量降低8．1%(2萬5159KWH降低到2萬3106KWH)，電費降低9．9%，效果達到預期目標。隨著推廣期的日益臨近，韓國可能在既有實踐基礎上，進一步擴大試驗范圍，為智能電網(wǎng)普及奠定更為堅固的基礎。

(三)加強國際合作

韓國幅員狹小，國民消費規(guī)模有限，相關(guān)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)規(guī)模效益勢必有賴于開拓海外市場，智能電網(wǎng)亦不能例外。韓國智能電網(wǎng)誕生伊始便注重與美國聯(lián)邦政府、公司的合作，其重點在于相關(guān)技術(shù)引進以及智能電網(wǎng)供給、消費模式的學習。隨著歐洲、日本智能電網(wǎng)技術(shù)日臻成熟以及本國智能電網(wǎng)實踐推進，韓國智能電網(wǎng)技術(shù)支持來源呈現(xiàn)出多元化的趨勢，有利于韓國降低技術(shù)引進成本。此外，中國智能電網(wǎng)發(fā)展?jié)u入佳境，韓國在相關(guān)領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢有利于其開拓中國市場。未來中韓智能電網(wǎng)合作有可能沿襲其他產(chǎn)業(yè)的合作模式，即中國提供市場，韓國提供技術(shù)，其相關(guān)合作的前景大為可觀。

五、韓國電網(wǎng)智能化面臨的難點及啟示

(一)難點

電網(wǎng)智能化是對長期傳統(tǒng)電網(wǎng)的改革，是一種由技術(shù)變革引發(fā)的能源供給、消費模式的創(chuàng)新，其過程必然面對諸多阻礙和問題。如上所述，韓國的智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)由政府主導，以“全國化”為目標快速發(fā)展。在項目推進過程中，濟州島智能電網(wǎng)實驗園區(qū)為全國化發(fā)展創(chuàng)造條件。但時至今日，韓國國內(nèi)逐漸對智能電網(wǎng)項目漸漸出現(xiàn)一些負面看法。主要有以下三個理由:

首先，項目推進缺乏共識。韓國既有電網(wǎng)已具有較高水平的安全性與效率，因此電網(wǎng)升級后的經(jīng)濟效果不明顯。即，對現(xiàn)有電網(wǎng)的高度信賴阻止智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前韓國電網(wǎng)的供電損失率、停電時間、負荷率等均保持世界領(lǐng)先水平，智能電網(wǎng)能夠產(chǎn)出的邊際效益遞減，韓國繼續(xù)推動相關(guān)進程面臨的阻力不容小視。

其次，可再生能源的使用率較低，分散發(fā)展體制效率低。構(gòu)筑智能電網(wǎng)的重要目標之一是通過可再生能源提高發(fā)電效率，然而韓國電力生產(chǎn)體系中火力與原子力比重占99%，因此難以期待其效率。韓國推動智能電網(wǎng)的初衷在于發(fā)展綠色經(jīng)濟，沒有能源結(jié)構(gòu)變化，智能電網(wǎng)雖可降低用電能耗，卻難逃隔靴搔癢的質(zhì)疑。

最后，智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)可能帶來電費上漲，其負面影響逐漸擴大。電網(wǎng)智能化是將以供電者為中心的單向傳電體系改變?yōu)殡p向電力網(wǎng)絡的過程，使用者的積極參與尤為重要。但隨著上述負面影響的擴散，民眾將逐漸喪失參與熱度。民眾經(jīng)過對濟州島園區(qū)實踐，對智能電網(wǎng)持有負面意見。最重要的是，韓國民眾普遍認為在難以預測電費的情況下提出“實時電價”(家庭的電力消費比率占全部電費的14．6%)是提高費用的一種手段。此外，民企以收益不確定為由向政府要求收益保障，其投資熱度大大降低。

綜上所述，盡管韓國電力智能化已取得了不小的成就，但其問題亦不容小覷。這些問題實質(zhì)在于韓國社會對接受電力智能化尚存疑慮，而智能化電網(wǎng)亦需要能源結(jié)構(gòu)的變化。這些要素都非一時可以解決，不可避免地會困擾韓國相關(guān)計劃的推進。這些問題對中國智能電網(wǎng)的發(fā)展無疑具有警示作用。

(二)啟示

韓國從五年前開始由國家主導參與智能電網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)，主要表現(xiàn)在以下幾個方面，如政府牽頭公布有關(guān)路線圖;實現(xiàn)相關(guān)園區(qū)建設;將其應用于其它事業(yè)以及投入相當資金進行相關(guān)技術(shù)開發(fā)等。韓國的智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展雖晚于美國、歐盟等發(fā)達國家與地區(qū)，但與亞洲其它國家相比其速度之快非常驚人。然而，取得驚人發(fā)展速度的同時也面臨著矛盾與難點，中國應加以借鑒，予以避免。

第一，前期應進行精確而客觀的預備可行性調(diào)查。智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是改變一個國家電力系統(tǒng)基礎的大型事業(yè)，需要長期計劃積累，應慎重考慮投資費用和期待收益;沒有電力系統(tǒng)的變革，推動智能化電網(wǎng)恐怕無異于緣木求魚。

第二，推動智能電網(wǎng)前宜樹立適合本國的智能電網(wǎng)戰(zhàn)略。各國領(lǐng)土面積、能源稟賦、人口以及城市化進程迥異，必須建立適合現(xiàn)實的智能電網(wǎng)，不能照搬照抄其它現(xiàn)行國家的方案。應通過政府與民間適當?shù)慕巧峙洳⒋_定優(yōu)先級并逐漸發(fā)展。

第三，為搞活可再生能源給予政策支援?？稍偕茉粗两裼休^大變動性，其穩(wěn)定性頗受質(zhì)疑。因此，應先提高獲得電力的效率，從而保障供電穩(wěn)定，進而保障智能電網(wǎng)的穩(wěn)定。

第四，擴大本源技術(shù)與配件材料等領(lǐng)域的研究開發(fā)投資。技術(shù)力低于美國、歐盟等智能電網(wǎng)的先進國家時，智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)可能帶來增值外流，國家難以取得長期成果。

盡管存在上述問題，韓國將利用先進IT技術(shù)與相對較小的領(lǐng)土面積、國家主導的電力產(chǎn)業(yè)歷史等優(yōu)勢加快智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有難以預測的發(fā)展?jié)摿?。作為與之雞犬相聞的鄰國，中國也應加快腳步發(fā)展國內(nèi)智能電網(wǎng)并圖謀智能電網(wǎng)的全球出口市場。