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国家电网总经理刘振亚

时间:2014-3-12 8:52:47 点击:144613

一、智能电网是功能强大的现代化电网

  中国变压器网:目前,世界主要国家都非常重视智能电网发展,但大多数的公众并不清楚智能电网是一个什么样的电网,作为国家电网公司的董事长,请您为我们作一介绍。

  刘振亚:智能电网是从本世纪初开始发展的,主要是基于新能源发电技术、特高压输电技术、信息网络技术、智能控制技术的快速突破,和传统的电网相比,智能电网具有网架坚强、广泛互联、开放互动、高度智能四个显著特点,是面向未来的现代化大电网。

  网架坚强,主要指电网具有强大的资源配置能力和抵御风险能力,能适应清洁能源大规模开发的新要求,我国的智能电网是以特高压为骨干网架的坚强智能电网。广泛互联,主要指电网的联网规模越来越大,而且电网可以与物联网、互联网等网络互联融合,既能配置能源资源,也能配置其他公共服务资源。开放互动,主要指以智能电网为平台,构建开放统一、竞争有序的电力市场体系,用户可与电网双向互动,灵活适应各类电源并网和客户多样化需求。高度智能,主要指电网对各类故障具有强大的适应能力,能够自动处理故障、防范风险。

  二、发展智能电网是解决我国能源突出问题的根本途径

  中国变压器网:我国《国民经济和社会发展“十二五”规划纲要》对发展智能电网作出了部署,您对此是如何理解的。

  刘振亚:在“十二五”规划纲要中,明确将发展特高压、智能电网作为推动我国能源生产和利用方式变革的重要举措。我认为,智能电网是保障国家能源供应的重要基础设施,能够解决我国能源发展面临的突出问题,促进我国能源安全、清洁、环保、友好发展。

  我国能源发展面临四大问题。一是总量供应问题。2013年我国能源消费总量达到37.6亿吨标准煤,其中煤炭35亿吨(相当于25亿吨标准煤),石油、天然气对外依存度分别超过60%、30%。要满足经济社会发展的需求,今后较长时期能源供应都面临较大压力。二是资源配置问题。我国能源资源与生产力分布不均衡,全国70%以上的煤炭、水电、风能、太阳能资源都集中在西部、北部地区,距离东中部负荷中心,一般都在800到4000公里,依靠传统电网,难以大规模开发。三是能源效率问题。我国能源在开发环节,集约化程度偏低;在传输环节,过度依赖输煤,消耗高品质能源来输送低品质能源;在使用环节,大量煤炭仍然直接燃烧,整体能效偏低。能源开发利用全过程效率都需要提高。四是生态环境问题。我国能源结构以煤为主,能源发展长期追求就地平衡,带来土壤、水质、大气污染等突出问题。

  发展以特高压为骨干网架的坚强智能电网,能够有效解决我国能源发展面临的四大问题,实现能源安全发展、清洁发展、环保发展、友好发展。安全发展,就是以智能电网为市场载体和配置平台,统筹利用国际国内资源,促进能源大规模集约开发,保障能源供应总量。清洁发展,就是通过智能电网促进清洁能源和分布式电源发展,改善能源结构,最大限度降低对化石能源的依赖。环保发展,就是充分发挥智能电网作用,统筹利用全国环境容量,实现以电代煤、以电代油、电从远方来,大幅度减少东中部地区燃煤排放。友好发展,就是基于智能电网开放互动优势,灵活适应各类电源发电上网和客户多样化用电需求,使能源开发和消费方便快捷,让生活更加舒适、经济。

  三、特高压是构建坚强智能电网的关键

  中国变压器网:您刚才提到,国家电网公司正在建设以特高压为骨干网架的坚强智能电网,特高压在智能电网中有着什么样的重要地位?

  刘振亚:发展特高压是建设坚强智能电网的关键,在优化资源配置、确保电网安全方面具有不可替代的作用。

  一是大幅提高电网配置资源的能力。1000千伏特高压交流的输电功率约500万千瓦,是500千伏交流输电的5倍;±800千伏特高压直流的输电功率达到800万千瓦,是±500千伏高压直流的2.6倍;±1100千伏特高压直流的输电功率达到1400万千瓦,为±500千伏高压直流的4.7倍。我们规划到2020年建成“五纵五横”特高压交流骨干网架和27回特高压直流工程,届时特高压电网输电能力将达到4.5亿千瓦。

  二是大幅拓宽电网配置资源的范围。1000千伏特高压交流的经济输电距离可达1500公里,为500千伏交流输电的3倍。±800千伏特高压直流的经济输电距离达到2500公里,为±500千伏高压直流的2.5倍;±1100千伏特高压直流的输电距离可达到5000公里。通过特高压交直流输电,可以构建覆盖全国范围的能源配置网络,并将周边国家能源资源纳入我国市场进行配置。从长远看,还可以实现洲际输电。

  三是大幅提升电网安全承载能力。2013年底我国发电装机已经达到12.5亿千瓦,现有的500千伏电网不能适应发展的需要,加快建设特高压电网已经刻不容缓。预计到2020、2030、2050年,我国发电装机将分别达到20亿、28亿、40亿千瓦左右,只有发展特高压电网,才能适应装机快速发展的需要、确保电网安全。

  四、建设特高压电网需要协调推进特高压交直流发展

  中国变压器网:我们了解到,目前有一种观点认为应当优先或者重点发展特高压直流,您怎样看待这个问题?

  刘振亚:要建设一个安全承载能力强、资源配置能力强的特高压电网,必须要推进特高压交直流协调发展。

  在电网中,交流和直流功能不同。交流具有输电和构建网架的双重功能,电力的接入、传输和消纳十分灵活,是构建电网的前提,也是电网安全运行的基础。直流的主要优势是送电距离更远、输送功率更大,主要用于大型能源基地的送出,不能形成网络。作个简单的比喻,特高压直流好比万吨巨轮,而特高压交流电网好比深水港,要发展万吨巨轮,就必须建设深水港。我们规划特高压电网发展时,对特高压交流和直流的发展规模、时序都进行了大量的仿真模拟,结果表明:只有特高压交直流协调发展,建设“强交强直”特高压电网,才能最大限度提高特高压电网的安全性、经济性,目前的主要问题是特高压交流发展严重滞后,当务之急是加快建设“三华”特高压交流电网。

  五、我国智能电网发展处于世界先进行列

  中国变压器网:我国智能电网发展目前处于什么水平,国家电网公司开展了哪些工作?

  刘振亚:我国的智能电网发展总体处于世界先进行列,其中在特高压输电、智能变电站和智能电表、电动汽车智能充换电服务网络、大规模接入新能源、大电网控制等领域处于世界领先水平。近几年,国家电网公司主要开展了以下工作。

  一是加快建设特高压骨干网架。已建成并投运了2项1000千伏交流工程和3项±800千伏直流工程,均保持安全稳定运行。正在建设1项±800千伏直流工程和1项1000千伏特高压交流工程。同时还在推进±1100千伏直流工程建设,将为构建跨地区、跨国、跨洲输电通道创造条件。

  二是大力提升电网智能化水平。已建成智能变电站843座,正在建设新一代智能变电站。在30个重点城市核心区建成技术领先、灵活可靠的智能配电网。到目前累计安装智能电表1.82亿只,实现客户用电信息采集1.91亿户。建成电动汽车充换电站400座、充电桩1.9万个,在环渤海、长三角地区形成了城际充换电服务网络。

  三是积极推动清洁能源发展。截止2013年底,国家电网公司经营区域内水电装机近1.9亿千瓦、风电并网装机超过7000万千瓦,均位居世界第一;光伏发电装机超过1500万千瓦。目前,我们在新能源接入检测、运行调度等方面的技术都处于世界先进水平。在张北建成风光储输工程,这是世界上第一个集风力发电、光伏发电、储能系统、智能输电于一体,综合开发利用新能源的创新工程。

  四是着力提升自主创新能力。建成世界上最完善的高水平试验研究体系,全面掌握了特高压交、直流输电核心技术和整套设备制造能力。在大电网控制保护、智能电网、清洁能源接入等领域取得一批世界级的创新成果。建立了系统的特高压与智能电网技术标准体系,制订国家标准66项,编制20项国际标准,特高压交流电压成为国际标准电压。

  六、智能电网将承载和推动第三次工业革命

  中国变压器网:您前不久在科技日报发表署名文章,指出发展智能电网是承载和推动第三次工业革命的必由之路,您作出这个判断主要基于什么考虑?

  刘振亚:通过对前两次工业革命的深入研究,可以发现这样一个突出特征,就是能源革命对工业发展具有决定性、全局性影响,既推动新兴工业行业出现,也推动传统工业行业升级,是工业革命的根本动力。第一次工业革命,是蒸汽机的发明与广泛应用推动了近代工业大发展。第二次工业革命,是电的发明与广泛应用推动了现代工业大发展。我认为,智能电网是承载第三次工业革命的基础平台,对第三次工业革命具有全局性的推动作用。

  第一,智能电网是新一轮能源革命的基础。新一轮能源革命特征是大规模发展清洁能源,方向是从以化石能源为主、清洁能源为辅,向以清洁能源为主、化石能源为辅转变,清洁能源占据全球能源主导地位只是时间问题。应该说,这一轮能源革命在资源上是具备条件的。世界能源理事会估算,全球太阳能资源超过100万亿千瓦,陆地风电资源超过1万亿千瓦。比如,北极的风电资源十分丰富,利用小时数能够达到4000小时,接近常规火电的利用小时数;赤道附近的太阳能资源也非常丰富,光伏发电利用小时数一般在2000小时以上。此外,全球还有丰富的海洋风能、水能、生物质能、潮汐、地热资源,都可以转化为电能利用。要大规模开发清洁能源,关键在于建设网架坚强、广泛互联、开放互动、高度智能的智能电网,才能够适应风电、太阳能间歇性、随机性特征,解决清洁能源并网、配置和消纳难题。总之,智能电网是清洁能源发展的基础,是新一轮能源革命的关键。

  第二,智能电网对战略性新兴产业具有广泛的带动作用。与传统的互联电网相比,智能电网技术密集型特征更加突出,对新能源、新材料、智能装备、电动汽车、新一代信息产业,具有很强的带动作用。欧美发达国家已将发展智能电网纳入国家战略,欧盟将发展智能电网作为新兴经济的重要支柱,估算未来20年的建设投资规模将达到5000亿欧元;美国将智能电网作为实现经济复苏的战略性基础设施,估算未来20年的建设投资规模达到1.5万亿美元。我国规划确定的20项战略性新兴产业重大工程,绝大多数与智能电网密切相关。

  同时,智能电网与物联网、互联网等深度融合后,将构成价值无法估量的社会公共平台,可以支撑智能家庭、智能楼宇、智能小区、智慧城市建设,推动生产生活智慧化。

  七、把握历史机遇,为实现中华民族伟大复兴作出积极贡献

  中国变压器网:下一步,国家电网公司对智能电网建设还有哪些部署?同时,作为来自能源领域的政协委员,您对国家在支持智能电网发展方面有何建议?

  刘振亚:能否发展好智能电网、牢牢把握住第三次工业革命的历史机遇,将很大程度上决定我国在未来全球竞争中的地位。在前两次工业革命中,中华民族都落后了,追赶了二百多年。机遇稍纵即逝,面对第三次工业革命,国家电网公司有这样一种责任感和紧迫感,就是努力占领新一轮能源革命制高点,为中华民族伟大复兴作出积极贡献。下一步,我们将重点抓好三个方面的工作。

  一是推进两大战略实施。深入推进“一特四大”战略,通过坚强的智能电网,促进大型煤电、大型水电、大型核电、大型可再生能源发电基地集约化建设,向东中部负荷中心地区大规模、远距离输电。全面实施电能替代战略,把工业锅炉、居民取暖厨炊等用煤改为用电,大幅减少直燃煤污染;大力发展电动汽车、电气化轨道交通等,减少燃油排放,实现“以电代煤、以电代油、电从远方来、来的是清洁电”。二是加快发展特高压。到2015年、2017年和2020年分别建成“两纵两横”、“三纵三横”和“五纵五横”特高压骨干网架和7回、13回、27回特高压直流工程。到2020年,具备4.5亿千瓦电力大范围配置能力,满足5.5亿千瓦清洁能源送出和消纳的需要。三是提升电网智能水平。全面建设现代智能配电网,增强配电网安全承载能力,适应分布式电源、微电网、电动力车加快发展的需要。建设智能用户管理与双向互动平台,让普通家庭能够通过智能电网实现用户能源管理、移动终端购电、综合信息服务、远程家电控制等,全面提高百姓生活的智能化水平。

  从国家层面看,我建议做好五个方面的工作。一是战略引领,从国家层面制定智能电网发展战略,把智能电网作为第三次工业革命的先导产业,放在突出重要的位置优先发展。二是科学规划,抓紧制定国家级智能电网发展规划,统筹智能电网与能源创新发展,统筹智能电网与生态文明建设,统筹智能电网与新型工业化、新型城镇化工作。三是突破关键,进一步加大对特高压的支持力度,重点要加快建设特高压骨干网架,更好地服务和支撑新能源开发、并网与消纳,从根本上破解我国面临的能源难题和雾霾困局。四是自主创新,整合各方面的科技资源,强化企业在技术创新中的主体地位,集中力量攻克新能源发电、大规模储能、多网融合、智能装备关键技术。五是加快走出去,鼓励企业积极参与全球竞争,加快技术与装备出口,振兴民族工业。积极参与国际标准制定,为我国智能电网的技术、产品参与全球竞争打好基础。

作者:编辑部 来源:中国变压器网
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