1 智能电网是电网智能化历程的特定阶段
1.1 电网智能化发展是一个历史过程
电网由数以万计的设备组成而且连接范围越来越广,电能通过电网以接近光速输送从而使电网各环节、各元件之间的相互影响深远而快速,这样的技术经济特性在客观上必然具有统一调度、自动控制、信息监测等智能化需求。因此,电网智能化是电网发展的一种必由之路,而且随着相关技术、市场、政策的发展,电网智能化始终在不断升级变化,只有更智能而没有最智能、也不存在绝对的智能化标准。
1.2 发展特高压更加需要电网智能化
现代电网发展特别是特高压在客观上都需要电网智能化,但最近以来引起广泛关注的智能电网,绝不是一般意义上的电网智能化,而是新能源技术革命背景下具有特定历史意义的电网智能化。
2 智能电网是新能源技术革命不可缺少的公共载体
2.1 以新能源技术为代表的第四次技术革命逐渐破题
近年来,能源问题已经成为制约人类社会进步的重大瓶径,一是随着人类环境意识的强化,化石能源的相对成本不断提高,不仅新兴国家对于能源的需求快速增长,发达国家承担的环境义务同样在增加,人类需要更多更便宜(清洁高效)的能源;二是随着现代金融的国际化杠杆化加剧,远距离大宗交易的化石能源价格波动剧烈、市场操纵显著,对越来越多国家的经济秩序与能源安全构成威胁,客观上呼唤能源产品的多元化与本土化。提高化石能源燃烧效率具有巨大的潜在效益,以新能源替代化石能源更可直接减少排放,而消费侧调整用电模式不仅具有比较大的效益空间,而且可以通过优化电网方式减少发电、输电环节的损耗,这些都是节能降耗空问最大的领域。能源,是人类面临的重大危机,但提高能效、改善环境的潜力同样巨大。因此继工业革命、电气革命、信息革命之后,推进新能源技术革命在世界各国企业、科技、政府、社会舆论等各个层面逐渐走向共识。
2.2 智能电网是完成新能源技术革命的必要条件
太阳能、风能、生物能不仅环境成本低而且具有本土化、多元化的特点,但这些新能源大规模替代化石能源需要电网有能力接受多种能源不同的并网特性;提高化石能源燃烧效率的途径不仅在于提高发电机组转化效率,而且更重要的是将分散燃烧转变为集中燃烧、集中治污,以汽车电动化为例,它不仅可以提高能效,而且直接节约了大量运输成本(电是速度最快的运输方式),这些也需要电网有能力适应这些新的需求;“节能”是最清洁的能源,调整用电方式是最本土化的节能途径,同样需要电网能够接受终端消费者的各种信息互动与能量反馈。相对发电、用电环节而言,输配电环节是相对能效较高排放较少的环节,单纯提高电网环节本身的效率并不是提高能源效率的最主要途径,但提高电网的智能化水平却是完成新能源技术革命必不可少的前提。
铁路网建设曾经为以蒸汽机为代表的工业革命提供了广阔的空间,美国“信息高速公路”曾经为信息技术革命提供了大舞台,与此类似,推动近一阶段智能电网发展的根本动力是新能源技术革命的内在需求,所谓智能电网其实就是将电网智能化水平提高到可以适应新能源技术革命所带来的种种变化与需求的电网,智能电网本身并不是新能源技术革命的核心引擎,但它是新能源技术革命不可缺少的公共载体与重要组成部分。
3 智能电网的核心是能源问题而非问题
3.1 智能电网不是IT技术的简单延伸
电网对于IT技术具有天然的需求,但最近以来引入关注的智能电网是新能源技术革命背景下的电网智能化;智能电网是完成新能源技术革命不可缺少的载体,但抛开新能源技术革命的IT技术推广必然缺乏生命力,智能电网不可能脱离新能源技术革命而单独抽象地存在。目前,从光伏到电动车,可以真正大规模商业化推广的新能源技术其实并不多,而连接IT技术与电网的电力电子技术在材料、制造、应用适应性、经济与环境效益等方面同样不成熟。目前,站在推广智能电网最前台的多是IBM、GOOGLE等IT企业,国内电力二次设备绝大多数也是合资生产、进口技术,因此,欧美发达国家最有直接经济利益的还是通过信息革命形成的IT技术优势,它们在现阶段以推广智能电网的名义向发展中国家倾销IT技术的倾向不可忽视。
3.2 智能电网不能再以信息技术革命的模式进行
信息服务通常属于可中断的需求,因此IT产业虽然技术革新速度很快,但往往并不重视技术稳定性,而电网对于安全、稳定、可靠、整体协调性具有极高的要求,电能与信息一实一虚差异巨大;IT产品通常属于快速消费品,不断升级换代的代价就是目前地球上数以亿计的电子垃圾,而电网属于投资庞大的基础产业,不应放弃对于设备使用使命、技术寿命的要求(目前电网中使用的二次设备技术寿命已经明显低于一次设备);IT产业是追求技术垄断的行业,大到域名、芯片、操作系统,小到手机电池等各个环节各种形式的技术垄断层出不穷,而电网是覆盖全社会的公用事业需要坚持互通互联透明公开的原则。20世纪末期,以美国为首的发达国家成功进行了信息技术革命,但IT产业的发展模式不能直接套用到智能电网的发展,2008年以来世界范围严重的金融危机已经揭示了缺乏监管的垄断以及过度消费主义的危害,新能源技术革命应有自己的发展模式。
IT技术是实现智能电网的必要条件而非充分条件,必须从新能源技术革命的层面看待智能电网问题才可能跳出现有的利益格局,真正让技术创新照亮人类进步的阶梯。
4 推动智能电网发展必须由政府主导
4.1 智能电网的终极推进者应是代表公众利益的政府
智能电网是新能源技术革命的基本载体,也是国家能源安全的重要部分,2008年初我国南方低温雨雪冰冻灾害期间电网受损的严重后果令人记忆犹新;而智能电网的建设以及新能源技术的大面积推广,最终都需要全社会买单,需要从社会总福利角度进行公共决策。因此推动智能电网发展不能停留在IT企业营销行为或者电网企业投资计划的层面,而应作为一项重大公共决策由政府来主导。
4.2 推进智能电网建设的前提是深化改革落实电网的公共属性
新能源技术革命是大势所趋,但技术的成熟、产业的形成、制度的完善、观念的改变特别是原有体系的新陈代谢都需要一个缓慢的实现过程,因此面对有关智能电网的各种声音,首先需要冷静淡定,正本清源。
智能电网是在新能源技术革命背景下特定的电网职能化发展阶段,但电力行业普遍联系、快速响应、分层交易、多边实现,超前投资、有限竞争、基础服务、传统管制等等技术经济特性并没有根本性的改变,而且随着电网规模扩展、公共性质加强、附加服务提高、交易复杂性升级,电力行业对于监管的内在需求将更加迫切,监管机构应密切关注有关动向,不断提高自身监管能力,与新能源技术革命、与智能电网同步发展与进步。
摘要：本文就当前智能电网的历史演变、现实背景、核心技术归类、主导机制、国家战略的不同使命等基础性问题进行了思考。
关键词：电网智能化,新能源技术革命,国家战略