近幾年來(lái)，我國(guó)冬季不少地區(qū)煤電緊缺，屢次出現(xiàn)“電荒”，給人們的生活帶來(lái)極大的不便。然而，相比起煤電的緊缺，風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電卻遭遇利用難的困境，傳統(tǒng)的電網(wǎng)無(wú)法負(fù)荷風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性，導(dǎo)致風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電等清潔能源無(wú)法投入使用。而要達(dá)到太陽(yáng)能和風(fēng)力等開(kāi)發(fā)利用及其電力的穩(wěn)定供應(yīng)，必須構(gòu)建智能電網(wǎng)。

　　美、歐發(fā)達(dá)國(guó)家的“智能電網(wǎng)”戰(zhàn)略已成為一項(xiàng)重要的國(guó)家戰(zhàn)略，在政府統(tǒng)一主導(dǎo)和支持下，集國(guó)家與之相關(guān)力量來(lái)制定和推動(dòng)。 “智能電網(wǎng)”也是為搶占未來(lái)低碳經(jīng)濟(jì)制高點(diǎn)的重要戰(zhàn)略措施之一。

　　記者：前一段時(shí)間，《2020科學(xué)》雜志列出了一份預(yù)測(cè)榜單，智能電網(wǎng)被列入其中，被稱為是未來(lái)10年內(nèi)最靠譜的東西。雖然它的優(yōu)點(diǎn)對(duì)于普通消費(fèi)者可能并不那么明顯，但是目前來(lái)看，電力的生產(chǎn)、存儲(chǔ)、傳輸以及利用方式面臨巨大的變革，而智能電網(wǎng)將是未來(lái)10年里最有可能出現(xiàn)的解決方案。

　　肖立業(yè)：智能電網(wǎng)本質(zhì)就是利用先進(jìn)的信息技術(shù)、新材料技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)和新的電網(wǎng)組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式等來(lái)運(yùn)行和管理電網(wǎng)，使電網(wǎng)能夠大規(guī)模地容納新能源的接入，從而使電網(wǎng)更加高效、清潔、安全、可靠。智能電網(wǎng)是未來(lái)能源生產(chǎn)、分配和利用的統(tǒng)一載體，將與能源體系高度整合。

　　它是一個(gè)完全自動(dòng)化的供電網(wǎng)絡(luò)，其中每一個(gè)發(fā)電設(shè)備、每一個(gè)輸配電設(shè)備用戶，甚至用電設(shè)備，都得到了實(shí)時(shí)監(jiān)控，并保障從發(fā)電廠到用戶終端電器之間的每一點(diǎn)上的電流和信息的雙向流動(dòng)。通過(guò)廣泛應(yīng)用的分布式智能和寬帶通訊及自動(dòng)控制系統(tǒng)的集成，能保證市場(chǎng)交易的實(shí)時(shí)進(jìn)行及電網(wǎng)上各個(gè)設(shè)備的無(wú)縫連接和實(shí)時(shí)互動(dòng)。

　　智能電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)自愈，即無(wú)論發(fā)生什么事故，電網(wǎng)都能自我恢復(fù)，以保障電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行;能夠抵抗網(wǎng)絡(luò)攻擊和抵御自然災(zāi)害;實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠與用戶的自適應(yīng)互動(dòng)，達(dá)到能源資源和設(shè)備的綜合優(yōu)化，平衡利用;能夠協(xié)調(diào)發(fā)電和儲(chǔ)能的選擇;提供滿足用戶需要的電能質(zhì)量，綜合考慮終端用戶 (分布式電源、電力調(diào)節(jié)設(shè)備、補(bǔ)償設(shè)備和用戶能源管理系統(tǒng))的控制和總體配電系統(tǒng)的控制，取得滿足要求的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量;支持分布式電源的接入，以提高電網(wǎng)的整體性、效率和靈活性;支持大量可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的接入，解決因可再生能源資源的間歇性和不穩(wěn)定性可能對(duì)電網(wǎng)造成的影響;支持大量電動(dòng)汽車智能充電設(shè)備的接入，并利用電動(dòng)汽車電池作為儲(chǔ)能設(shè)備，在系統(tǒng)需要時(shí)提供功率支撐。

　　記者：在目前節(jié)能減排的大背景下，智能電網(wǎng)更加注重新能源電力，這樣才能更加清潔、綠色。有人說(shuō)智能電網(wǎng)的開(kāi)發(fā)對(duì)于風(fēng)電、光電等新能源電力來(lái)說(shuō)是迎來(lái)新的發(fā)展時(shí)期。您怎么看?

　　肖立業(yè)：我們說(shuō)智能電網(wǎng)是傳統(tǒng)電網(wǎng)發(fā)展100多年后的一次質(zhì)的飛躍，它將與清潔能源一道，推動(dòng)能源工業(yè)的整體革命。智能電網(wǎng)和清潔能源都是非常重要的，在清潔能源的發(fā)展過(guò)程中，傳統(tǒng)電網(wǎng)逐步不能滿足它的發(fā)展要求，智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等新能源的應(yīng)用，近來(lái)在國(guó)內(nèi)頗受關(guān)注。但由于風(fēng)力的強(qiáng)弱隨時(shí)可能變化、太陽(yáng)的光照強(qiáng)度也會(huì)隨天氣而改變，這兩種發(fā)電方式產(chǎn)生的電能時(shí)強(qiáng)時(shí)弱不穩(wěn)定，故而不能保證其聯(lián)網(wǎng)輸電的穩(wěn)定性。這樣，電網(wǎng)無(wú)法承受，極易發(fā)生崩潰。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，目前由于無(wú)法通過(guò)聯(lián)網(wǎng)輸出風(fēng)電，每年幾乎有將近1/3風(fēng)電裝機(jī)容量被白白浪費(fèi)?？梢哉f(shuō)，智能電網(wǎng)與清潔能源是相輔相成、缺一不可的，沒(méi)有清潔能源的發(fā)展，就沒(méi)有發(fā)展智能電網(wǎng)的必要，沒(méi)有智能電網(wǎng)，清潔能源的規(guī)模利用也是不可能的。

　　智能電網(wǎng)和清潔能源所推動(dòng)的能源革命將是繼信息革命后又一次對(duì)人類社會(huì)發(fā)展起重大推動(dòng)作用的因素，發(fā)展?jié)摿薮?，這就是發(fā)展智能電網(wǎng)和清潔能源的重大意義。因此，發(fā)展智能電網(wǎng)被西方國(guó)家列為全面提升競(jìng)爭(zhēng)力的國(guó)家戰(zhàn)略。

　　記者：既然傳統(tǒng)電網(wǎng)無(wú)法滿足現(xiàn)在清潔能源的發(fā)展，那么現(xiàn)在構(gòu)建的智能電網(wǎng)與之前的傳統(tǒng)電網(wǎng)相比有什么高明之處?

　　肖立業(yè)：智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，首先就是發(fā)電方式的重大變化。智能電網(wǎng)的能源密度低，占主導(dǎo)地位的能源載體從固體、液體向氣體和光子轉(zhuǎn)變，也就是從以往的火電發(fā)展到風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電。

　　其次是輸配電方式的重大變化。智能電網(wǎng)會(huì)使大容量、遠(yuǎn)距離電力輸送與分布式電力技術(shù)平行發(fā)展，智能電網(wǎng)利用現(xiàn)在的新技術(shù)，如信息智能技術(shù)、新材料技術(shù)與納米技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)，使電力的市場(chǎng)化暢通無(wú)阻，同時(shí)，先進(jìn)的技術(shù)又使電力系統(tǒng)更加穩(wěn)定，尤其是在輸電配電環(huán)節(jié)。

　　再者就是負(fù)荷特性的重大變化。這個(gè)變化是兩方面的，一方面在未來(lái)科技的發(fā)展當(dāng)中，很多以化石能源為基礎(chǔ)的能源消費(fèi)系統(tǒng)，如軌道交通、汽車、熱力系統(tǒng)等，將以電力為基礎(chǔ)，使用電能運(yùn)作，增加了電網(wǎng)的負(fù)荷。另一方面，智能電網(wǎng)如果建立，電力需求方同時(shí)可能是電力供應(yīng)方，也就是說(shuō)用電單位也可能在某些時(shí)候變成發(fā)電單元。

　　智能電網(wǎng)帶來(lái)的便利是顯而易見(jiàn)的。用戶可以通過(guò)通訊系統(tǒng)(互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)、電話等)控制用電設(shè)備，為生活帶來(lái)更大的方便，也可以將用戶的安防設(shè)備與智能電網(wǎng)的信息系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，如果用戶家里發(fā)生了什么安防事故，就可以即時(shí)通知安全管理部門和用戶自己。除此之外，停電的次數(shù)也將大為減少、每次停電恢復(fù)時(shí)間將大大縮短。

　　打個(gè)比方，在家里沒(méi)有人的時(shí)候，空調(diào)、冰箱等電器還開(kāi)著，忘關(guān)了，怎么辦?如果家里使用的是智能電網(wǎng)的話，你就可以直接通過(guò)短信或者互聯(lián)網(wǎng)遙控去關(guān)閉電器。在炎熱的夏天，你可以在回家前給你的空調(diào)發(fā)個(gè)短信息，通知它打開(kāi)，這樣，在你回到家里時(shí)候，房間已經(jīng)處于舒適的溫度。[nextpage]

　　家用電器溫度的調(diào)節(jié)、關(guān)閉或者開(kāi)啟，對(duì)智能電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，都是一件輕而易舉的事情。遇上用電高峰期，智能電網(wǎng)會(huì)根據(jù)負(fù)荷自動(dòng)幫你把空調(diào)調(diào)高1℃，或者把你家里暫時(shí)不需要使用的電器(如熱水器)關(guān)閉。由于你的電器可以因電網(wǎng)需要而暫時(shí)關(guān)閉，電力公司就可以給你更優(yōu)惠的電價(jià)。

　　此外，智能電網(wǎng)對(duì)于每家每戶的用電量都會(huì)非常明晰地顯示在電腦上，所以就不需要派專人來(lái)抄電表了，還節(jié)省了勞力。

　　在更遠(yuǎn)的未來(lái)，有的家庭可能會(huì)有自己的發(fā)電設(shè)備，如太陽(yáng)能發(fā)電，自己沒(méi)用完的電就可以拿來(lái)賣。國(guó)外有條件的家庭不僅能從智能電網(wǎng)上買電，也能通過(guò)智能電網(wǎng)出售自己的發(fā)電裝置所發(fā)的電。

　　由于每天不同時(shí)段的電費(fèi)是不同的，用電高峰的時(shí)候電費(fèi)會(huì)貴一點(diǎn)，這樣，可以調(diào)節(jié)人們的用電習(xí)慣，減輕用電高峰期的壓力。用戶可以根據(jù)電價(jià)，決定在什么時(shí)候干什么事情。例如，洗衣機(jī)、熱水器可以在電價(jià)低的時(shí)候使用。當(dāng)然，老百姓可以參與電力市場(chǎng)交易，買進(jìn)和賣出電能，在每天電價(jià)低的時(shí)候，買進(jìn)一定的電量，等到用電緊張、電價(jià)上浮的時(shí)段再將它賣出去。智能電網(wǎng)可以使居民家里的電價(jià)隨著一天中的不同時(shí)段自動(dòng)定價(jià)。有了這種電價(jià)的變化，居民就會(huì)知道怎么可以更好地用電、省電。

　　記者：我們都知道，電線、電話、寬帶都是不同的線路，密密麻麻的，據(jù)說(shuō)智能電網(wǎng)能夠把這些線路都合在一起，統(tǒng)一管理。

　　肖立業(yè)：從技術(shù)層面上來(lái)講，智能電網(wǎng)可以做到“三網(wǎng)合一”或者“四網(wǎng)合一”的，它們之間的“合一”并不是單純地湊到一塊兒，而是通過(guò)它們的組合將現(xiàn)在先進(jìn)的通訊手段、信息化技術(shù)、控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與物理電網(wǎng)結(jié)合起來(lái)，把智能電網(wǎng)變成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，充分體現(xiàn)出“智能”的效果。

　　這樣的智能電網(wǎng)在歐美少數(shù)地區(qū)已經(jīng)安裝，而且我們國(guó)家不少地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始試點(diǎn)。但要普遍安裝進(jìn)入千家萬(wàn)戶還需要時(shí)間。

　　目前，從技術(shù)的角度上講，光伏電池的成本還有待于進(jìn)一步降低，儲(chǔ)能技術(shù)還不是特別成熟，需要進(jìn)一步發(fā)展。光伏電池的成本問(wèn)題和儲(chǔ)能技術(shù)問(wèn)題都與家庭生產(chǎn)電能或儲(chǔ)存電能有著密切的聯(lián)系，是智能電網(wǎng)進(jìn)入普通家庭的重要障礙。

　　智能電網(wǎng)并不要求各家自主生產(chǎn)電力，而是用戶根據(jù)自己的需要和實(shí)際條件來(lái)決定是否安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)或儲(chǔ)能系統(tǒng)。實(shí)際上，未來(lái)自主生產(chǎn)電力的用戶也不會(huì)太多。未來(lái)，大電網(wǎng)和用戶自身的微型電網(wǎng)是共存的。這樣的模式會(huì)帶來(lái)很大的效益。

　　目前，太陽(yáng)能電池系統(tǒng)大概是2-3萬(wàn)元/千瓦，對(duì)于普通家庭來(lái)說(shuō)，可能比較貴，但是這個(gè)價(jià)格在不斷下降，未來(lái)可以普遍使用。相比較而言，還是儲(chǔ)能方面的電池比較昂貴，但我相信總有一天會(huì)解決的。

　　電價(jià)將會(huì)是分時(shí)段的，主要由電網(wǎng)公司來(lái)決定電價(jià)，電價(jià)不會(huì)因?yàn)榻灰锥霈F(xiàn)波動(dòng)。由于電網(wǎng)公司是定價(jià)方，用戶無(wú)權(quán)定價(jià)，因此電價(jià)是完全可控的，且要受到國(guó)家有關(guān)法規(guī)的約束。

　　記者：智能電網(wǎng)不僅能夠使我們的生活得到改善，同時(shí)也可以解決我們現(xiàn)在遇到的一些實(shí)際問(wèn)題，比如說(shuō)每年都會(huì)發(fā)生的“電荒”，應(yīng)該也會(huì)得到解決吧!

　　肖立業(yè)：值得注意的是，雖然智能電網(wǎng)是未來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎，而其實(shí)就當(dāng)前而言，智能電網(wǎng)同樣有著很多的現(xiàn)實(shí)意義。一是目前冬季我國(guó)不少地區(qū)煤電緊缺，為有效解決這個(gè)問(wèn)題，電網(wǎng)建設(shè)的迅速發(fā)展成為當(dāng)務(wù)之急。二是國(guó)家新能源發(fā)電的比重亟待提高。在哥本哈根氣候會(huì)議上，我國(guó)宣布到2020年單位GDP能耗下降40%至45%，新能源在一次能源的比例達(dá)到15%。要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，我國(guó)今后任務(wù)相當(dāng)繁重，而能打通新能源業(yè)務(wù)發(fā)展瓶頸的智能電網(wǎng)就有望成為投資重點(diǎn)。

　　記者：您之前也談到，智能電網(wǎng)在一些歐洲國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始使用，我國(guó)現(xiàn)在也在大力支持智能電網(wǎng)的建設(shè)，您能介紹一下建設(shè)進(jìn)程嗎?

　　肖立業(yè)：我國(guó)智能電網(wǎng)方面的研究工作做得比較早，只是沒(méi)有正式把智能電網(wǎng)概念提出來(lái)。 2000年，清華大學(xué)盧強(qiáng)院士提出了數(shù)字電力系統(tǒng)的概念;中國(guó)科學(xué)院電工研究所早在2001年就開(kāi)始了基于可再生能源發(fā)電的分布式電力技術(shù)和微型電網(wǎng)的研究工作，這里有很多智能電網(wǎng)的元素：電網(wǎng)的功率是雙向流動(dòng)的，它的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)應(yīng)變也應(yīng)該是靈活可控的，它能夠容納多種發(fā)電方式和儲(chǔ)能技術(shù)，且具有很高的供電可靠性，并滿足用戶所需要的電力質(zhì)量。

　　2007年10月，華東電網(wǎng)正式啟動(dòng)了智能電網(wǎng)可行性研究項(xiàng)目，并規(guī)劃到2020年建成具有初步智能特性的數(shù)字化電網(wǎng)、2030年真正建成具有自愈能力的智能電網(wǎng)。

　　2009年2月，華北電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)、暫態(tài)三位一體安全防御及全過(guò)程發(fā)電控制系統(tǒng)建成，在我國(guó)首次將以往分散的能量管理系統(tǒng)、電網(wǎng)廣域動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、在線穩(wěn)定分析預(yù)警系統(tǒng)高度集成，利用該系統(tǒng)，調(diào)度人員可對(duì)電網(wǎng)綜合運(yùn)行情況的全景監(jiān)視，并獲取輔助決策支持。這是我國(guó)智能電網(wǎng)技術(shù)在輸電系統(tǒng)上的實(shí)踐。

　　2009年5月，國(guó)家電網(wǎng)公司首次公布了智能電網(wǎng)的發(fā)展計(jì)劃，計(jì)劃到2020年全面建成以特高壓為骨干網(wǎng)、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的“統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”，技術(shù)和裝備全面達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。 2009年5月份以來(lái)，國(guó)家電網(wǎng)公司陸續(xù)出臺(tái)了實(shí)施統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的綜合研究報(bào)告、關(guān)鍵技術(shù)研究框架、第一批重點(diǎn)項(xiàng)目實(shí)施方案等，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定工作也已啟動(dòng)，并在上海世博會(huì)場(chǎng)館建設(shè)了智能電網(wǎng)示范系統(tǒng)。