相比美歐，中國國家電網(wǎng)選擇了一條迥然不同的發(fā)展路線，而這一事實(shí)將對中國智能電網(wǎng)的發(fā)展造成深遠(yuǎn)影響
汪時(shí)鋒
        在多數(shù)人尚不知智能電網(wǎng)為何物時(shí)，這項(xiàng)新技術(shù)便突然闖入了人們的視線。4月份，美國的奧巴馬政府公布了總投資高達(dá)45億美元的智能電網(wǎng)計(jì)劃，奧巴馬隨后要求美國國會盡快通過相關(guān)立法。
        但市場預(yù)測，智能電網(wǎng)規(guī)模估計(jì)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這個(gè)數(shù)目。一份來自摩根士丹利的報(bào)告預(yù)測說，到2030年，智能電網(wǎng)的市場規(guī)模將從2010年的200億美元直線上升至1000億美元。
        而歐洲的計(jì)劃則走得更遠(yuǎn)。2005年開始，歐洲就啟動(dòng)了智能電網(wǎng)技術(shù)平臺，目標(biāo)是提出開發(fā)歐洲2020年的電力網(wǎng)絡(luò)的愿景。今年，歐盟公布了它自己版本的超級智能電網(wǎng)（Super　Smart　Grid）計(jì)劃。
        盡管此前很少提及智能電網(wǎng)，中國的國家電網(wǎng)公司也迅速融入了全球性的大合唱。今年5月份，國家電網(wǎng)在特高壓輸電技術(shù)國際會議上宣布了中國版的“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”構(gòu)架。相比來自美國政府系統(tǒng)的45億美元的投資計(jì)劃，中國智能電網(wǎng)的投資數(shù)額可能更為龐大。一位電力行業(yè)內(nèi)部人士對CBN記者透露說，按照內(nèi)部的一項(xiàng)初步估算，僅2009年至2011年，我國堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)可能帶動(dòng)的投資總計(jì)1萬億以上，2012～2015年達(dá)到1.5萬億元，2016～2020年達(dá)到2萬億元。
        但直到目前，各國對于智能電網(wǎng)的理解卻有一定分歧。相比美歐，中國國家電網(wǎng)選擇了一條迥然不同的發(fā)展路線，而這一事實(shí)將對中國智能電網(wǎng)的發(fā)展造成深遠(yuǎn)影響。
不同的解讀
        在中科院院士余貽鑫看來，智能電網(wǎng)一般包括如下幾個(gè)部分，高級計(jì)量體系A(chǔ)MI、高級配電運(yùn)行體系A(chǔ)DO、高級輸電運(yùn)行體系A(chǔ)TO、高級資產(chǎn)管理體系A(chǔ)AM。他是國內(nèi)較早研究智能電網(wǎng)的專家之一。
        但基于上述框架，美中歐已經(jīng)形成了三個(gè)版本的智能電網(wǎng)概念。美國的能源部認(rèn)為，智能電網(wǎng)必須適應(yīng)一種趨勢，即電力產(chǎn)業(yè)需要從電源中心化、電力網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)者控制的模式，轉(zhuǎn)向去電源中心化和具備消費(fèi)者互動(dòng)的模式。而歐洲對智能電網(wǎng)的定義則同美國相似，不過更強(qiáng)調(diào)以客戶為中心。
        在2009中國分布式能源國際研討會上，CBN記者遇到了中國電力科學(xué)研究院副總工程師胡學(xué)浩。在他看來，各國建設(shè)智能電網(wǎng)的出發(fā)點(diǎn)就有不同之處。
        胡學(xué)浩表示，美國發(fā)展智能電網(wǎng)的驅(qū)動(dòng)力主要為提高供電的可靠性，避免發(fā)生類似“8·14”的北美大面積停電事故，并防止恐怖襲擊等，而歐洲國家發(fā)展智能電網(wǎng)主要源于供電的安全性問題，即一次能源的缺乏、供電可靠性和電能質(zhì)量以及供電能力以及環(huán)境問題。“歐洲的分布式能源比重較美國更高，歐洲的能源政策較美國更加強(qiáng)調(diào)對環(huán)境的保護(hù)和可再生能源發(fā)展，尤其是鼓勵(lì)風(fēng)能、太陽能和生物質(zhì)能等可再生能源、分布式能源發(fā)展，在智能電網(wǎng)的接入方面更強(qiáng)調(diào)對分布式能源的接入。”　胡學(xué)浩說。但在我國，國家電網(wǎng)對智能電網(wǎng)則有另一種定義。其定義為：以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。
        中國版智能電網(wǎng)爭議核心
        目前，中國版智能電網(wǎng)爭議的核心在于，究竟是以輸電建設(shè)中的特高壓所依托的“集中式”能源供給為主還是以配電中的分布式能源接入為主？
        分布式電源是指建在用戶端的能源供應(yīng)方式，包括太陽能利用、風(fēng)能利用、燃料電池和燃?xì)饫錈犭娙?lián)供等多種形式。而現(xiàn)有的集中式能源則包括特高壓網(wǎng)絡(luò)需解決的大煤電、大火電、大水電和大核電等能源。一般而言，分布式能源則更為清潔、高效，所以歐洲和美國在分布式能源方面都有很廣泛的應(yīng)用。
         美國總統(tǒng)奧巴馬在解釋為什么要發(fā)展智能電網(wǎng)時(shí)就說，智能電網(wǎng)是激發(fā)風(fēng)電和太陽能的關(guān)鍵，將促使人們使用更少的能源并對抗氣候變化。
        在國家電網(wǎng)討論智能電網(wǎng)時(shí)，中國能源網(wǎng)總監(jiān)韓曉平曾被邀請參加相關(guān)座談。他對記者透露說，當(dāng)時(shí)他就對電網(wǎng)公司很明確地表示，如果現(xiàn)在還不發(fā)展分布式能源，就可能不能真正理解智能電網(wǎng)。
        國家能源局局長張國寶5月份接受媒體采訪時(shí)也表示：“我們認(rèn)為，智能電網(wǎng)應(yīng)該是清潔、高效、分布式的電網(wǎng)，但也有不同的意見。”但是，一些客觀的條件仍在限制中國的分布式能源發(fā)展。比如，目前國家對分布式能源沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，項(xiàng)目建設(shè)尚不規(guī)范。同時(shí)，缺乏相應(yīng)的技術(shù)措施和管理辦法，影響分布式能源的推廣應(yīng)用。更為直接的因素是，由于發(fā)電成本還未大幅下降，分布式能源相對于常規(guī)能源經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢并不明顯。而在技術(shù)上，因分布式能源具有供給不穩(wěn)定的特征，所以如何更有效地儲能是現(xiàn)在國家都在考慮的實(shí)施智能電網(wǎng)建設(shè)的問題。
巨大的阻力
        事實(shí)上，現(xiàn)有的基礎(chǔ)條件對各國的智能電網(wǎng)發(fā)展模式影響深遠(yuǎn)。
        目前，以美歐為首的發(fā)達(dá)國家電力需求趨于飽和，電網(wǎng)經(jīng)過多年的快速發(fā)展，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、成熟，具備較為充裕的輸配電供應(yīng)能力，電網(wǎng)新增建設(shè)規(guī)模有限，在智能電網(wǎng)的建設(shè)上偏重于配電層面技術(shù)的開發(fā)。
        但對于中國來說，目前75%的裝機(jī)來自火電，新能源、可再生能源的比例非常小。中國的電力需求在過去幾年中每年增加10%~15%，且新近建設(shè)和計(jì)劃建設(shè)的大多是集中式大電源，在智能電網(wǎng)的建設(shè)中偏重于輸電層面技術(shù)的完善。
       另外，在上世紀(jì)80年代完成輸配分開后，美國的電力市場交易相當(dāng)活躍，具備了互動(dòng)式電力交易的條件，但中國目前電力市場還未成型，僅僅是行政控制的電價(jià)就對配電層面的電網(wǎng)的互動(dòng)性形成了巨大的阻力。
        國家電網(wǎng)的相關(guān)人士對CBN記者解釋說，目前中國版的“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”首先要滿足電力負(fù)荷需求，在前期保證輸電、變電的智能化建設(shè)，要保證供電安全可靠性，要滿足經(jīng)濟(jì)意義和節(jié)能，最后保證電能質(zhì)量和可再生能源接入和電力市場化。
        事實(shí)上，中國版的智能電網(wǎng)盡管在輸電網(wǎng)絡(luò)上有特高壓作為“骨架”，但配電網(wǎng)的建設(shè)實(shí)際上更值得關(guān)注。自電力廠網(wǎng)分家后，我國的電網(wǎng)建設(shè)投資便遠(yuǎn)低于電源建設(shè)，而配網(wǎng)建設(shè)是較輸電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)更為薄弱的環(huán)節(jié)，去年的雨雪冰凍災(zāi)害就已經(jīng)充分暴露了配網(wǎng)投資“缺血”的問題。
        就電網(wǎng)的數(shù)字化來說，我國配電自動(dòng)化覆蓋范圍不到9%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家水平，實(shí)用化水平較低；由于技術(shù)不成熟、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)調(diào)整頻繁、運(yùn)行維護(hù)力量不足等原因，大部分配電自動(dòng)化設(shè)備處于閑置狀態(tài)；配電網(wǎng)技術(shù)和管理制度欠缺，亟待完善；儲能電池制造與大規(guī)模應(yīng)用等技術(shù)方面也均落后于發(fā)達(dá)國家。
        特別在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，除了接入分布式能源外，配網(wǎng)承接了通信科技、儲能、電動(dòng)汽車充電等提升居民服務(wù)的核心功能，每一項(xiàng)服務(wù)背后都是一項(xiàng)新的商業(yè)模式，如果光靠電網(wǎng)一家投資顯然無法兼顧。

全球憧憬智能電網(wǎng)：金山還是泡沫？
汪時(shí)鋒
        歐美市場對智能電網(wǎng)投資的熱點(diǎn)正集中在智能電網(wǎng)的終端——智能計(jì)量表上。按照類似于互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)，智能計(jì)量表相當(dāng)于聯(lián)網(wǎng)的PC機(jī)，而它肩負(fù)著比PC更多的功能。
        美國的一家研究公司帕克斯咨詢稱，美國家庭智能計(jì)量表的擁有量將從今年550萬臺基礎(chǔ)上躍升至1900萬臺。走在智能電網(wǎng)最前沿的不是全球主要的電力公司，而是已經(jīng)經(jīng)歷過互聯(lián)網(wǎng)泡沫洗禮的重量級技術(shù)公司，這些公司靈敏的鼻尖似乎已經(jīng)從智能電網(wǎng)中嗅到了當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)初創(chuàng)期的味道。
巨頭逐鹿
        在智能電網(wǎng)終端開發(fā)最前沿的是一家名不見經(jīng)傳的高科技公司——Silver　Spring。該公司在智能計(jì)量表的芯片和軟件上已經(jīng)耕耘多年。
        智能計(jì)量表是智能電網(wǎng)的用戶終端，也是整個(gè)智能電網(wǎng)發(fā)展的開端。Silver　Spring已經(jīng)籌集到了大約2億美元的資金，其投資方包括谷歌旗下的風(fēng)險(xiǎn)基金Google　Venture。摩根士丹利預(yù)計(jì)，Silver　Spring今年的收入就可能達(dá)到1億美元。
        事實(shí)上，重量級的技術(shù)公司——思科、IBM、微軟和谷歌都沒有在此次智能電網(wǎng)的競逐中缺席，而且已經(jīng)有了許多創(chuàng)新。
        在大型基礎(chǔ)智能化項(xiàng)目中嘗到了甜頭的IBM，已經(jīng)在構(gòu)筑電網(wǎng)智能化項(xiàng)目的技術(shù)主線。這將包括在電網(wǎng)沿線設(shè)立的通信設(shè)備，以及軟件和伺服器來處理堆積如山的數(shù)據(jù)。
        思科，同樣也在電力網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和家用能源管理設(shè)備方面全力出擊，并宣稱智能電網(wǎng)就是它的下一個(gè)10億元生意的目標(biāo)。通信廠商沃達(dá)豐也看準(zhǔn)了這塊市場，準(zhǔn)備在自己的網(wǎng)絡(luò)中添加家庭能耗智能管理的元素。微軟和谷歌也緊跟消費(fèi)者的需求，同時(shí)在尋求設(shè)備制造商作為合作伙伴。
        上述企業(yè)競逐的主要是智能電網(wǎng)的配電設(shè)備市場，而在輸電和變電設(shè)備方面，傳統(tǒng)的電力制造廠商也在摩拳擦掌。比如GE、西門子和ABB都已經(jīng)嘗試在電網(wǎng)方面引入現(xiàn)代化的控制系統(tǒng)，以及智能化的變電和儲能設(shè)備。
        他們的宣傳口號也幾近統(tǒng)一，就是告訴世人，智能電網(wǎng)并非只是已經(jīng)被炒熱的智能計(jì)量表。
        由于智能電網(wǎng)所帶來的靈活電力使用機(jī)制，智能電動(dòng)汽車、智能電器、智能家具也在籌劃進(jìn)入這一市場。
       開發(fā)和技術(shù)巨人們已經(jīng)點(diǎn)燃了智能電網(wǎng)市場，目標(biāo)是贏取電子設(shè)備的大訂單。已經(jīng)處于劫難中的美國金融業(yè)也將智能電網(wǎng)視為“救命稻草”。按照美國的一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，智能電網(wǎng)及其相關(guān)能源技術(shù)已經(jīng)獲得了超過一半的美國風(fēng)險(xiǎn)投資。
        當(dāng)然，此前已經(jīng)積極參與到美國智能電網(wǎng)建設(shè)的跨國公司嗅到了中國智能電網(wǎng)中的商機(jī)。記者在2009中國分布式能源國際研討會上遇到了中國電力科學(xué)研究院副總工程師胡學(xué)浩。他透露，近一段時(shí)間，包括谷歌、思科都接連到國家電網(wǎng)公司和電科院尋求合作。他半開玩笑地說，“我們都接待不過來了”。
開放競爭才能有所創(chuàng)新
        也有分析認(rèn)為，智能電網(wǎng)可能是下一個(gè)泡沫的來源。
        在接受記者書面采訪時(shí)，已經(jīng)切入智能電網(wǎng)領(lǐng)域的IBM公司進(jìn)一步闡釋了自己對未來智能電網(wǎng)的看法。
        IBM認(rèn)為，與傳統(tǒng)的電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)看起來更像因特網(wǎng)，可以接入大量的分布式的清潔能源，比如風(fēng)能、太陽能，并整合利用電網(wǎng)的各種信息，進(jìn)行深入分析和優(yōu)化，對電網(wǎng)更完整和深入的洞察，實(shí)現(xiàn)整個(gè)智能電網(wǎng)“生態(tài)系統(tǒng)”更好的實(shí)時(shí)決策：對于電力用戶，可以自己選擇和決定更有效的用電方式；對于電力公司，可以決定如何更好地管理電力和均衡負(fù)載；對于政府和社會，可以決定如何保護(hù)我們的環(huán)境。最終，提高整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的效率、可靠性、靈活性，達(dá)到更高的智能化程度。
        基于上述設(shè)想，IBM對智能電網(wǎng)的開發(fā)同當(dāng)年開發(fā)互聯(lián)網(wǎng)模式如出一轍。在IBM看來，開發(fā)智能電網(wǎng)要分三步完成，首先實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)自動(dòng)化，使其更強(qiáng)大、更清潔、成本更低。其次，集成電網(wǎng)及其上下游產(chǎn)業(yè)，建立集成能源價(jià)值鏈。提供新的增值服務(wù)，創(chuàng)造新的市場，擴(kuò)展電網(wǎng)價(jià)值。如果做到這些，傳統(tǒng)電網(wǎng)就會演變成為智能電網(wǎng)。
        中國能源網(wǎng)CIO韓曉平則進(jìn)一步對記者表示，相比互聯(lián)網(wǎng)的信息鏈，智能電網(wǎng)是信息鏈和能源鏈的結(jié)合，“如果以前互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了人與人的交流的話，那么智能電網(wǎng)的出現(xiàn)則營造了一個(gè)物與物交流的平臺”。
        韓曉平說，現(xiàn)在要把電網(wǎng)作為新的信息平臺開放，第一要精確供能，第二要供電安全，第三也是最重要的是自由接入，國內(nèi)的電網(wǎng)也需要有開放的心態(tài)，讓終端用戶和以消費(fèi)者為中心的設(shè)備廠商去創(chuàng)新，就像當(dāng)年互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新一樣。
        已經(jīng)從國家層面推出了智能電網(wǎng)的美國能源部也是電網(wǎng)開放的支持者，他們認(rèn)為，將電網(wǎng)進(jìn)一步對創(chuàng)新開放將破除市場發(fā)展的邊界，同時(shí)將使創(chuàng)新像潮水一般發(fā)展，并衍生出多種商業(yè)模式。
        “ 想象一下在上世紀(jì)80年代啟動(dòng)開放電信市場吧，以消費(fèi)者為中心的增值產(chǎn)品和服務(wù)使得當(dāng)年330億美元的市場在2006年擴(kuò)大至1170億美元。”美國能源部在其對智能電網(wǎng)的介紹文件中做了一個(gè)頗有意味的類比。
智能電網(wǎng)技術(shù)中美可互補(bǔ)
汪時(shí)鋒
        到中國訪問的美國商務(wù)部部長駱家輝和能源部部長朱棣文特意將國家電網(wǎng)作為自己短暫行程中的重要一站，而這距離國家電網(wǎng)公司總經(jīng)理劉振亞訪美考察美國的智能電網(wǎng)只有半年之久。
        在智能電網(wǎng)的建設(shè)上，中美這兩個(gè)分立于太平洋兩岸的大國之間似乎處于技術(shù)互補(bǔ)的局面。
        美國現(xiàn)有一個(gè)由9200個(gè)火電廠、總長度達(dá)30萬英里的傳輸線路組成的老化和低效的雜亂供電系統(tǒng)。全美能源的40%都由這些電網(wǎng)輸送，但電網(wǎng)這個(gè)支撐21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基石并未從其19世紀(jì)的根基上脫胎換骨，仍是多個(gè)地方電網(wǎng)松散的集合，它需要一個(gè)更可靠的輸電系統(tǒng)。
        所以，美國能源部將美國版的智能電網(wǎng)計(jì)劃叫做Unified　National　Smart　Grid，譯為統(tǒng)一國家智能電網(wǎng)，是指將基于分散的智能電網(wǎng)結(jié)合成全國性的網(wǎng)絡(luò)體系，包含了智能聯(lián)網(wǎng)的需求。
       按照美國自己的一項(xiàng)測算，預(yù)計(jì)未來20年間全美電力需求將較現(xiàn)在增長40%，除了在城市等電力需求集中的地方發(fā)展分布式能源外，美國也計(jì)劃大規(guī)模建設(shè)數(shù)百座大型火電廠和在偏遠(yuǎn)地區(qū)增添上百億瓦特的風(fēng)力和太陽能電站。
         美國能源部認(rèn)為，如果有智能電網(wǎng)的存在，將節(jié)省百億美元的資金，同時(shí)也大幅度削減了建設(shè)更多電廠和變電設(shè)備的需要。但是，美國從來沒有放棄過對大電源的需求。中美都一直在參與核聚變實(shí)驗(yàn)，如果核聚變實(shí)驗(yàn)?zāi)塬@得成功，并能建成清潔、高效的聚變電站，那么中美兩國其實(shí)都需要更為智能的輸電系統(tǒng)。
         有鑒于此，美國智能電網(wǎng)一項(xiàng)重要任務(wù)是，解決分布式能源體系的需要，以長短途、高低壓的智能網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)客戶電源，平衡整合類似美國亞利桑那州的太陽能發(fā)電和俄亥俄州的工業(yè)用電等跨州用電的需求，實(shí)現(xiàn)全國范圍內(nèi)的電力優(yōu)化調(diào)度、監(jiān)測和控制。
         對于中國而言，由于已經(jīng)建成了特高壓的示范線，中國在長距離輸電上較美國有一定的技術(shù)優(yōu)勢。但中國在信息化技術(shù)、智能電表系統(tǒng)以及配電技術(shù)上的實(shí)力不如美國，所以兩者之間在技術(shù)上可以形成互補(bǔ)。
         在一些具體技術(shù)細(xì)節(jié)上，中美兩國的合作點(diǎn)則更多。比如說，中國的電源結(jié)構(gòu)以火電為主，水電、抽水蓄能、天然氣發(fā)電等快速調(diào)節(jié)能源不足，僅占電源結(jié)構(gòu)的18.6%，電網(wǎng)的調(diào)峰能力同發(fā)達(dá)國家有一定差距。但美國的聯(lián)合循環(huán)和燃?xì)鈾C(jī)組發(fā)展很快，快速調(diào)節(jié)電源比例很高，有向中國技術(shù)輸送的空間。
        同樣，中美都面臨同等嚴(yán)峻的減排壓力，而外部減排的政治環(huán)境也已經(jīng)越來越緊張。不管今年年末在哥本哈根談判上是否達(dá)成協(xié)議，都會加劇中美兩國二氧化碳減排的嚴(yán)峻性。
        智能電網(wǎng)的發(fā)展為減排問題提供了一種可能。按照美國財(cái)政部的一項(xiàng)測算，如果電網(wǎng)效率能提升5%，那么所節(jié)約的能源消耗將同5300萬輛汽車所排放的溫室氣體相當(dāng)。
         就在今年5月份，中美簽署一項(xiàng)《中美清潔能源合作動(dòng)議》，根據(jù)記者獲得的資料，該動(dòng)議決定，今年“要構(gòu)建智能電網(wǎng)(包括輸電和配電網(wǎng)絡(luò))所需知識與技術(shù)的共享”。
         曾參加該動(dòng)議簽署的相關(guān)人士透露說，今年下半年，中美之間在智能電網(wǎng)合作上還會有更高級別的領(lǐng)導(dǎo)人簽署更為正式和更大規(guī)模協(xié)議。