智能電網(wǎng)建設(shè)將是中國電網(wǎng)未來十年發(fā)展的主要方向，傳統(tǒng)電網(wǎng)存在不支持大規(guī)模間歇性電源與分布式電源接入、輸電損失巨大、且用戶側(cè)無法互動(dòng)等問題，無法滿足低碳經(jīng)濟(jì)時(shí)代的要求。智能電網(wǎng)作為先進(jìn)信息技術(shù)和高級(jí)物理電網(wǎng)的充分結(jié)合，是解決未來能源輸送問題的理想方案，是未來電網(wǎng)發(fā)展的大趨勢(shì)。

　　世界能源發(fā)展格局正發(fā)生著重大而深刻的變化，新一輪世界能源變革的目標(biāo)是通過科技創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)以低碳能源為核心的低碳經(jīng)濟(jì)。世界主要發(fā)達(dá)國家紛紛把發(fā)展智能電網(wǎng)作為搶占未來低碳經(jīng)濟(jì)制高點(diǎn)的重要戰(zhàn)略措施，掀起了一場(chǎng)全球范圍的智能電網(wǎng)建設(shè)熱潮。
　　隨著智能電網(wǎng)概念在全世界范圍內(nèi)的升溫，中國國家電網(wǎng)公司迅速將智能電網(wǎng)上升到戰(zhàn)略層面，于2009年5月提出了全面建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)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)化為特征的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)計(jì)劃。并針對(duì)此計(jì)劃國家電網(wǎng)做出了三步走的規(guī)劃，2009~2010年為規(guī)劃試點(diǎn)階段，2011~2015年為全面建設(shè)階段，2016~2020年為引領(lǐng)提升階段。
　　2009年8月，第一階段工作已全面啟動(dòng)，重點(diǎn)開展電網(wǎng)智能化規(guī)劃工作，制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)范，研究關(guān)鍵技術(shù)和研發(fā)智能化設(shè)備，開展各環(huán)節(jié)的試點(diǎn)工作。據(jù)悉，目前第一階段工作已取得了一定的進(jìn)展。
　　2010年國家電網(wǎng)的工作部署中提到，預(yù)計(jì)2010年在電網(wǎng)建設(shè)方面投資2274億元，智能電網(wǎng)作為投資重點(diǎn)。按照國家電網(wǎng)勾勒的目標(biāo)，到2020年，基本建成堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，形成以華北、華東、華中特高壓同步電網(wǎng)為接受端，東北、西北電網(wǎng)為輸送端，連接全國各大煤電、水電、核電和可再生能源發(fā)電基地的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
　　業(yè)內(nèi)人士指出，由于智能電網(wǎng)的兼容性極強(qiáng)，便于風(fēng)電、光伏等新能源并網(wǎng)發(fā)電，所以風(fēng)力發(fā)電等受制于電網(wǎng)調(diào)度的瓶頸有望打破。一旦入網(wǎng)瓶頸攻克，風(fēng)電、光電等新能源電力將迎來新的發(fā)展時(shí)期。因此，堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)將成為今后中國電力系統(tǒng)的重要平臺(tái)，將未來電網(wǎng)發(fā)展方向集成到一起，特高壓、清潔能源接入、電網(wǎng)自動(dòng)化控制和智能電表等都將在此平臺(tái)上發(fā)展。
　　
　　                 圖1 國家電網(wǎng)公司召開統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)調(diào)研座談會(huì)
　　特高壓是主旋律
　　近年來，中國電力工業(yè)快速發(fā)展，跨區(qū)跨省電網(wǎng)建設(shè)快速推進(jìn)，電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)得到加強(qiáng)和完善。截至2008年底，中國發(fā)電裝機(jī)容量7.92億kW，全社會(huì)用電量3.43萬億kWh。預(yù)測(cè)到2020年，中國電力需求將達(dá)到7.7萬億kWh，發(fā)電裝機(jī)達(dá)到16億kW，均在現(xiàn)有基礎(chǔ)上翻一番；同時(shí)，中國各地資源分布和經(jīng)濟(jì)發(fā)展也不相同。因此，中國為推動(dòng)電力能源在全國范圍內(nèi)的優(yōu)化配置，保障安全可靠的電力供應(yīng)而發(fā)展智能電網(wǎng)。
　　中國智能電網(wǎng)將以特高壓電網(wǎng)為主干，通過建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，提高電網(wǎng)大范圍優(yōu)化配置資源能力，實(shí)現(xiàn)電力遠(yuǎn)距離、大規(guī)模輸送，滿足經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展對(duì)電力的需求。預(yù)計(jì)截至2020年，中國特高壓電網(wǎng)將基本建成，屆時(shí)輸送電量將達(dá)到2億kWh以上，占全國裝機(jī)總?cè)萘康?5%。
　　中國大力發(fā)展特高壓是由中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段、能源集中分布特點(diǎn)決定的。中國的一次能源分布與生產(chǎn)力布局很不均衡，煤炭、水能兩大能源支柱以及可大規(guī)模開發(fā)利用的陸地風(fēng)能和太陽能資源主要集中在西部和北部地區(qū)，而能源消費(fèi)需求主要集中在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的中東部地區(qū)，負(fù)荷中心與大型能源基地距離大都在1000
km以上，并且中間缺乏電源支撐，較難實(shí)現(xiàn)500 kV交流接力送電，特高壓輸電是理想的選擇。
　　另外，特高壓電網(wǎng)的最大特點(diǎn)是大容量、遠(yuǎn)距離輸電，這對(duì)電網(wǎng)的建設(shè)和特性提出了更高要求。中國在研究和建設(shè)特高壓電網(wǎng)的過程中，不斷探索怎樣將特高壓電網(wǎng)建設(shè)成具有“高智商”的電網(wǎng)，使它與生俱來就有安全、可靠、高效的特質(zhì)，而智能電網(wǎng)正好可以滿足其需求。特別是在中國首條特高壓試驗(yàn)示范工程成功投運(yùn)后，中國在遠(yuǎn)距離、大容量、低損耗的特高壓核心輸電技術(shù)和設(shè)備國產(chǎn)化上獲得了更多的經(jīng)驗(yàn)和成果，為今后推進(jìn)智能電網(wǎng)的建設(shè)奠定了強(qiáng)大的基礎(chǔ)。
　　
　　                   圖2 1000kV晉東南-南陽-荊門特高壓交流試驗(yàn)示范工程
　　2009年，國家電網(wǎng)公司公布的智能電網(wǎng)發(fā)展計(jì)劃也強(qiáng)調(diào)指出，中國的智能電網(wǎng)首先是一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)，其中，具有長(zhǎng)距離、大容量輸電特征的特高壓電網(wǎng)將成為核心環(huán)節(jié)。國家電網(wǎng)公司總經(jīng)理劉振亞說，積極發(fā)展智能電網(wǎng)已成為世界電力發(fā)展的新趨勢(shì)，堅(jiān)強(qiáng)是智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，智能是堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)充分發(fā)揮作用的關(guān)鍵，兩者相輔相成，協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
　　2009年內(nèi)國家電網(wǎng)開工建設(shè)淮南-上海、錫盟-上海、陜北-長(zhǎng)沙特高壓交流輸變電工程，推進(jìn)向家壩-上海、錦屏-蘇南特高壓直流工程建設(shè)；同時(shí)積極推動(dòng)淮南、晉東南、錫盟、陜北、寶清等煤電基地，金沙江下游、雅礱江、黃河上游等水電基地開發(fā)，以及哈密、酒泉等火電、風(fēng)電基地
“打捆”外送，促進(jìn)特高壓電網(wǎng)與能源基地協(xié)調(diào)發(fā)展。2012年中國特高壓交流骨干網(wǎng)架將初具規(guī)模。
　　在整個(gè)特高壓工程布局中，晉東南-南陽-荊門線只是開局。根據(jù)國家電網(wǎng)下一步規(guī)劃，到“十二五”初期，國家電網(wǎng)將建成“兩縱兩橫”特高壓骨干電網(wǎng)，將陜北、晉東南煤電基地的電力輸送到華中、華東地區(qū)；將蒙西煤電基地電力送到華北、華東地區(qū)；將西南水電送到華中、華東地區(qū)。
　　國家電網(wǎng)公司研究室主任葛正翔表示，采用特高壓加快能源基地的電力外送工作，不久就會(huì)付諸實(shí)施。預(yù)計(jì)智能電網(wǎng)總投資規(guī)模接近4萬億元。2009~2010年，投資約5500億，其中特高壓電網(wǎng)投資830億元；全面建設(shè)階段投資約2萬億元，其中特高壓電網(wǎng)投資3000億元；基本建成階段投資1.7萬億元，其中特高壓投資2500億元。有了特高壓輸電的技術(shù)支持，國家智能電網(wǎng)的建設(shè)，在2010~2015年將大面積推開，計(jì)劃到2020年，全面建成統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。為此，國家在特高壓輸電方面的投入將超過6000億元。
　可再生能源并網(wǎng)是關(guān)鍵
　　有研究預(yù)計(jì)到2020年，中國清潔能源總量將達(dá)到5.7億kW，其中風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到1億kW以上。清潔能源將是未來發(fā)展的大趨勢(shì)，隨著社會(huì)對(duì)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的日益重視，以風(fēng)、光、核為代表的清潔能源將迅速發(fā)展。
　　“而清潔能源的發(fā)展，對(duì)電網(wǎng)提出了新的要求。”國家電網(wǎng)對(duì)外聯(lián)絡(luò)部新聞處副處長(zhǎng)劉心放表示，只有建設(shè)智能電網(wǎng)，才能適應(yīng)并推動(dòng)清潔能源的發(fā)展。由于風(fēng)電、太陽能等可再生能源發(fā)電具有間歇性、隨機(jī)性、可調(diào)度性低的特點(diǎn)，大規(guī)模接入后對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生較大影響。中國相對(duì)集中的資源分布條件、相對(duì)薄弱的電網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)以及新能源迅猛發(fā)展勢(shì)頭和基地式開發(fā)模式，對(duì)電網(wǎng)的適應(yīng)性和安全穩(wěn)定控制水平提出了更高要求。因此，智能電網(wǎng)首先應(yīng)該是“堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)”，才能實(shí)現(xiàn)能源的大范圍優(yōu)化配置，保障安全可靠的電力供應(yīng)以及打破電網(wǎng)對(duì)可再生能源發(fā)展的制約。
　　
　　                                                        圖3 甘肅風(fēng)能產(chǎn)業(yè)帶
　　為此，國家電網(wǎng)公司副總經(jīng)理舒印彪認(rèn)為，應(yīng)盡快把堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)上升為國家戰(zhàn)略。他同時(shí)表示，建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)是適合中國國情的戰(zhàn)略性選擇。由于堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)是一項(xiàng)涉及多領(lǐng)域、跨行業(yè)乃至社會(huì)理念轉(zhuǎn)變的龐大系統(tǒng)工程，因此，必須將其上升為國家戰(zhàn)略，統(tǒng)一認(rèn)識(shí)、統(tǒng)一目標(biāo)、穩(wěn)步推進(jìn)，才能更好地把握世界發(fā)展趨勢(shì)，抓住歷史機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。這也是促進(jìn)新能源發(fā)展的重要基礎(chǔ)。
　　國家能源局新能源處處長(zhǎng)梁志鵬透露，目前國家能源局也正在著手建立新能源并網(wǎng)技術(shù)規(guī)范以及新能源檢測(cè)機(jī)制，目前已經(jīng)安排了少量資金對(duì)相關(guān)工作予以支持，國家電網(wǎng)制定的風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站接入電網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)國家標(biāo)準(zhǔn)制定將起到參考作用，預(yù)計(jì)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范將很快得到完善。
　　智能電網(wǎng)是解決可再生能源并網(wǎng)問題的關(guān)鍵已成為共識(shí)。以風(fēng)電上網(wǎng)為例，截至2008年底，風(fēng)電的裝機(jī)容量從2002年前的46.8萬kW迅速發(fā)展到1200萬kW，大增了25倍，是“十一五”規(guī)劃任務(wù)的2倍。到2020年中國風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)到1.2億kW，約為2008年裝機(jī)量的8倍多，比原先的規(guī)劃目標(biāo)大為提高。
　　不過，與快速增長(zhǎng)的裝機(jī)速度大相徑庭的是，近三成的機(jī)組處于閑置狀態(tài)。風(fēng)力發(fā)電不穩(wěn)定，接入技術(shù)、輸電技術(shù)不過關(guān)，均是風(fēng)電發(fā)展建設(shè)過程中最為敏感的焦點(diǎn)問題。風(fēng)力屬于不可控的能源，時(shí)有時(shí)無，時(shí)大時(shí)小，而要把風(fēng)電變?yōu)榉€(wěn)定的電源，就需要對(duì)它進(jìn)行調(diào)峰。
　　劉心放表示，調(diào)峰的方法有很多，比如，建蓄能電站、儲(chǔ)能基地等，但這些都比建堅(jiān)強(qiáng)型智能電網(wǎng)的成本高、適用性也較弱。“建智能電網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)全國性的電力調(diào)配，從而把清潔能源送到需要電力的地方，實(shí)現(xiàn)電力供需的實(shí)時(shí)調(diào)配。”
　　舒印彪認(rèn)為，借助這個(gè)智能電網(wǎng)，將煤電和風(fēng)電“打捆”輸送，就能夠?qū)⑽鞅钡貐^(qū)的風(fēng)電輸送到華北、華中、華東負(fù)荷中心，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電在全國范圍內(nèi)消納。
　　信息化是基礎(chǔ)
　　智能電網(wǎng)被喻為電力系統(tǒng)的“中樞神經(jīng)系統(tǒng)”，是當(dāng)今世界電力系統(tǒng)發(fā)展變革的最新動(dòng)向，也是一項(xiàng)龐大的系統(tǒng)工程。中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)王永干秘書指出，智能電網(wǎng)融合了電網(wǎng)、通信、IT、新材料等各行業(yè)的科技成果，只有各行業(yè)融合，才有助于促進(jìn)和建設(shè)好智能電網(wǎng)。
　　國家電網(wǎng)能源研究院總工程師葛旭波認(rèn)為，信息化是建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)，智能電網(wǎng)建設(shè)將為電網(wǎng)信息化的發(fā)展帶來變革。智能電網(wǎng)的本質(zhì)就是能源替代和兼容利用，它需要在創(chuàng)建開放的系統(tǒng)和建立共享的信息模式的基礎(chǔ)上，整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行和管理。要實(shí)現(xiàn)整個(gè)電網(wǎng)中無所不在的“智能”特色，電力和IT產(chǎn)業(yè)的協(xié)作是必然的。在國家電網(wǎng)智能電網(wǎng)計(jì)劃中，大約有60%~80%的投資將用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、交互智能等非傳統(tǒng)項(xiàng)目。電網(wǎng)對(duì)IT支撐需求之強(qiáng)烈前所未有，智能電網(wǎng)將成為拉動(dòng)電力行業(yè)信息化需求新的增長(zhǎng)點(diǎn)。
　　國家電網(wǎng)公司的“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”計(jì)劃的啟動(dòng)將帶動(dòng)電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行、經(jīng)營管理、客戶服務(wù)以及社會(huì)能源利用模式的重大變革。信息化作為智能電網(wǎng)“四化”特征的突破口，其重要性凸顯。智能電網(wǎng)下信息化的重要特征，其發(fā)展趨勢(shì)、建設(shè)方向都將成為電網(wǎng)企業(yè)以及IT業(yè)界共同關(guān)注的問題。
　　在智能電網(wǎng)建設(shè)的大環(huán)境下，企業(yè)信息化將滲透到電網(wǎng)業(yè)務(wù)價(jià)值鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)，管理信息化與自動(dòng)化的結(jié)合將更加緊密，技術(shù)引領(lǐng)與業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)并重，信息化與業(yè)務(wù)創(chuàng)新將深度融合。國家電網(wǎng)公司高度重視信息化工作。公司信息化系統(tǒng)由生產(chǎn)控制系統(tǒng)和管理信息系統(tǒng)兩部分組成，緊密圍繞著公司發(fā)展戰(zhàn)略和核心業(yè)務(wù)。調(diào)度技術(shù)支持系統(tǒng)是電網(wǎng)生產(chǎn)控制系統(tǒng)的核心，支撐現(xiàn)代大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行；管理信息系統(tǒng)覆蓋企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理全過程，支撐現(xiàn)代公司的高效運(yùn)營。
　　目前，借助信息化，國調(diào)中心能夠采集到各網(wǎng)省330 kV以上線路及裝機(jī)百萬kW以上電廠的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。國調(diào)中心采用的電能管理系統(tǒng)（EMS），是中國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化軟件產(chǎn)品，動(dòng)態(tài)預(yù)警系統(tǒng)總體達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
　　管理信息系統(tǒng)在公司發(fā)展中作用日益重要。據(jù)悉，通過SG186工程，公司僅用3年多時(shí)間，完成了通常需8～10年的信息化工作量。信息化已經(jīng)從大規(guī)模建設(shè)階段進(jìn)入“建設(shè)與應(yīng)用并重，著力深化應(yīng)用”的新階段，全面提升了管理效率、效能和效益。目前，通過SG186工程建設(shè)，公司實(shí)現(xiàn)了總部、網(wǎng)省縱向貫通，相關(guān)業(yè)務(wù)橫向集成，已構(gòu)建起全球規(guī)模最大、用戶數(shù)最多的企業(yè)級(jí)信息系統(tǒng)。
　　統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)是國家電網(wǎng)公司實(shí)現(xiàn)工業(yè)與信息化融合的契合點(diǎn)，建設(shè)智能電網(wǎng)，“統(tǒng)一”是前提，“堅(jiān)強(qiáng)”是基礎(chǔ)，“智能”是關(guān)鍵，三者相輔相成。多年來，國家電網(wǎng)公司一直高度關(guān)注國際電力技術(shù)發(fā)展動(dòng)向，建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的國家電網(wǎng)，電網(wǎng)優(yōu)化配置資源能力和抵御事故風(fēng)險(xiǎn)能力不斷增強(qiáng)，持續(xù)開展建設(shè)以信息化、自動(dòng)化和互動(dòng)化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。