智能電網(wǎng)就是電網(wǎng)的智能化，也被稱(chēng)為“電網(wǎng)2.0”，它是建立在集成的、高速雙向通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，通過(guò)先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)、先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全的目標(biāo)。

未來(lái)實(shí)現(xiàn)什么樣的目標(biāo)

智能電網(wǎng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全，電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)這些目標(biāo)，就可以稱(chēng)其為智能電網(wǎng)。

智能電網(wǎng)必須更加可靠—智能電網(wǎng)不管用戶(hù)在何時(shí)何地，都能提供可靠的電力供應(yīng)。它對(duì)電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問(wèn)題提出充分的告警，并能忍受大多數(shù)的電網(wǎng)擾動(dòng)而不會(huì)斷電。它在用戶(hù)受到斷電影響之前就能采取有效的校正措施，以使電網(wǎng)用戶(hù)免受供電中斷的影響。

智能電網(wǎng)必須更加安全—智能電網(wǎng)能夠經(jīng)受物理的和網(wǎng)絡(luò)的攻擊而不會(huì)出現(xiàn)大面積停電或者不會(huì)付出高昂的恢復(fù)費(fèi)用。它更不容易受到自然災(zāi)害的影響。智能電網(wǎng)必須更加經(jīng)濟(jì)—智能電網(wǎng)運(yùn)行在供求平衡的基本規(guī)律之下，價(jià)格公平且供應(yīng)充足。智能電網(wǎng)必須更加高效—智能電網(wǎng)利用投資，控制成本，減少電力輸送和分配的損耗，電力生產(chǎn)和資產(chǎn)利用更加高效。通過(guò)控制潮流的方法，以減少輸送功率擁堵和允許低成本的電源包括可再生能源的接入。

智能電網(wǎng)必須更加環(huán)境友好—智能電網(wǎng)通過(guò)在發(fā)電、輸電、配電、儲(chǔ)能和消費(fèi)過(guò)程中的創(chuàng)新來(lái)減少對(duì)環(huán)境的影響。進(jìn)一步擴(kuò)大可再生能源的接入。在可能的情況下，在未來(lái)的設(shè)計(jì)中，智能電網(wǎng)的資產(chǎn)將占用更少的土地，減少對(duì)景觀的實(shí)際影響。智能電網(wǎng)必須是使用安全的—智能電網(wǎng)必須不能傷害到公眾或電網(wǎng)工人，也就是對(duì)電力的使用必須是安全的。

智能電網(wǎng)是能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵

首先，在清潔能源消納方面，未來(lái)我國(guó)風(fēng)電、光伏發(fā)電的發(fā)展空間巨大，但可再生能源并網(wǎng)消納問(wèn)題將長(zhǎng)期存在，必須作為我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)中需要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。具體措施包括構(gòu)建安全高效的遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)、實(shí)現(xiàn)可靠靈活的主動(dòng)配電網(wǎng)，以及通過(guò)加快微電網(wǎng)建設(shè)，推動(dòng)分布式光伏、微型燃機(jī)及余熱余壓等多種分布式電源的廣泛接入和有效互動(dòng)。

其次，在提升輸配電網(wǎng)絡(luò)的柔性控制能力方面，我國(guó)能源資源和用電需求在空間分布上的不均衡決定了必須通過(guò)大規(guī)模、遠(yuǎn)距離電力傳輸來(lái)保障全國(guó)電力供應(yīng)，同時(shí)，隨著可再生能源開(kāi)發(fā)規(guī)模的提升，其消納和配置的范圍也需同步擴(kuò)大，跨大區(qū)、遠(yuǎn)距離聯(lián)網(wǎng)將更有助于可再生能源的跨區(qū)域互補(bǔ)消納。這樣一個(gè)超大規(guī)模交直流互聯(lián)電網(wǎng)，提升電網(wǎng)的柔性控制能力是保障其安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)保障，具體目標(biāo)是顯著增強(qiáng)電網(wǎng)在高比例清潔能源及多元負(fù)荷接入條件下的運(yùn)行安全性、控制靈活性、調(diào)控精確性和供電穩(wěn)定性。

第三，在滿(mǎn)足并引導(dǎo)用戶(hù)多元化負(fù)荷需求方面，一方面，我國(guó)能源的利用效率和能源系統(tǒng)的資產(chǎn)利用效率還不高，用戶(hù)側(cè)巨大的調(diào)節(jié)資源還沒(méi)有調(diào)動(dòng)和發(fā)揮。隨著電力市場(chǎng)的成熟完善，用戶(hù)將可以根據(jù)電價(jià)信號(hào)靈活調(diào)整用電行為，參與系統(tǒng)調(diào)峰，有利于電力系統(tǒng)接納更多的可再生能源。另一方面，隨著分布式能源、電動(dòng)汽車(chē)的普及和利用，用戶(hù)對(duì)用電便捷性、選擇性、擴(kuò)展性的要求更加突出，將從單純電力消費(fèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橄M(fèi)、生產(chǎn)、存儲(chǔ)多位一體，并從單一消費(fèi)電能的需求擴(kuò)展至對(duì)冷/熱/電等多種能源及不同供能品質(zhì)的多元化需求。因此，必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的以供定用的服務(wù)模式，建立多種發(fā)電和用電設(shè)備之間的交互平臺(tái)，并進(jìn)一步發(fā)展微網(wǎng)、綜合能源系統(tǒng)及能源互聯(lián)網(wǎng)等新型多能源供需互動(dòng)技術(shù)。

有什么樣的亮點(diǎn)

亮點(diǎn)一是給出了智能電網(wǎng)清晰的內(nèi)涵界定，有利于行業(yè)內(nèi)外統(tǒng)一共識(shí)，打造合作共贏的智能電網(wǎng)發(fā)展生態(tài)。自2002年美國(guó)最早提出智能電網(wǎng)概念以來(lái)，智能電網(wǎng)的理念內(nèi)涵不斷發(fā)展，是一個(gè)不斷凝聚共識(shí)的過(guò)程。美、日、韓等國(guó)和歐洲根據(jù)本國(guó)本區(qū)域能源、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求，在智能電網(wǎng)的發(fā)展重點(diǎn)和戰(zhàn)略目標(biāo)上各有側(cè)重，一直沒(méi)有形成國(guó)際統(tǒng)一的定義。 2009年，國(guó)家電網(wǎng)公司提出堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)戰(zhàn)略，并通過(guò)三步走的戰(zhàn)略舉措推動(dòng)智能電網(wǎng)建設(shè)，以科技創(chuàng)新和發(fā)展實(shí)踐逐步引領(lǐng)發(fā)展潮流，促進(jìn)了國(guó)際智能電網(wǎng)理念的趨同化和共識(shí)化。從電網(wǎng)發(fā)展規(guī)律看，智能電網(wǎng)應(yīng)是電網(wǎng)發(fā)展的高級(jí)階段，不僅包含配用電側(cè)智能化、互動(dòng)化技術(shù)，而且涵蓋發(fā)、輸、變、配、用、調(diào)度、信息通信平臺(tái)等電網(wǎng)全環(huán)節(jié)，通過(guò)信息通信技術(shù)與電網(wǎng)技術(shù)的深度融合，促進(jìn)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、信息化和互動(dòng)化。

亮點(diǎn)二是對(duì)未來(lái)發(fā)展智能電網(wǎng)的重點(diǎn)領(lǐng)域進(jìn)行了詳細(xì)部署，對(duì)相關(guān)行業(yè)和產(chǎn)業(yè)單位加大研發(fā)投入、加快市場(chǎng)推廣提供了重要指導(dǎo)。智能電網(wǎng)是未來(lái)電網(wǎng)的發(fā)展潮流，代表了電網(wǎng)先進(jìn)生產(chǎn)力的方向，具有強(qiáng)大的科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)作用?！兑庖?jiàn)》明確提出了十項(xiàng)主要任務(wù)，其中指出了智能電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展的八個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域。八個(gè)領(lǐng)域既對(duì)《意見(jiàn)》提出的“到2020年，初步建成安全可靠、開(kāi)放兼容、雙向互動(dòng)、高效經(jīng)濟(jì)、清潔環(huán)保的智能電網(wǎng)體系”發(fā)展目標(biāo)形成了直接支撐，更對(duì)未來(lái)幾年電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)、裝備、系統(tǒng)的研發(fā)推廣方向給出了較為清晰的規(guī)劃。

亮點(diǎn)三是明確了智能電網(wǎng)是發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)平臺(tái)，強(qiáng)調(diào)了信息與能源的深度融合、以及基于互聯(lián)網(wǎng)思維促進(jìn)智能電網(wǎng)商業(yè)模式創(chuàng)新。這可以說(shuō)是智能電網(wǎng)在能源革命、“互聯(lián)網(wǎng)+”國(guó)家戰(zhàn)略以及電力市場(chǎng)化改革三大時(shí)代背景下進(jìn)一步創(chuàng)新發(fā)展的重點(diǎn)方向，體現(xiàn)了智能電網(wǎng)的與時(shí)俱進(jìn)和理念升級(jí)。

帶給我們什么?

隨著全球能源生產(chǎn)消費(fèi)的持續(xù)增長(zhǎng)，能源安全、環(huán)境污染、氣候變化等成為威脅人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的重大問(wèn)題。構(gòu)建安全、穩(wěn)定、多元、清潔的現(xiàn)代能源體系迫在眉睫。智能電網(wǎng)是能源轉(zhuǎn)型升級(jí)的必要條件，是實(shí)現(xiàn)全球能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)想的重要支撐。

它的發(fā)展，不但能帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，推動(dòng)能源科技的創(chuàng)新，更為人類(lèi)未來(lái)能源解決方案提供支撐。本期封面文章，我們?cè)俣染劢怪悄茈娋W(wǎng)，展望智能電網(wǎng)未來(lái)發(fā)展新格局，并期待它的發(fā)展為轉(zhuǎn)型中的中國(guó)釋放更多的創(chuàng)新能量。

如何分析智能電網(wǎng)?

首先分析“智能”、“電網(wǎng)”與“智能電網(wǎng)”。智能電網(wǎng)中的“智能”不是指常規(guī)的自動(dòng)化，而是智能化。自動(dòng)化是相對(duì)于由人直接操作而言的，即把人在現(xiàn)場(chǎng)直接操控的一些工作交由機(jī)器執(zhí)行，或者由人在遠(yuǎn)程指揮完成。即人在自動(dòng)化中仍然是分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、發(fā)出指令的主體，而自動(dòng)化只是解決問(wèn)題的工具，如同無(wú)人值守變電站，自動(dòng)步槍等。智能化是指機(jī)器或者系統(tǒng)，根據(jù)人設(shè)定的目標(biāo)和條件，自主分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。雖然自動(dòng)化及智能化系統(tǒng)仍然受人控制，但是人的作用由發(fā)出指令過(guò)渡到設(shè)定功能。我國(guó)一些變電站綜合自動(dòng)化運(yùn)行管理中的有些環(huán)節(jié)已經(jīng)不僅限于常規(guī)自動(dòng)化功能，還能夠?qū)崿F(xiàn)在線(xiàn)自診斷，并將診斷結(jié)果送往遠(yuǎn)方主控端。因此，智能化是構(gòu)成電網(wǎng)系統(tǒng)區(qū)域子系統(tǒng)或者整個(gè)電網(wǎng)為了實(shí)現(xiàn)新的重大功能所具有的智能。這些重大的功能包括能源變革中的電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、綠色運(yùn)行。

其次，智能電網(wǎng)中的“電網(wǎng)”不是指常規(guī)的電網(wǎng)而是新型電網(wǎng)。常規(guī)電網(wǎng)是指電力系統(tǒng)中各等級(jí)電壓的變電所及輸配電線(xiàn)路組成的整體，通常包含變電、輸電、配電三個(gè)單元，電力網(wǎng)的任務(wù)是輸送與分配電能，改變電壓。而新型電網(wǎng)中，“電網(wǎng)”的概念有所拓展，一是增加了大量不同性質(zhì)的“儲(chǔ)電”方式，包括抽水蓄能發(fā)電、新型儲(chǔ)電系統(tǒng)或設(shè)備，包括對(duì)高載電生產(chǎn)廠(chǎng)(如電解鋁)通過(guò)智能化改造以起到移峰填谷的“儲(chǔ)電”作用。二是大量可再生能源發(fā)電接入電網(wǎng)，使原來(lái)的單向電力“用戶(hù)”成為雙向電力“客戶(hù)”，相應(yīng)地需要對(duì)原有的電網(wǎng)進(jìn)行硬件改造以滿(mǎn)足電網(wǎng)安全的需要。三是電網(wǎng)的概念將延伸到發(fā)電端，根據(jù)需要包括部分或者全部發(fā)電設(shè)備。

再次，智能電網(wǎng)是一個(gè)整體的新概念，不是“智能”與“電網(wǎng)”的簡(jiǎn)單疊加。一是不能用“智能”簡(jiǎn)單定義傳統(tǒng)“電網(wǎng)”，智能電網(wǎng)應(yīng)是智能化及新型電網(wǎng)融合成為一種全新的電網(wǎng)運(yùn)行形態(tài)。二是不能理解為整個(gè)電網(wǎng)智能化才是智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)，可以由很多部分組成，如智能變電站、智能配電網(wǎng)、智能電能表、智能調(diào)度、智能城市用電網(wǎng)、新型儲(chǔ)能系統(tǒng)等，根據(jù)需要可將多個(gè)系統(tǒng)整合為一個(gè)系統(tǒng)。還可以根據(jù)需要在電網(wǎng)的某一個(gè)局部進(jìn)行智能化，如既可以?xún)?yōu)先在輸電側(cè)，也可以?xún)?yōu)先在配電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的智能化。

怎樣破局智能電網(wǎng)?

要徹底解決智能電網(wǎng)發(fā)展中的困境迷局，加快中國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)，我們需要從以下兩個(gè)方面同時(shí)入手：

1.技術(shù)困境是主要攔路虎，正因?yàn)榧夹g(shù)困境，才導(dǎo)致智能電網(wǎng)建設(shè)的迷茫和停滯。要突破技術(shù)困境，筆者認(rèn)為首先要解決平臺(tái)性的問(wèn)題。國(guó)家搭建平臺(tái)，提供一部分"試驗(yàn)田"，減輕技術(shù)型企業(yè)研發(fā)壓力，讓企業(yè)可以大膽去進(jìn)行突破。而非像現(xiàn)在一樣，一邊要研發(fā)新技術(shù)，一邊還需要保證市場(chǎng)。導(dǎo)致企業(yè)放不開(kāi)手腳，陷入研發(fā)步子小，創(chuàng)新變更新的怪圈。

2.要將陳舊落后的配電網(wǎng)建設(shè)重視起來(lái)。中國(guó)的配電網(wǎng)建設(shè)良莠不齊，歷史遺留問(wèn)題很多，如果要建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，首先要建設(shè)起現(xiàn)代化的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)。配網(wǎng)自動(dòng)化是一切智能化的基礎(chǔ)，中國(guó)在這方面需要的不是技術(shù)，而是態(tài)度。要把在沿海發(fā)達(dá)地區(qū)的自動(dòng)化技術(shù)普及開(kāi)來(lái)，要讓地方電網(wǎng)主動(dòng)去更新老舊的設(shè)備，要督促和監(jiān)督電網(wǎng)的建設(shè)和改造情況。

智能電網(wǎng)在實(shí)踐方面成果頗豐

在多年的發(fā)展中，中國(guó)智能電網(wǎng)在實(shí)踐方面取得了巨大成果。圖為上海世博會(huì)期間，世博會(huì)場(chǎng)館中的國(guó)家電網(wǎng)館智能電網(wǎng)綜合示范展示區(qū)，展示區(qū)讓前來(lái)觀賞的人們感受“智能化”的生活。

最近，智能電網(wǎng)再一次受到業(yè)界的高度關(guān)注。

此次關(guān)注的焦點(diǎn)，是7月6日國(guó)家發(fā)改委、能源局共同發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)智能電網(wǎng)發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《意見(jiàn)》)。這是首份國(guó)家層面支持智能電網(wǎng)發(fā)展的重要文件，這樣一份文件的出臺(tái)，毫無(wú)疑問(wèn)將為智能電網(wǎng)的發(fā)展帶來(lái)新機(jī)遇。

《意見(jiàn)》指出，智能電網(wǎng)具有高度信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化等特征，可以更好地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行。發(fā)展智能電網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源生產(chǎn)、消費(fèi)、技術(shù)和體制革命的重要手段，是發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)的重要基礎(chǔ)?？梢哉f(shuō)，對(duì)于這份指導(dǎo)意見(jiàn)，業(yè)界期盼已久。在我國(guó)發(fā)展了多年的智能電網(wǎng)，亟需這樣一份綱領(lǐng)性意見(jiàn)來(lái)凝聚認(rèn)識(shí)、合力共進(jìn)。