院士论坛众多专家热议智能电网及电动汽车

　　导读：人类接触和认识电网技术已有一百多年，随着经济社会的发展，电网也在不断发展进步，更新的技术等待人们去探索发现。

　　智能电网、电动汽车、储能技术、微网技术……随着电网技术的不断进步，人们发现，电网发展的路径有了更多的选择。在近日举办的“第二届中国电力发展和技术创新院士论坛”上，众多专家为电网未来发展描绘了前进的路线图。

　　寻路院士论坛　

　　4月25日~26日，由中国电力科学研究院主办的“第二届中国电力发展和技术创新院士论坛”在京举行。院士和专家们围绕“新能源、新电力”这一主题，介绍了国内外电力科研的最新进展、最新成就和前沿技术，展望中国电力技术发展趋势，展示电网技术的最新成果。

　　专家们讨论最多的是智能电网和电动汽车。

　　因为我国能源资源分布特点和大规模可再生能源的发展需求，迫切需要提升电网的资源优化配置能力和运行效率，推动新型电能利用模式，提高电能在清洁能源消费中的比重，推动节能减排，并满足未来经济社会发展对电能质量和多元化服务的要求。于是，智能电网的概念便成为必然，应运而生。

　　根据中科院院士周孝信的观点，智能电网属于电网发展到第三代的必然产物，“第三代电网不是横空出世，而是在继承和发扬了第一代电网和第二代电网的基础上自然出现的更高发展阶段的产物。”

　　“上世纪90年代，我们国家还在研究大电网的时候，西方发达国家已经开始研究微网了，我们当时百思不得其解，小小的微网为什么这么被重视？”周孝信回忆电网发展历程时，讲述了这样一段经历。

　　“我们明白了，西方早于我们研究微网，是因为我们与他们处于不同的发展阶段，他们只是比我们先要面对分布式能源、可再生能源的问题，但谁都要经历这一步，绕不过去。”这段经历让周孝信笃信，当今电网发展到智能电网，其实是电网的自身规律使然，这是一条必由之路。

　　我国大规模新能源接入是对智能电网的要求。“院士论坛”上，专家们提出，以风电为代表的新能源接入为电网安全稳定运行带来了隐患。有专家提出运用“间歇式新能源发电调度运行技术”来攻克这一难题，这项技术旨在利用资源监测与电站监测分析风机的出力特性，对功率预测后仿真模拟调度决策，对多时空尺度消纳能力进行评估，在运行风险评估后做预警处理，优化调度多时空尺度后做出多空间消纳决策。

　　电动汽车技术也是专家们最感兴趣的话题之一，电动汽车可以在电网负荷低谷时段充电，发挥“填谷”作用，将有效提高发电机组和电网的利用率，提高电网运行效率。在专家们的眼中，这在电网技术中产生不可多得的作用。

　　24位院士和近百位专家学者在这里掀起一场“头脑风暴”，用他们的智慧为电网发展指路。

　　第三代电网技术正在向我们走来

　　新能源变革的呼声自20世纪90年代以来日渐高涨，保障人类能源的可持续供应成为新能源革命的重要标志，而用清洁能源、可再生能源逐渐代替化石能源，是人类利用能源的必然趋势。新能源利用绝大部分要通过转化为电能来实现。因此，电网的重要性日益突出，将成为全社会重要的能源输送和配给网络。

　　与传统电网相比，未来电网使命的变化主要有四点：一是要具备接纳大规模可再生能源电力的能力；二是实现电力需求侧响应、分布式电源、储能装置、能源综合高效利用系统与电网的有机结合，大幅度提高电网在终端能源利用的效率；三是具有极高的供电可靠性，基本排除大面积停电的风险；四是与通信信息系统广泛结合，实现覆盖城乡的能源、电力、信息综合服务体系。

　　电网和电力系统的发展可分为三代，其中，第一代电网是以小机组、低电压为特征的电网，单机容量在10万千瓦和20万千瓦以下，输电和配电电压是220千伏以下，主要特征是简单保护、经验型调度、被动型用电（即电网提供什么电，用户就使用什么电）、安全可靠性较低、经济性差、资源优化配置能力差的小型电网。

　　第二代电网是以大机组、超高压为特征的电网，单机容量在30万千瓦~100万千瓦以上，电压等级在330千伏以上，主要特征是快速保护、优化控制、分析型调度、被动型用电、安全可靠性较高、经济性较强、大范围资源优化配置能力强的大型互联电网。

　　可第二代电网依然高度依赖于高效化石能源的利用，而电网发展到第三代电网时，非化石能源发电将占有较大份额。

　　第三代电网是大型集中性和分布式能源发电相结合，骨干电网与地方电网、微电网相结合的综合能源管理系统。主要特征是具备智能的电网控制保护系统、自愈能力较强、智能型调度、主动型用电（用户广泛参与电网的调节，向用户提供综合的能源和信息服务）、供电可靠性大幅提高、基本排除用户的意外停电风险、适应可再生能源电力变化、具备可持续性。

　　第三代电网与第二代电网最大的区别是其属于化石能源消耗大幅降低、碳排放大幅度降低、可持续发展的电网模式。

　　纵观世界电网发展史，第一代电网和第二代电网的发展都经过了大约50年的时间，初步推测第三代电网目标的实现也要50年。20世纪50年代以前，世界各国电网的发展阶段基本上属于第一代电网，欧美国家从50年代开始，产生了第二代电网的特征，上世纪末，经过大致50年的发展，各国基本建成以超高压交直流输电和互联电网为主要特征的第二代电网，到上世纪90年代开始，电网已开始逐渐转型，世界范围内，以大规模利用可再生能源和智能化为两大特征的第三代电网拉开序幕。我国特高压输电与坚强智能电网的开发建设标志着我国第三代电网建设开始，与发达国家基本上处于同一起跑线。

　　第三代电网也就是现代电网，同时也是广义的智能电网。是一百年来第一、二代电网技术在新形势下的传承和发展，未来40年，我国电网发展要完成第二代电网向第三代电网的过渡，逐步实现大型电源与分布式电源相结合、骨干电网与微电网结合的电网格局。

　　要发展第三代电网，需要在五个方面进行研究开发。第一是新材料、新元件、新器件，为电网提供高效节能环保的电网装备是现代电网发展的基础；第二是新型输电技术，大容量、低损耗、环境友好的输电技术，包括特高压输电、超导输电、地下管道输电等；第三是大规模可再生能源电力，包括集中式、分布式能源的接入；第四是基于先进传感、通信、控制、计算、仿真技术的电网智能化调度和运行控制，是实现高效可靠电网的保证；第五是智能化的配用电系统，实现电力需求侧响应和分布式能源、电动汽车、储能装置接入以及覆盖城乡的能源电力信息综合服务体系。

　　国家电网公司提出电网到2030年的技术路线图，要实现从第二代电网向第三代电网过渡期间的关键技术，包括特高压交直流输电技术、智能输变电技术、新型电力电子器件和应用技术、超大规模交直流混联电网安全稳定控制技术、电网调度的全局优化和协调控制技术、先进大容量储能技术等。

　　智能电网带来的理念变革

　　中国工程院院士 余贻鑫

　　发展智能电网不仅是单纯的技术问题，这中间还涉及许多新的理念。智能电网的特点是电力和信息的双向互动，以便建立高度自动化的和广泛分布的能量交换。为了实时地交换信息和设备层次上的动态平衡，把分布式计算和通信的优势引入电网。

　　与智能电网相关的技术非常之广，它的一个目标就是要像10年前兴起的互联网一样，催生新的技术和商业模式，实现产业革命。发展智能电网的核心原则是要考虑我们所从事的工作是否适用于市场，是否激励了用户，是否实现了资产优化，是否高效运行。因此，对智能电网的总体设想是：智能化、高效、包容、激励、重视质量和抗干扰能力等。

　　我们可以把智能电网相关的技术分为三类，即智能电网技术、智能电网可带动的技术和为智能电网创建平台的技术。智能电网可带动的技术包括风力发电机组、插件式的电动汽车、光伏发电装置、绿色节能建筑和智能家电等。为智能电网创建平台的技术包括综合的通信技术、传感和测量技术、应用超导技术、储能技术、电力电子技术和诊断技术方面等最新研究成果，这些技术用以增强人类决策，使电网运行和管理人员对系统内在的问题具有清晰的了解。

　　智能电网将把一个集中式的、生产者控制的电网，转变成大量分布式的和与更多的消费者互动的电网。我们把工业界最好的技术应用于电网，以加速智能电网的实现。电网变迁的过程，必将改变整个行业的业务模型，且对所有利益相关者都有利，以推进智能电网更好地向纵深发展。

　　在我国实施智能电网发展战略，不仅能使我们获得高安全、高可靠、高质量、高效率和价格合理的电力供应，还能提高国家的能源安全、改善环境、推动可持续发展，同时能够激励市场与创新，从而提高国家的国际经济竞争力。

　　当前，我国需要出台能够推动电力市场更合理配置资源并激励企业加大对智能电网投入的新法规，其中包括实施峰谷电的差别电价，使“电能”作为商品的市场价值得到合理的体现；制定鼓励分布式电源卖电回电网的政策及保证电网公司回收智能电网投资成本的政策。