建設智能電網是“十二五”規(guī)劃中明確的戰(zhàn)略目標。日前在滬召開的“崇明島建設智能電網綜合集成示范”項目研討會透露，一項在崇明全島實現(xiàn)智能電網覆蓋的計劃正在勾畫之中。到2015年，崇明島上的風能、太陽能、生物質能、地熱能以及潮汐能等可再生能源發(fā)電總量，將達到社會綜合能耗的40%。屆時，崇明島將真正成為世界級生態(tài)島。
智能電網與傳統(tǒng)電網有何差異？為何選擇崇明作為智能電網綜合集成示范的 “試驗田”？崇明全島覆蓋智能電網的前景如何？一張令人無限期待的電力藍圖正漸漸展開。
怎樣才夠“智能”
今年3月，智能電網正式列入國家 “十二五”規(guī)劃，“智能電網”已成行業(yè)內外的高頻詞匯。
“十二五”規(guī)劃綱要明確：依托信息、控制和儲能等先進技術，推進智能電網建設，切實加強城鄉(xiāng)電網建設與改造，增強電網優(yōu)化配置能力和供電可靠性；開展智能電網建設試點，改造建設智能變電站，推廣應用智能電表，配套建設電動汽車充電設施。業(yè)內普遍預計，“十二五”是全面建設智能電網的關鍵時期。
上海市電力公司副總經理阮前途介紹，目前通行的智能電網概念是 “以特高壓電網為骨干網架、各級電網協(xié)調發(fā)展的堅強網架為基礎，以通信信息平臺為支撐，具有信息化、自動化、互動化特征，包含電力系統(tǒng)的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級，實現(xiàn)電力流、信息流、業(yè)務流的高度一體化融合的現(xiàn)代電網”。
如果說傳統(tǒng)電網是單一系統(tǒng)內 “各自為政”，那么智能電網更像是一張“全網”，具有高效、安全、環(huán)保、互動等特征，集中體現(xiàn)了對技術、部門之間多元協(xié)同的訴求。業(yè)內專家分析，目前中國無論電力技術或是信息技術，在單一指標上都已達到較高水準，但要實現(xiàn)集成和互動，仍有很長的路要走。清華大學電機工程與應用電子技術系教授盧強告訴記者，智能電網的核心是建立一個數(shù)據共享的平臺，實現(xiàn)風、光、儲能、用戶的優(yōu)化調度。“高新科技并不體現(xiàn)為某項具體的指標，而是如何實現(xiàn)優(yōu)化調度。即便不能實現(xiàn)全面智能，至少也應該從區(qū)域優(yōu)化著手。”英國利物浦大學電子電機工程系主任吳青華以智能手機為例解釋，“智能意味著社會化、商業(yè)化、平臺化，核心應當是為用戶服務，智能電網也是一樣。因此，如何通過標準化的信息管理與用戶積極互動，了解用戶的用電需求，進而開展針對性的技術改造，顯得尤為重要。”
推進智能電網建設，也有節(jié)能的考慮。上海交通大學機械與動力工程學院教授翁史烈坦言，目前全球能源趨緊，可再生能源的研發(fā)與投入理應加大力度。“人類步入石油時代100多年，總共消耗了1.2萬億桶石油。但在今后40年中，保守估計，人類需要的石油將達2萬億桶。因此，如何利用其他能源來替代石油，迫在眉睫。”在翁史烈看來，新一代電網必須完成節(jié)能轉型。
為何選址崇明島
智能電網為何要選址崇明作為綜合集成示范區(qū)？
崇明島陸域面積1200平方公里，約占上海全市總面積的五分之一，地處長江口與海岸帶的交匯點，是上海的戰(zhàn)略儲備地，區(qū)位優(yōu)勢明顯。同時，崇明島尚是一塊“處女地”，生態(tài)環(huán)境較優(yōu)，資源保護良好。“國際生態(tài)島”的發(fā)展定位使得崇明得以探索低碳、可持續(xù)的發(fā)展模式。更為重要的是，崇明島具有豐富的風能、太陽能、生物質能、潮汐能等多種可再生能源，是建立可再生能源發(fā)電的理想場所。
除了固有的資源，依托上海內陸，崇明建設智能電網也盡享地利之便。上海交通大學電力學院教授饒芳權表示，崇明具有兩大地理優(yōu)勢：第一是離上海內陸的生產及維修廠家很近，電力設施的運輸、處理、維修都不需要很高成本。第二是依托上海這張大電網，可再生能源發(fā)電可以盡量探索，不會對總網造成嚴重影響。翁史烈強調，2008年，上海市頒布《崇明生態(tài)島建設綱要》，為崇明島的發(fā)展樹立了明確的指標體系，以此引領，智能電網的建設將愈加科學、可持續(xù)。
按照“崇明島建設智能電網綜合集成示范”項目規(guī)劃，到2015年，崇明島風能發(fā)電將達207.5兆瓦，光伏和生物質能也將分別達到51兆瓦和9兆瓦的發(fā)電量。
崇明島智能電網建設以經濟可持續(xù)和技術可復制為目標，分為5個具體指標：首先，全島可再生能源可平穩(wěn)接入，并100%就地消納。其次，全島將建成電動汽車雙向供能體系及公共服務平臺。再者，為實現(xiàn)能量流與信息流的一體化控制，全島將設立智能電網統(tǒng)一信息支撐平臺。此外，含儲能環(huán)節(jié)的主動配電網及高度自治微型能源網也將落戶崇明。崇明智能電網的目標是實現(xiàn)高端用戶用能雙向靈活地互動。
事實上，全球范圍內已有多起智能電網示范建設的試點。法國里昂、歐盟超級電網計劃、新加坡微網示范、韓國濟州島均從不同目標和技術切入，探索智能電網的可能性。而在國內，上海世博園智能電網綜合示范工程，以及國家電網公司去年啟動的中新天津生態(tài)城智能電網綜合示范園區(qū)，也不同程度地拓展了智能電網的版圖。
但像崇明島這般大面積、多功能，融合發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環(huán)節(jié)的智能電網建設，在國內外也屬創(chuàng)新。國家科技部高新司能交處處長鄭方能參觀過韓國濟州島的智能電網，他表示，相比之下，“崇明島離城市更近，各方面的資源也占據優(yōu)勢，只要科學規(guī)劃，努力建設，完全能打造成有國際影響的智能電網示范區(qū)”。
百年大計凸顯規(guī)劃之重
“在崇明島建設全覆蓋的智能電網，應當是百年大計，因此凸顯規(guī)劃的重要性。”翁史烈強調。
以風力資源為例，據項目組預估，崇明島可開發(fā)風能大約在2910兆瓦。根據地理環(huán)境的特點，擬在崇明島、長興島和橫沙島興建三個路上風電場，可裝風力發(fā)電機460兆瓦。上海新能源協(xié)會教授崔劍仇指出，風電確實是崇明的強勢資源，利用率較高，“有針對性地開發(fā)崇明島的風電，既符合崇明島的整體規(guī)劃，也有利于智能電網進程的推進”。
崇明島的產業(yè)布局以農業(yè)為主，秸稈等農作物儲量豐富，禽類、畜類養(yǎng)殖也會產生大量廢棄物。翁史烈直言：“這些廢棄物如果不及時利用，也很容易造成對環(huán)境的危害。如何根據崇明的特點進行生物質能發(fā)電的規(guī)劃，也成為智能電網建設必須思考的問題。”
除了能源利用，智能電網的規(guī)劃還附帶了公共服務功能。在項目建設方案中，全島將形成電動汽車雙向供能體系，汽車充電、放電、換電甚至加氫、制氫，都將實現(xiàn)“一島通”。島上商務樓宇、辦公室也將納入高端用戶用能雙向互動的體系，根據實際需要即時調整用電量，保障綜合用電的平穩(wěn)運轉。
專家也強調，應當推廣崇明智能電網試點的經驗，為中國乃至世界的智能電網建設服務。華中科技大學電氣與電子工程學院教授程時杰指出：“綜合集成示范，不僅僅是演示，而是要帶動發(fā)展。因此，在崇明建設智能電網，應當將注意力集中在值得推廣的經驗上。”盧強也認為，在崇明智能電網建設方案中，應當對產出做一個更清晰的梳理。“崇明建設智能電網，為生態(tài)農業(yè)、花卉種植、旅游業(yè)帶來多少產出，可以有更明細的計算。”
隨著崇明島深入建設智能電網示范區(qū)，一批風電、生物質發(fā)電項目已破土動工。相應地，大量新技術、新設備、新材料也相繼伴生，這將在崇明島附近集聚一批智能電網的相關產業(yè)。產業(yè)鏈的健全，無疑將為推進上海乃至長三角地區(qū)的產業(yè)結構調整提供更多機會，新能源和傳統(tǒng)電力工業(yè)的轉型和產業(yè)能級提升也已箭在弦上。
