引言
智能電網是不同于傳統(tǒng)電網的新一代電網。由于它是伴隨第三次工業(yè)革命而出現(xiàn)的新生事物，尚在成長中，因此對智能電網的認識有一個從片面到全面、從粗淺到深刻的過程，智能電網的建設也有一個從盲目、被動到理性、自覺的過程。
我國開展智能電網建設盡管已有數(shù)年時間，但至今仍然缺少一個具有長遠指導意義的頂層設計，說明我國的智能電網建設在某種程度上還未完全擺脫被動的狀態(tài)。對智能電網的研究，由于種種原因過去涉及技術層面的較多，涉及宏觀戰(zhàn)略層面的較少，因而使得一些對智能電網建設產生重大影響的原則問題至今尚未形成科學統(tǒng)一的認識，一定程度上影響了智能電網建設的健康發(fā)展。
本文根據(jù)我國目前智能電網建設的實際情況，對智能電網建設頂層設計需要回答的幾個基本問題，如智能電網建設的目標和指導方針、與交直流特高壓的關系、與“能源互聯(lián)網”的關系、全國電網格局的選擇、以及智能電網的規(guī)劃問題等，本著尊重客觀規(guī)律、尊重事實，力戒主觀性和片面性的態(tài)度，從學術研究的角度闡述了個人的觀點，可供有關部門參考。
本文中的電網為廣義電網，指包括發(fā)輸配在內的整個電力系統(tǒng)。
智能電網建設的目標和指導方針
我國傳統(tǒng)電網存在兩大問題：一是以化石能源為基礎，發(fā)展不可持續(xù)，目前我國煤電發(fā)電量的占比仍超過70%。二是能源利用率低下，電網整體經濟性差，主要表現(xiàn)在以下四個方面：
（1）燃煤電廠熱效率低，平均不到40%，加上廠用電及輸配電環(huán)節(jié)10%以上的損失，煤用于發(fā)電的最終利用率不足30%，也就是說燃煤電廠燃燒的煤約有70%被損失掉了（如果燃煤電廠建在缺水的西北地區(qū)，采用空冷機組且遠距離輸電，損失至少還要再增加10%）。這樣觸目驚心的能源浪費，在科技水平不高，經濟粗放型發(fā)展的情況下，被無奈地接受或有意地忽視了。（2）缺少經濟、靈活、多樣的調峰手段，多數(shù)電網采用煤電機組調峰，被迫增加了煤耗率；有的電網存在較嚴重棄水現(xiàn)象；全國機組年均利用小時數(shù)低。（3）用戶用電盲目隨意，未與電網的最佳運行方式協(xié)調一致，不僅影響電網的經濟運行，而且加大了用戶自身用電成本。（4）電網輸變電設備利用效率較低，根據(jù)對“十一五”電網運營情況調研，2010年全國接近60%的500千伏輸電線路利用效率不到50%。
解決上述傳統(tǒng)電網存在的兩大問題，實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，正是第三次工業(yè)革命賦予智能電網的使命。智能電網是與傳統(tǒng)電網有質的差別的現(xiàn)代電網，它的總體目標就是要建設一個綠色、高效、經濟、互動，更加安全可靠、與環(huán)境更加友好、具有現(xiàn)代智能化水平、可持續(xù)發(fā)展的電網。
智能電網的英文名是“Smart Grid”，其原意是“靈巧的、聰明的、機警的、巧妙的電網”。毫無疑問，提高電網的智能化水平十分重要，但它并不是智能電網建設的目的?！癝mart Grid”要求的是一個能夠巧妙解決可再生能源的接入、儲存，以及高效、方便、可靠利用的方案。巧妙的解決方案不等于高度的智能化。比如儲能并不是傳統(tǒng)意義上的智能化技術，但它卻是智能電網獲得成功的關鍵。對于智能電網的建設，儲能技術比一般的電網智能化技術要重要得多。
在智能電網建設的頂層設計中，必須明確“綠色高效”與“智能化”兩者的關系?！熬G色高效”是智能電網建設的目的，“智能化”是建設的手段，二者首先是目的與手段的關系。從另一個角度看，“綠色高效”是對電網的電源和電能使用效果的要求，“智能化”是對電網采用的技術水平的要求，前者可看作是智能電網的內容，后者可看作是形式，二者也是內容與形式的關系。顯然這種關系是辯證的，即內容決定形式，而形式又反作用于內容。因此智能電網的建設要堅持以綠色高效為中心，智能化服務于綠色高效的指導方針。
智能電網與交直流特高壓的關系
特高壓分直流特高壓和交流特高壓，兩者的技術特性及其在電網中的作用差別很大，不可混為一談。直流特高壓用于遠距離、大容量輸電，在經濟和技術上具有明顯優(yōu)勢。我國的水電、風電和太陽能資源較多集中在西部地區(qū)，有遠距離輸電的要求，因此直流特高壓作為先進的輸電技術是建設智能電網，實現(xiàn)我國電網綠色化不可缺少的手段。這一結論是明確的，也是早有共識的。
存在爭議的是交流特高壓。電網的電壓等級隨著電網規(guī)模的擴大不斷由低向高提升，這的確是100多年來世界各國電網發(fā)展走過的一條共同道路?；仡櫄v史不難看出，傳統(tǒng)電網的技術路線，就是以提高電壓等級的方法解決電網發(fā)展中出現(xiàn)的問題，從而滿足經濟社會對電力的需求。但是事物的發(fā)展并非總是一條直線，有的規(guī)律它只在一個階段發(fā)揮作用。依靠提高電壓等級發(fā)展電網的路線，是在以化石能源為基礎，能源開發(fā)傾向于越來越集中的條件下形成的，可以說是第二次工業(yè)革命的產物。當新能源革命，即第三次工業(yè)革命在世界范圍內興起后，電網的發(fā)展實際上要走出這條路線，走上了一條新的，即建設智能電網的道路。
美國未來學家杰里米·里夫金在《第三次工業(yè)革命》一書中，介紹了美國電力研究所專家對該問題的見解。美國專家認為，智能電網分散式能源生產的發(fā)展可能會采取與計算機產業(yè)發(fā)展極為相似的路線：大型主機讓位于小型化、在地理上分散分布的臺式和筆記本電腦，它們相互連接、充分整合，成為一個極富彈性的網絡。在電力行業(yè)中，集中式電廠仍將發(fā)揮很重要的作用，但更需要小型、清潔、分散化的發(fā)電廠，能源儲存技術將支持它們的發(fā)展；為控制、處理由此形成的復雜互聯(lián)系統(tǒng)所帶來的海量信息與能源的流通問題，先進的電子控制技術是絕對不可少的。
可以這樣說，依靠先進的信息、控制、儲能、超導等新技術，注重以小型分散化方式開發(fā)清潔可再生能源，注重利用新的管理理念和技術手段提高能源利用率，實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，這就是第三次工業(yè)革命顯示的現(xiàn)代電網（即智能電網）的發(fā)展路線。由于可再生能源分布相對均勻，分散化開發(fā)的結果將使電源的布局更合理；小型電源和微網可以直接接入配電網，以較低的電壓向用戶供電；特別是超導輸電技術的不斷進步和在工程中越來越多的應用，顯示了現(xiàn)代電網的電壓等級不僅不會在超高壓的基礎上再提高，甚至還有逐漸降低的趨勢。
電網的電壓等級在第二次工業(yè)革命時期由低向高發(fā)展，進入第三次工業(yè)革命后不再升高，并且呈現(xiàn)出由高向低發(fā)展的趨勢，從整個發(fā)展過程看，遵循的正是事物發(fā)展的“否定之否定”規(guī)律。那種認為電網會一直按照“規(guī)模越來越大，電壓等級越來越高”的規(guī)律發(fā)展的看法，是一種缺乏辯證思維的形而上學觀點。
現(xiàn)代電網不再向交流特高壓電網發(fā)展，還因為交流特高壓自身存在著下述幾個致命的缺點：
（1）環(huán)境代價大。由于交流特高壓的建設是在現(xiàn)有的500千伏電網之上再疊加一個1000千伏電網，升至該電網的電力送到受端后，都要先降壓為500千伏再分配給220千伏電網，因此它不僅不能替代500千伏變電容量和相應的500千伏送電線路，還將使我國電網的電壓層次從現(xiàn)有的5層增至6層（即變?yōu)?.4/10/110/220/500/1000千伏），成為世界上電壓層次最多的電網。而且交流特高壓的噪音、對環(huán)境的電磁污染遠比超高壓強，其輸變電設備都是龐然大物，需要的占地面積也更大（同塔雙回交流特高壓線路塔高約80米，走廊寬度約70米；一座交流特高壓變電站占地9～20公頃）。因此，建設交流特高壓電網意味著在電網復雜性增加的同時，還要為多增加一層電網付出難以承受的環(huán)境代價（尤其在人口密集的“三華”地區(qū)問題將更加突出）。
（2）投資效益差。交流特高壓從技術上看，遠距離輸電不如直流特高壓，近距離輸電不如500千伏電壓，而投資卻很大，是一種“性價比”很低的方案。南方電網對采用交流特高壓方案與采用直流特高壓加交流500千伏電網方案進行了比較，結果前者的投資比后者多600億～1000億元，約高1.3～1.5倍。在“三華”地區(qū)建設交流特高壓同步電網的方案，比只建直流特高壓加交流500千伏電網的異步聯(lián)網方案，至少要多花3000億元的投資。除會推高電價外，還意味著要消耗更多的鋼鐵、鋁材和水泥，而這些高耗能產品的生產無疑將加重對環(huán)境的污染。
（3）兩級升壓，既增加能損，又降低輸電能力。交流特高壓輸電，電源一般都要先升壓匯集到500千伏變電站，再升壓至交流特高壓電網。由于基本沒有與之配備的發(fā)電機機組直接接入，交流特高壓電網實際上是一個無源的“空架子”，這種情況在其他電壓等級的發(fā)展過程中是從未出現(xiàn)過的。電網的最高一級電壓網架，對于保證整個電網的穩(wěn)定運行和功率平衡至關重要，它形成后一般直接接入其中的發(fā)電機容量都不會少于35%。比如截至2012年底南方電網接入500千伏電網的容量，廣東為36.6%，廣西為43.7%，云南為58.8%，貴州為50.6%；四川電網2013年底接入500千伏電網的容量約為47%。發(fā)電機經兩級升壓接入電網，是電力系統(tǒng)規(guī)劃設計中較為忌諱的做法，因為這樣必然加大系統(tǒng)阻抗，不僅導致電能損耗增加，還限制了輸電能力的提高。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)從一個側面說明，沿著提高電壓等級的傳統(tǒng)路線前行，走到特高壓的時候，這條路已經走不通了。
由于存在上述問題，加之直流輸電技術的進步實現(xiàn)了電力的大容量遠距離輸送，歐美、俄羅斯、日本等發(fā)達國家，在經過上世紀七八十年代出現(xiàn)的那次交流特高壓技術研究和實驗熱潮后，從此放棄了交流特高壓。歐洲互聯(lián)電網盡管規(guī)模很大，但最高電壓卻只有400千伏（比我國電網普遍采用的500千伏還低100千伏），今后也肯定不會發(fā)展交流特高壓。但即便如此他們電網的可再生能源比例卻遠高于我國。德國規(guī)劃2020可再生能源占比達到35%，2030年達到50%，2050年達到80%。這說明實現(xiàn)電網綠色化與電網電壓等級的高低沒有關聯(lián)。提高電網可再生能源比例的途徑：一是大力發(fā)展各種儲能技術，不斷擴大電網的儲能規(guī)模；二是開發(fā)、豐富、優(yōu)化電網調峰手段，其中包括儲備和調動需求響應資源；三是最大限度實現(xiàn)各種可再生能源的互補運行。
至于治理霧霾的問題，由于建設交流特高壓電網要消耗更多本來可以不消耗的鋼鐵、鋁材和水泥，結果無疑是事與愿違?！半姀倪h方來”戰(zhàn)略主要依靠直流特高壓來實現(xiàn)，但僅有這個戰(zhàn)略是不夠的，還要同時實施“電從身邊來”戰(zhàn)略，即以分散化方式開發(fā) “身邊”一切可以開發(fā)利用的清潔能源。兩者并舉，才能達到有效治理霧霾的目的。
第三次工業(yè)革命所顯示的世界電網發(fā)展方向，決定了現(xiàn)代電網不能再走以提高電網電壓等級包打天下的老路，電壓等級越高不等于電網就越堅強。事實上，各種不斷創(chuàng)新發(fā)展的可再生能源開發(fā)利用技術、分布式電源微電網技術、儲能技術、超導輸電技術、多端直流技術、以及包括頁巖氣開發(fā)和核聚變在內的其他新能源技術，都是對交流特高壓的否定。
歷史已經證明并將繼續(xù)證明，交流特高壓是傳統(tǒng)技術路線的產物，它的身上帶有無法抹去的第二次工業(yè)革命的烙印。盡管它登上了傳統(tǒng)電網的技術頂峰，不過是為傳統(tǒng)電網豎起了一個更加吸引眼球的“新地標”而已。今天人們可以“創(chuàng)造條件”讓它繼續(xù)在第三次工業(yè)革命中扮演“重要角色”，也可以“順應潮流”讓它退出歷史舞臺?！奥斦呗犛跓o聲，明者見于未形”。中國電網的創(chuàng)新之路究竟怎么走？中國人應當有智慧作出正確抉擇。
我國電網格局的選擇
世界上沒有絕對不會出事故的電網。華北、華東和華中若以交流特高壓聯(lián)成統(tǒng)一的同步電網，其用電負荷2020年將超過9億千瓦，成為世界上規(guī)模最大的同步電網。由于電網聯(lián)系緊密，一旦發(fā)生嚴重事故，其波及的范圍必然會比采用異步聯(lián)網時的大得多，這是無可否認的常識。此外，“三華”交流特高壓電網還有兩個問題增大了安全風險：一是網架采用縱橫交錯的網格式結構，將加劇交流同步電網潮流的不可控性，為事故的擴大埋下隱患；二是為促成交流和直流特高壓遠距離輸電，刻意強化火電電源在送端的集中度，減少本應分散接入受端電網的電源數(shù)量，從而降低了電網抵御各種嚴重災害的能力。
我國地域廣大，已形成的6個區(qū)域電網都具有足夠大的電網規(guī)模，到2020年，華北、華東、華中各電網裝機容量將接近或超過3.5億千瓦。因此，電網的規(guī)模早已不成為接受風電等新能源的制約因素；而且6大電網已通過直流聯(lián)網，若有必要還可以繼續(xù)加強它們之間的直流聯(lián)系。
按照分層分區(qū)的原則規(guī)劃和建設電網，保持原有6個區(qū)域電網異步互聯(lián)的格局，鼓勵和允許各區(qū)域電網根據(jù)自己的特點，決定電網走向綠色、高效的階段目標和實施方案，實現(xiàn)多樣化發(fā)展，從而互相借鑒，互相促進，既有利于加快智能電網的建設和創(chuàng)新，又能最大限度分散和降低電網安全風險，這不能說不是我國電網宏觀結構最明智的選擇。
智能電網與“能源互聯(lián)網”的關系
“能源互聯(lián)網”是杰里米·里夫金在《第三次工業(yè)革命》一書中提出來的一個新概念。里夫金認為，世界正處在信息技術與能源體系相融合的時代。進入21世紀，數(shù)以百萬計的人們將實現(xiàn)在家庭、辦公區(qū)域以及工廠中自助生產綠色能源的夢想。與互聯(lián)網上的信息創(chuàng)建和分享一樣，任何一個能源生產者都能夠將所生產的能源通過一種智能型分布式電力系統(tǒng)與他人分享。顯然，里夫金所說的“能源互聯(lián)網”實際上指的就是智能電網。
但事實上，智能電網作為輸送電力的網絡，互聯(lián)網作為傳輸信息的網絡，兩者無論是技術特性、系統(tǒng)結構、工作原理、運行要求等方面都有本質的差別。比如電網有若干電壓層次、有一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)之分、電能難以大量儲存、時時刻刻要達到供需平衡、存在功角（頻率以及電壓）穩(wěn)定問題、需要調度中心統(tǒng)一指揮運行等，這些特性都是互聯(lián)網所沒有的。因此智能電網不可能與互聯(lián)網具有相同或相似的運行模式。里夫金后來解釋說，提出“能源互聯(lián)網”這一概念主要源于哲學和經濟學層面的思考，“能源互聯(lián)網”不是一種新的能源技術模式或體系，而只是一種新能源經濟思想?？梢哉f“能源互聯(lián)網”只是對智能電網的一種比喻性稱謂，在工程技術層面真正的“能源互聯(lián)網”是不存在的。
“能源互聯(lián)網”作為一種新能源經濟思想的意義，在于它指出并且強調了新能源的生產和分享需要有公眾的普遍參與。智能電網在信息通信、自動控制、儲能等先進技術的支撐下，接納了成千上萬的小微綠色電源，使公眾參與能源生產成為現(xiàn)實。而電能的分享也可以是公眾化的，只不過這種分享在具體實施時，需要通過統(tǒng)籌規(guī)劃，安排在一個合理范圍內進行（如在一個社區(qū)、一座城市或一個更大的區(qū)域電網內）。因為電能不能像互聯(lián)網的信息那樣由無數(shù)人任意分享。一個小微電站生產的富余電能，可能只滿足得了幾戶或十幾戶人家的需求，而小微電站基本都接在配電網上，一般情況下不需要也不應當遠距離輸送。電能的生產、傳輸和消納所遵循的客觀規(guī)律及其技術特性，決定了世界各國的電網不可能、也沒有必要像互聯(lián)網那樣全球聯(lián)網。企圖用特高壓構建國際“能源互聯(lián)網”，只是一種脫離實際的主觀幻想。
目前在智慧生態(tài)城市的建設中，有一種被稱作“泛能網”的工程技術。一座城市里總有多種形式的能源并存，“泛能網”技術對各類能源的生產、儲運、應用、再生等環(huán)節(jié)進行整合，根據(jù)客戶對電、氣、冷、熱不同品質的能量在不同時段的需求，統(tǒng)一進行優(yōu)化調度，實現(xiàn)不同品種能源之間的優(yōu)勢互補，最大限度提高各種能源綜合利用效率。這樣的“泛能網”倒似乎有點像“能源互聯(lián)網”。在配網智能用電的建設中，供電企業(yè)應當積極研究與這種“泛能網”密切配合的問題。
關于智能電網規(guī)劃的編制
今天我國電網發(fā)展規(guī)劃的編制是在下述兩個背景下進行的：一是第三次工業(yè)革命在全世界的興起開啟了建設智能電網（即現(xiàn)代電網）的新時代；二是為保證經濟社會的可持續(xù)發(fā)展，我國政府提出了推動能源生產和消費革命的發(fā)展戰(zhàn)略。由于第三次工業(yè)革命的核心就是能源生產和消費革命，因此這兩個背景是疊加在一起的，具有最強烈的提示效應。建設智能電網的目的就是要實現(xiàn)能源的高效利用和電網的綠色化，它與能源生產和消費革命的目標是一致的?？梢赃@樣說，智能電網建設是推動能源生產和消費革命的需要，而能源生產和消費革命目標的實現(xiàn)，離不開智能電網的建設。因此，電網發(fā)展規(guī)劃的編制必須順應時代的要求，敢于突破傳統(tǒng)電網規(guī)劃的思路和模式?，F(xiàn)在是明確提出以“綠色、高效”為主題和目標來研究和編制電網發(fā)展規(guī)劃的時候了。這樣編制的電網規(guī)劃實際上就是智能電網規(guī)劃，亦可稱做現(xiàn)代電網規(guī)劃。
我國智能電網的建設要經過一個以化石能源為主，到初步低碳化、基本低碳化、再到綠色化的過程。由于我國目前的電力以煤電為主，因此低碳化、綠色化的主要目標是降低煤電在電網中的占比。這個過程可設想分為四個階段：第一階段用12年左右的時間，到2025年將電網的煤電占比（指發(fā)電量占比，下同）由2013年的75%左右降至60%以下。第二階段到2035年，再將煤電占比降至45%以下，實現(xiàn)電網的初步低碳化。第三階段用大約15年的時間，即到建國100周年的時候，實現(xiàn)電網的基本低碳化，屆時煤電的占比控制在25%以下。第四階段即2050年后，根據(jù)新能源開發(fā)利用技術的進步情況，繼續(xù)推進電網綠色化建設。
低碳化、綠色化的階段目標如何確定，需要進行深入的研究和討論，這里提出的只是一個拋磚引玉的設想。毫無疑問，實現(xiàn)上述目標需要經過長期的艱苦努力。我國電網最近幾年煤電裝機速度已明顯放緩，其容量占比逐年下降。但就其發(fā)電量而言，占比卻一直還很高，下降速度也低于容量占比。全國煤電裝機2010年為68101萬千瓦，占比70.5%；2012為75811萬千瓦，占比降為66.2%；2013年煤電裝機容量大約接近8億千瓦，占比約為64%；3年內平均每年約下降2個百分點。而煤電發(fā)電量的占比2010年為77.8%，高于容量占比7.3個百分點；2012年由于雨量較充沛，水電發(fā)電量增加，煤電占比降至73.9%；2013年水電平均利用小時較2012年下降了273小時，估計煤電占比反而高于2012年（尚無確切的統(tǒng)計數(shù)字）。
電網規(guī)劃是電網建設實踐的指南。要在不太長的時間里實現(xiàn)電網低碳化和提高能效的預期目標，編制科學的、符合實際的、具有前瞻性和指導意義的電網發(fā)展規(guī)劃，是一個十分關鍵的問題。各省和各區(qū)域電網應在全國智能電網頂層設計指導下，深入研究并制定本地2015～2050年的智能電網發(fā)展規(guī)劃。要根據(jù)自身的實際情況，提出各自電網不同時期的低碳化和能效目標，以及智能電網的建設重點和具體措施，并在實施的過程中不斷滾動調整和完善。
以綠色、高效為目標的智能電網發(fā)展規(guī)劃應包括以下主要內容：
（1）實現(xiàn)電網低碳綠色化和提高能效的路線圖和指導原則；（2）煤電的新建規(guī)劃以及所有煤電機組的退役計劃（新建機組論證必要性的同時，均要明確其服役期限）；（3）可再生能源的開發(fā)建設和消納規(guī)劃；（4）天然氣以及核電等清潔電源建設規(guī)劃；（5）儲能電源（含儲能裝置）建設規(guī)劃；（6）電動汽車充、放電設施建設規(guī)劃；（7）需求響應資源整合儲備規(guī)劃；（8）分布式電源小微電網建設規(guī)劃；（9）適應電網低碳綠色化發(fā)展的各級輸電網規(guī)劃；（10）配電網建設及智能用電規(guī)劃；（11）現(xiàn)代電網信息通信和調度智能化系統(tǒng)建設規(guī)劃。
此外，還應根據(jù)各地的具體情況進行必要的專題研究，可選擇的課題有：
（1）經濟增長方式和能源消費方式轉變對負荷水平影響分析；（2）區(qū)內及周邊相關地區(qū)新能源資源開發(fā)利用評估；（3）對區(qū)外送入電力的方式、規(guī)模、特性的要求及適應性研究；（4）不同調峰措施單一或組合方式下電網運行經濟性研究；（5）提高電網可再生能源消納比例的措施研究；（6）電動汽車充、放電模式及對電網負荷曲線的影響研究；（7）最大限度減少棄水提高水能利用率研究；（8）電網尖峰負荷、備用容量與需求響應資源的關系研究；（9）水電為主電網新能源開發(fā)的原則和策略；（10）電網柔性化改造提高輸電效率研究；（11）滿足新型城鎮(zhèn)化要求的低碳綠色、分布式供電方案研究；（12）電網的能效指標評價體系研究等。
近期規(guī)劃是遠期規(guī)劃的基礎，遠期規(guī)劃對近期規(guī)劃提供指導。因此，“十三五”電網規(guī)劃也需要遵循以“綠色、高效”為最終目標的指導思想進行編制，使我國電網從“十三五”開始，即理性、全面、科學、堅定地向著現(xiàn)代電網“綠色、高效”的方向和目標前進。
結語
智能電網與現(xiàn)代電網，盡管兩者名稱不同，但都被賦予了相同的內涵，指的都是不同于傳統(tǒng)電網而由第三次工業(yè)革命催生的以“綠色、高效、互動、智能”為基本特征的新一代電網。因此智能電網就是現(xiàn)代電網，智能電網建設的頂層設計就是現(xiàn)代電網建設的頂層設計。
電網建設的頂層設計決定電網的發(fā)展方向和模式，為電網近期以及中長期規(guī)劃的編制提供基本的指導原則。只要準確把握智能電網內涵的本質要求，深刻認識智能電網建設與能源生產和消費革命的關系，敢于以創(chuàng)新、創(chuàng)新、再創(chuàng)新的精神，沖破傳統(tǒng)技術路線的束縛，同時善于汲取群眾的智慧，在較短時間內提出我國智能電網建設的頂層設計和發(fā)展路線圖是不困難的。
延伸閱讀
關于智能電網建設的部分主要觀點
從電網的發(fā)展來說，大力推進智能電網建設，智能化成為世界電網發(fā)展的新趨勢。中國國家電網公司正在全面建設以特高壓電網為骨干網架、各級電網協(xié)調發(fā)展的堅強電網為基礎，以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領先的堅強智能電網。堅強智能電網是安全可靠、經濟高效、清潔環(huán)保、透明開放、友好互動的電網，對于全面提高電網的資源優(yōu)化配置能力和電力系統(tǒng)的運行效率，保障安全、優(yōu)質、可靠的電力供應，具有重大意義。
一方面，我國的水能、風能、太陽能等可再生能源資源具有規(guī)模大、分布集中的特點，而所在地區(qū)大多負荷需求水平較低，需要走集中開發(fā)、規(guī)模外送、大范圍消納的發(fā)展道路。發(fā)展核電，也需要堅強電網的支撐。特高壓輸電具有容量大、距離遠、能耗低、占地省、經濟性好等優(yōu)勢，建設特高壓電網能夠實現(xiàn)各種清潔能源的大規(guī)模、遠距離輸送，促進清潔能源的高效、安全利用。另一方面，核電的可調節(jié)能力較差，風能、太陽能發(fā)電具有隨機性和間歇性，這就使電網運行控制的難度和安全穩(wěn)定運行的風險明顯增大。同時，風能、太陽能發(fā)電的設備利用率較低，需要相當規(guī)模的火電、水電等與之配套，“打捆”送出。因此，顯著提高我國電網對清潔能源接入的適應性以及運行控制的靈活性、安全穩(wěn)定的可控性，非常緊迫。此外，我國經濟社會持續(xù)快速發(fā)展要求加快建設堅強智能電網。
堅強智能電網是包括發(fā)電、輸電、變電、配電、用電、調度等各個環(huán)節(jié)和各電壓等級的有機整體，是一個完整的智能電力系統(tǒng)?！皥詮姟笔腔A，“智能”是關鍵。堅強網架與智能化的高度融合，是我國電網發(fā)展的方向。我們必須走中國特色智能電網發(fā)展道路，把增強電網優(yōu)化配置資源能力和抵御事故風險能力放在突出位置，建設以特高壓電網為骨干網架的堅強智能電網。
國家電網公司根據(jù)我國經濟社會發(fā)展的階段性特征、能源可持續(xù)發(fā)展的內在要求和電網發(fā)展的客觀實際，確定了建設堅強智能電網的階段性目標：2009～2010年是規(guī)劃試點階段，重點開展堅強智能電網發(fā)展規(guī)劃，制定技術和管理標準，開展關鍵技術研發(fā)和設備研制，開展各環(huán)節(jié)的試點；2011～2015年是全面建設階段，將加快特高壓電網和城鄉(xiāng)配電網建設，初步形成智能電網運行控制和互動服務體系，關鍵技術和裝備實現(xiàn)重大突破和廣泛應用；2016～2020年是引領提升階段，將全面建成統(tǒng)一的堅強智能電網，技術和裝備達到國際先進水平。
建設堅強智能電網是一項復雜的系統(tǒng)工程，涉及政策、資金、科技、人才、管理等方面，需要在政府的組織領導下，調動各方面力量來共同推進。要堅持統(tǒng)一規(guī)劃、堅持統(tǒng)一標準、堅持自主創(chuàng)新、堅持試點先行、堅持政府主導。
——國家電網公司總經理、黨組書記劉振亞2009年9月9日在《人民日報》撰文稱
中國智能電網應該以“安全、經濟、高效、清潔、低碳”為核心。其基本形態(tài)是：發(fā)送供用儲、信息和電力流雙向互動系統(tǒng)，集中統(tǒng)一與分散分布相結合的電源結構，統(tǒng)一協(xié)調調度?！爸悄茈娋W”的核心和基本形態(tài)是在傳統(tǒng)電網基礎上的擴展和變革，但不論如何變革，統(tǒng)一協(xié)調調度是不變的，只是“智能電網”的調度更重要，難度更大，技術支撐要更完善，理念、體制、管理更新更迫切。以往我們談電網都是“發(fā)送供用”，“智能電網”還需要“儲”，就是儲能。同時信息和電力流是雙向互動系統(tǒng)。這里有幾個重點環(huán)節(jié)需要詳細說明一下。
一是無論傳統(tǒng)電網還是“智能電網”，保證安全穩(wěn)定是第一位的。中國要保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定需認真研究論證幾個問題：首先是中國交流同步電網合理分區(qū)論證。此論證涉及全國聯(lián)網、區(qū)域主干網架、遠距離輸電與特高壓、超高壓和交直流等一系列技術應用。其次是可再生能源電力遠距離輸送安全穩(wěn)定論證。再次是超導限流、儲能技術應用論證。最后是提高電網安全穩(wěn)定性多方案的技術經濟優(yōu)選論證。以達到同樣安全穩(wěn)定水平而投入資金最少的系統(tǒng)一、二次合理配置。
二是中國智能電網建立，供用電系統(tǒng)變革是重點。供用電系統(tǒng)變革的目的是要達到降低供電網線損，提高供電網自愈能力，提高供電可靠性，減小城市輸電走廊困難，減小峰谷差，減少系統(tǒng)裝機，接納可再生能源包括用戶綠色電力，減少能源不必要轉換以提高一次能源利用率，降低用戶實際消費電價，適應新型交通工具等等目的。
三是中國智能電網建立，可再生能源應用與分布式能源系統(tǒng)是難點。建立分布式能源系統(tǒng)是大勢所趨。大量實踐已證明分布式能源系統(tǒng)的一次能源利用率比傳統(tǒng)電網模式提高一倍多，也是改善能源結構，接納可再生能源，提高電力供應安全保障有效途徑，在這方面中國與世界發(fā)達國家相比有很大差距，首先是觀念、體制上的差距。要對中國原電源結構和分布調整做好相應規(guī)劃，逐步加大分布式電源比例，互補改善接入可再生能源電力的質量，以達到更多應用可再生能源目的。
四是中國智能電網建立，傳統(tǒng)能源可持續(xù)發(fā)展研究特別是高效、清潔、低碳煤燃燒技術是不可或缺的。必須清醒地看到，未來二三十年中或更長時期，中國始終是世界煤炭消費最大國，世界最大溫室氣體排放國，中國一次能源以煤為主，電力以煤電為主的格局是無法改變的，這就是中國能源的基本國情。
最后要說的是中國智能電網的建立，政府決策科學化、全面主導、有效組織、政策支持是關鍵。中國智能電網建立是一項全社會系統(tǒng)工程，需要集國家之相關力量。首先要明確宗旨、核心、基本形態(tài)以及關鍵技術等基本概念；其次在基本概念清晰基礎上，經系統(tǒng)論證，再確定階段目標、重點；然后是局部試點、全面推進。
——中國電力規(guī)劃設計總院原院長呂偉業(yè)2009年3月9日接受媒體采訪時表示
電力系統(tǒng)的復雜性要求電網要向智能化方向發(fā)展。現(xiàn)在已有的智能電網技術應用主要是在用電和配電領域。在用電系統(tǒng)，由于這部分投資主要是以家庭安裝智能設備為主，數(shù)額不大，所以現(xiàn)在運用比較普遍。而配電系統(tǒng)智能化就是不用人工管理，完全交由智能控制系統(tǒng)負責，目前應用不多。配電系統(tǒng)智能化的范例，就是在歐美已很普遍的自動化讀表。
未來智能電網的要求要包括：可靠度、高效率、發(fā)電質量（包括對環(huán)保因素的考慮）和操作方便?？煽慷仁窍到y(tǒng)能夠預測電網運行情況，如果發(fā)生事故，電網要做到有韌性、不易擊破，同時要有自我修復能力。高效率是在發(fā)電、輸電、配電和用電之間合作無間，保持對電網負載的最佳控制，保證發(fā)電的穩(wěn)定和質量，并且不用人力操作，完全實現(xiàn)自動化。通過非常完善的信息技術，你就可以知道整體情況，何時省電、何時用電、哪里發(fā)生故障。事故發(fā)生后就能夠馬上控制起來。同時，在災害天氣來臨時，智能電網將預期到輸電線上是否會發(fā)生故障，采取補救措施。
不過，現(xiàn)在智能電網的建設面臨兩個問題。第一是必須要有相當健全的通信系統(tǒng)與電子計算機系統(tǒng)，以及統(tǒng)一的通信系統(tǒng)標準。而目前這些還存在不確定性。第二是投資巨大，要在龐大的輸電網上安裝足夠數(shù)量的“偵測器”，讓它告訴你整個系統(tǒng)的實時情況。此外，在輸電部分做智慧電網會有一些困難。但是配電系統(tǒng)就會比較容易，因為投資小，可以很快看到有沒有效率。這個不光在中國，在世界各國也是一樣。
——斯坦福大學管理科學與工程學博士、中國能源與電力國際大會副會長余序江2008年3月下旬接受媒體采訪時表示
實際上目前我們使用的智能電網一詞的英文原文為Smart Grid，原意應為智能網格或智能網，這個概念又包括智能家電網格、智能電力網格、智能數(shù)據(jù)網格、智能熱力網格、未來網格等多種涵義，智能電網是其中的重要組成部分而非全部。由于有關外國公司的翻譯問題，誤將Smart Grid翻譯為智能電網，由此國內許多人一直認定國內的智能電網建設就是英文的Smart Grid之意，并以智能電力網這樣一個專業(yè)網的改革而與國際上的智能網的體系建設相比較，進行不對稱的體系競爭，這種認識導致我們以局部產業(yè)的智能化改革而與國際上產業(yè)整體化的智能網建設錯位互動，這于中國把握世界產業(yè)制高點是不利的，中國不能以智能電網的建設代替智能網、智能能源網的建設。
智能能源網是指利用先進的通訊、傳感、儲能、新材料、航天、化工、微電子、海量數(shù)據(jù)優(yōu)化管理和智能控制等技術，對傳統(tǒng)能源的流程架構體系進行革新改造和創(chuàng)新，建構新型能源生產、消費的交互架構，形成不同能源網架間更高效率能源流的智能配置、智能交換，推動現(xiàn)有單向運轉的能源體系進化為生產、輸送、分配、使用、市場、運行、客戶、服務、遠期能源價格管理和監(jiān)管、碳權利與低排放獎勵和不同能量網架之間優(yōu)化整合互動的流程。
當然不可否認，即使中國發(fā)展智能能源網建設也必須以智能電網為主要網架建設，智能電網的建設始終是智能能源網建設的核心。為此，應大力推進以智能超導電網取代國家特高壓輸電網工程。于改革之步驟，可照顧分行業(yè)漸進式建設的實際，而于標準，則必須照顧從智能能源網的制高點的基架之巔優(yōu)先建造，這也是考驗100多年來中國工業(yè)和技術創(chuàng)造力水平的關鍵，也是中國生產力不可多得的領先世界的機遇。也就是說建構中國智能能源網的標準應該成為當代中國知識產權最高的創(chuàng)造性使命之一，它也應該成為中國智能能源網建設的戰(zhàn)略高點，這個高點應該成為中國國家利益的核心要素。
但是，這個制高點建設的難點不在于市場的潛力、政府的力量、資本的投入，而在于管理的慣習，特別是部分來自各種管理崗位、源于狹隘的本位知識堅決反對改革的力量。為此，中國智能能源網的建設就需要勇敢地跨越這個歷史障礙線。
中國應該依靠自身的巨大市場成為主導全球智能網變革的領先國家，建造影響未來百年的智能網標準，在百年一遇的全球工業(yè)變革中發(fā)揮主導作用。中國電力行業(yè)的變電器等基礎建設和裝備制造能力要比美國先進得多或實力相當，具有實現(xiàn)智能化的物質基礎。
——中國國際經濟交流中心智能能源研究組組長、中國智慧工程研究會副會長武建東2009年11月30日在《東方早報》撰文稱。
