中國儲能網(wǎng)訊：關(guān)于未來智能電網(wǎng)的形態(tài)，業(yè)界向來眾說紛紜。本文借鑒Web 2.0的理念，提出了智能電網(wǎng) 2.0的概念、形態(tài)、特征和發(fā)展趨勢。本文的主要觀點是：智能電網(wǎng)2.0是能源技術(shù)和信息技術(shù)的進(jìn)一步融合，它的主要特征是分享和互動；轉(zhuǎn)型為一個綜合的能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，是智能電網(wǎng)2.0的光榮使命；智能電網(wǎng)2.0是一個開放平臺，將引發(fā)技術(shù)和管理創(chuàng)新；智能電網(wǎng)2.0是一場深刻的變革，中國一定要抓住這次機遇，成為未來智能電網(wǎng)的引領(lǐng)者。
0 引言
2020年后，智能電網(wǎng)將進(jìn)入2.0時代，“分享”和“互動”是它的主要特征。電力供需格局將發(fā)生重大變化，越來越多的電力將來自用戶的“分享”，“生產(chǎn)者”和“消費者”的角色界定越來越模糊。電力生產(chǎn)和消費將在一系列復(fù)雜的“互動”過程中完成，通過充分的了解、溝通、選擇、反饋和評價等行為，使供需雙方的利益達(dá)到平衡，最終推動資源配置的優(yōu)化和能效的提高。由于儲能技術(shù)的進(jìn)步和儲能裝置的大量部署，電力生產(chǎn)和消費將不完全是同步行為，由此導(dǎo)致生產(chǎn)和消費模式將發(fā)生變革。同時，由于信息技術(shù)的深入運用，電力流、信息流和資金流高度融合，將加快形成一個開放、透明、公平、有序的電力市場，參與者的風(fēng)險和收益將可預(yù)見、可度量、可控制。
下面我就用英文中副詞Any與8個特殊疑問詞（Where、When、Who、What、Why、Which、Whose和How）的組合來具體描述智能電網(wǎng)2.0的愿景。
1 Any-Where：分布式發(fā)電“無處不在”，成為電力的主要來源之一
2020年后，至少10%的電力將來自用戶側(cè)的因地制宜的分布式發(fā)電，其中包括小型水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電、燃?xì)廨啓C發(fā)電、燃料電池發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電、冷熱電聯(lián)產(chǎn)梯級應(yīng)用等。盡管每一處DG的容量都很有限，甚至微不足道，但DG的分布極為廣泛，從海灘到沙漠，從偏僻的山村到繁華的都市，從屋頂?shù)綁Ρ?，從地上到地下，甚至汽車和火車上都貼滿了可以發(fā)電的薄膜。
我之所以作出這樣的判斷，是基于以下預(yù)測：
?。?）全球氣候變化以及極端氣候帶來的嚴(yán)重后果促使人類不得不大幅度減少燃燒化石類燃料，而改用清潔的可再生的能源，以減少溫室氣體排放。
（2）我國能源結(jié)構(gòu)中，化石類能源的比重過大，再加上對能源的過度開采和粗放型消耗，化石類能源特別是煤炭將進(jìn)一步接近枯竭。盡管尚有少量殘存，開采成本將很高，相對于新能源發(fā)電，火力發(fā)電已經(jīng)沒有成本優(yōu)勢。
（3）新能源發(fā)電技術(shù)突飛猛進(jìn)，能源轉(zhuǎn)換效率大大提高?；隗w系結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和新材料的運用，單機15兆瓦以上的風(fēng)機將成為主力，成本接近于水力發(fā)電。光伏發(fā)電的效率將超過40%，而且在轉(zhuǎn)換為電力的同時，還有經(jīng)濟(jì)效益可觀的副產(chǎn)品。
?。?）大容量、高密度的儲能技術(shù)日趨成熟，尤其是鈉硫電池、液流電池、鋰離子電池等電化學(xué)儲能技術(shù)投入商業(yè)運行，對于分布式發(fā)電構(gòu)成有力的支撐。
（5）盡管分布式發(fā)電仍然具有間歇性和波動性，但由于電力電子技術(shù)的運用，智能電網(wǎng)已經(jīng)相當(dāng)柔性，并網(wǎng)接入和安全穩(wěn)定控制不再是難題，基本實現(xiàn)“即插即用”。
?。?）國家大力支持可再生能源和清潔能源發(fā)電，將出臺一系列鼓勵和扶持政策。同時，企業(yè)和居民的節(jié)能環(huán)保意識空前高漲，愿意優(yōu)先認(rèn)購低碳綠色電力。
美國、日本和歐洲一些國家已經(jīng)表示，除非迫切需要，原則上不再建設(shè)大規(guī)模發(fā)電設(shè)施。中國的國情不同，相當(dāng)長時期內(nèi)對電力的需求還會大幅度增長，但調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、提高能效、減少溫室氣體排放的愿望反而更加迫切，分布式發(fā)電必將發(fā)揮重要作用。
2 Any-When：電源或負(fù)荷可在“任何時候”投入或退出
目前，電力生產(chǎn)和消費還是一個同步過程，發(fā)、供、用等環(huán)節(jié)相互制約，相互協(xié)調(diào)，才能維持平衡。因此，無論是電源還是負(fù)荷，不可能在“任何時候”都可以隨心所欲地投入或退出。說到底，現(xiàn)在的電網(wǎng)缺乏“彈性”。
2020年后，電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力和適應(yīng)能力大大加強，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：
?。?）智能電網(wǎng)的自動化、信息化水平和運行管理水平大大提高，有效地減少了發(fā)、輸、變、配、用等環(huán)節(jié)的損耗，提高了電網(wǎng)的效率，一定程度上緩解了供需矛盾。
?。?）通過峰谷電價,充分體現(xiàn)不同時間段的電能成本和市場供需狀況，從而引導(dǎo)用戶主動參與削峰填谷。2020年后，價格信號傳導(dǎo)機制和技術(shù)手段已經(jīng)完善，實施峰谷分時電價的范圍擴(kuò)展到全國大部分省市，分時時段和電價可以靈活調(diào)整，逐步接近實時電價。
?。?）在實時監(jiān)測平臺的支撐下，負(fù)荷管理體系更加高效，包括智能小區(qū)、智能樓宇、電動汽車電池在內(nèi)的可控負(fù)荷的比重超過50%。
?。?）與發(fā)電側(cè)資源一樣，需求側(cè)資源也可以在電力交易市場競價。通過電力期貨市場的價格引導(dǎo)作用，可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)供求關(guān)系。
?。?）節(jié)能減排的力度空前加大，大部分耗電大戶都實施了無功補償、諧波治理、變頻調(diào)速、余壓余熱利用等節(jié)能改造項目，節(jié)省下來的電能相當(dāng)于新建了很多“調(diào)峰電廠”。
?。?）大容量高密度儲能裝置投入商業(yè)運行，分布式發(fā)電和微網(wǎng)作為大電網(wǎng)的補充，大大增強了電網(wǎng)的調(diào)節(jié)能力。
2020年后，智能電網(wǎng)將具備更多、更有效的調(diào)節(jié)手段，彈性大大增強，完全可以承受電源或負(fù)荷在投入或退出時帶來的沖擊。
3 Any-Who：電力交易市場對“任何人”無歧視透明開放
要優(yōu)化資源配置，就需要建立公開透明的市場運營機制。2020年后，智能電網(wǎng)將在保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的前提下，構(gòu)建一個對發(fā)電側(cè)和需求側(cè)都開放的、任何人都可以參與的、完全按照商業(yè)規(guī)則運行的電力交易市場。
?。?）電力交易市場將對需求側(cè)資源開放，用戶的參與導(dǎo)致商業(yè)模式發(fā)生變革。從電網(wǎng)企業(yè)的角度來看，恰當(dāng)?shù)剡\用需求側(cè)資源有助于電力供需關(guān)系的平衡，提高電網(wǎng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性；從用戶的角度來看，通過市場競價機制，可以使需求側(cè)資源獲得最佳收益。
?。?）參與各方地位完全對等，所有的交易都是自主雙向選擇的結(jié)果。
?。?）交易將在一系列復(fù)雜的互動過程中完成，通過了解、溝通、選擇、反饋和評價等行為，使交易雙方的利益逐漸趨向一致。
?。?）交易過程完全透明，很少有機會利用信息不對稱謀取不正當(dāng)利益，但博弈仍然存在。
?。?）隨著分布式發(fā)電和儲能裝置的大量部署，零售市場開始多元化，將出現(xiàn)更多的運營模式。
?。?）開放的電力交易市場將激發(fā)前所未有的創(chuàng)新驅(qū)動力，并使電力生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生重大變革。未來的智能電網(wǎng)將成為類似于互聯(lián)網(wǎng)的社會網(wǎng)絡(luò)，用戶才是主角。
總之，智能電網(wǎng)將推進(jìn)電力交易市場的開放，促進(jìn)削峰填谷和節(jié)能減排，達(dá)到社會、電網(wǎng)企業(yè)和用戶多贏的目標(biāo)。
4 Any-What：不僅僅電力，“任何內(nèi)容”都可以在電網(wǎng)上流動
目前，電網(wǎng)上流動的只是電力。2020年后，隨著電力光纖到戶的普及，電網(wǎng)企業(yè)的角色將發(fā)生變化，從目前單純的能源供應(yīng)商變成綜合的能源和信息服務(wù)提供商。
?。?）2020年后，30%以上的城鎮(zhèn)家庭、寫字樓和工廠將普及電力光纖入戶，一些偏僻的鄉(xiāng)村也通過電力光纖連接互聯(lián)網(wǎng)，中國的信息化基礎(chǔ)設(shè)施將躍上一個臺階。電力光纖到戶后，不僅為用戶提供電力，而且還為用戶提供信息高速公路。原先分散的語音、數(shù)據(jù)、視頻、廣播電視等業(yè)務(wù)將整合到一根光纖上，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源的共享，降低了網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)的成本；同時，用戶體驗大大改善。
?。?）基于智能電網(wǎng)這個基礎(chǔ)設(shè)施和信息平臺，將催生出很多新興業(yè)態(tài)，增值業(yè)務(wù)如雨后春筍，商業(yè)模式層出不窮，帶動我國信息服務(wù)產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展。
?。?）電力光纖進(jìn)入家庭后，通過家庭網(wǎng)絡(luò)（HAN）與家中的各種設(shè)備（如音視頻、照明、空調(diào)、廚具、安防等）連接到一起，組成一個可本地或遠(yuǎn)程交互的智能家庭，人們的生活方式將發(fā)生很大的變化，并帶動家電產(chǎn)業(yè)升級換代，各種智能家電令人眼花繚亂。
?。?）通過電力光纖，還可以將一定地域范圍內(nèi)的建筑物（主要是指住宅、寫字樓、廠房、公共場所）組成一個智能小區(qū)（園區(qū)），通過部署一系列控制與調(diào)節(jié)裝置以及可雙向計量的高級測量體系（AMI）,支持可再生能源接入和電動汽車充放電等業(yè)務(wù)。
?。?）節(jié)能減排將成為時代的主旋律，家庭和企業(yè)的能效管理意識空前高漲。通過電力光纖和傳感網(wǎng)絡(luò)，至少50%的用能設(shè)備將被監(jiān)控，家庭和企業(yè)隨時可以了解用能和能源消費支出情況，并且與能效數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)桿進(jìn)行對比分析，進(jìn)而有針對性地予以改進(jìn)。
?。?）電力光纖的普及使電力流、信息流、資金流高度融合，促進(jìn)了電力交易市場的健康發(fā)展，資產(chǎn)效率大大提高。
智能電網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)相互滲透和深度融合是信息技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然結(jié)果，也是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的必然要求。2020年后，“智能電網(wǎng)讓生活更美好”的理念將成為現(xiàn)實。
5 Any-Why：“為什么”智能電網(wǎng)成為國家戰(zhàn)略的一部分？
能源與信息的融合將使能源生產(chǎn)和消費格局產(chǎn)生重大變革，對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展也帶來深遠(yuǎn)的影響，智能電網(wǎng)正在成為國際競爭力和國際影響力的重要因素，成為主要工業(yè)國家必爭的戰(zhàn)略制高點。
鑒于智能電網(wǎng)舉足輕重的地位，2020年后，智能電網(wǎng)將成為中國國家戰(zhàn)略的一部分，并實行計劃單列。智能電網(wǎng)之所以被如此重視，主要是基于以下幾個原因：
?。?）智能電網(wǎng)可以應(yīng)對全球氣候變化，降低對化石類能源的依賴，實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，這對正處于快速發(fā)展時期的中國顯得特別重要。
（2）從我國國情出發(fā)，智能電網(wǎng)依托特高壓輸電架構(gòu)，實現(xiàn)了長距離、大范圍的資源優(yōu)化配置，有利于經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。
?。?）智能電網(wǎng)全面支持電動汽車充換電、分布式發(fā)電與微網(wǎng)以及各種儲能裝置，大大提高了終端能源利用效率，促進(jìn)了節(jié)能減排。通過實施需求響應(yīng)，引導(dǎo)用戶參與削峰填谷，優(yōu)化用電方式，使電網(wǎng)的負(fù)荷曲線更加平穩(wěn)，從而降低社會總成本。
?。?）智能電網(wǎng)本身就是一個龐大的產(chǎn)業(yè)，它可以推動科技進(jìn)步，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級，催生新型業(yè)態(tài)，增加就業(yè)崗位。2020年后，智能電網(wǎng)（含相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈）方面的投資將超過10萬億元/年，這將大大促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。
?。?）由于特高壓交直流輸電技術(shù)以及高溫超導(dǎo)技術(shù)的突破和成熟以及相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)的確定，跨國和跨州電網(wǎng)成為可能，資源配置進(jìn)一步優(yōu)化。中國將憑借領(lǐng)先的智能電網(wǎng)技術(shù)，成為國際電力交易中心、調(diào)度中心和技術(shù)支持中心。
?。?）通過實施“國際化”、“走出去”戰(zhàn)略，從最初的輸出勞務(wù)（承包海外工程），到后來的輸出資本（收購海外電網(wǎng)），再到現(xiàn)在的輸出智力（積極參與國際學(xué)術(shù)組織和國際標(biāo)準(zhǔn)組織），中國實現(xiàn)了從低端到高端的跨越式發(fā)展，在國際電力行業(yè)的影響力和話語權(quán)越來越大，從跟跑者逐漸成為引領(lǐng)者。2020年后，大部分國際學(xué)術(shù)組織和國際標(biāo)準(zhǔn)組織將主要由中美兩國的專家共同主導(dǎo)，中國將成為國際電力技術(shù)研發(fā)中心和咨詢中心。
2020年后，智能電網(wǎng)將成為中國的一張名片，也將成為中國與主要工業(yè)國家戰(zhàn)略對話的王牌之一。
6 Any-Which：智能電網(wǎng)將轉(zhuǎn)型，“無論哪種”能源都能接入
為滿足經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的要求，全世界都在探索能源變革，提出了各種各樣的見解。2020年后，智能電網(wǎng)將承擔(dān)起光榮的使命，超越傳統(tǒng)的電力業(yè)務(wù)，轉(zhuǎn)型為能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，無論哪種能源形式都能接入，并且在一定條件下互換互聯(lián)。
?。?）2020年后，智能電網(wǎng)既是先進(jìn)的基礎(chǔ)設(shè)施，也是開放的互聯(lián)網(wǎng)架，通過與其他能源系統(tǒng)高度集成和緊密協(xié)調(diào)，成為綜合的能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。在能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的支撐下，能源體系更加完善，風(fēng)、光、儲、油、氣、水、電、冷、熱、交通等資源將在滿足生態(tài)系統(tǒng)和成本約束的前提下重構(gòu)和整合，能源利用效率大大提高。
?。?）各種形式的能源將以一致的方式對用戶呈現(xiàn)和計量，由此導(dǎo)致能源消費理念出現(xiàn)變革，能源產(chǎn)業(yè)鏈將深度重組，出現(xiàn)許多新的分工和商業(yè)模式。
?。?）由于遵循統(tǒng)一的能源服務(wù)接口（互操作）標(biāo)準(zhǔn)，只要有基礎(chǔ)設(shè)施的支撐，能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)將可以跨越國界或洲界，從而在更大范圍內(nèi)實現(xiàn)資源優(yōu)化配置。
?。?）供需雙方將充分互動并緊密配合，需求側(cè)資源將按市場原則參與削峰填谷和供需平衡，并促進(jìn)能源市場的發(fā)展。
?。?）一個國家的競爭力將很大程度上取決于對能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的運用效率和影響力。中美兩國將主導(dǎo)能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的頂層設(shè)計和相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)的制定，成為能源變革的領(lǐng)跑者。
?。?）能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是能源技術(shù)與信息技術(shù)融合的產(chǎn)物，但它本身與Internet仍然是兩個獨立的網(wǎng)絡(luò)，因為能源流和信息流不可能完全重合。但是，能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)可以借用Internet的某些概念。例如，能源組件（提供、消費、計量或能源管理）將安裝芯片和操作系統(tǒng)，成為智能能源組件；能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)具有自己的海量尋址系統(tǒng)；仿照Internet的域名機制，可以建立能源服務(wù)注冊、路徑解析和自描述系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上建立能源搜索引擎；在不同能源網(wǎng)絡(luò)之間，可以用路由器（實際上就是能源轉(zhuǎn)換器）來進(jìn)行轉(zhuǎn)換和整合，可以仿照數(shù)據(jù)中心（IDC）建立集中的能源轉(zhuǎn)換中心；智能電表可以進(jìn)一步擴(kuò)展為家庭能源門戶，集成水、電、氣、熱、信息、電視等接入。當(dāng)然，如果有必要，還可以部署防火墻、隔離裝置和流量控制等設(shè)備。但它與Internet不同的是，能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)仍然具有明顯的層次之分，分別對應(yīng)輸、配、用等環(huán)節(jié)，有利于提高效率。
能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是一次重大的理論創(chuàng)新和科技創(chuàng)新，大大延伸了智能電網(wǎng)的價值，為能源變革提供了平臺，為節(jié)能減排和經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
7 Any-Whose：作為開放平臺，可承載“任何第三方的”服務(wù)
所謂開放平臺，就是通過公開的接口，讓第三方服務(wù)商使用平臺的基本功能和資源來創(chuàng)造出更多的功能和資源，使第三方或平臺都得到擴(kuò)展。開放平臺的典型案例是谷歌的安卓，現(xiàn)在是世界上使用人數(shù)最多的手機平臺。目前，世界上幾乎所有互聯(lián)網(wǎng)巨頭都在開放平臺上下功夫，競爭十分激烈，也十分精彩。
那么，智能電網(wǎng)有沒有必要借鑒互聯(lián)網(wǎng)的成功經(jīng)驗，從壟斷的封閉平臺變成共享的開放平臺？我的答案是肯定的。首先，智能電網(wǎng)打開了管理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的廣闊空間，催生出很多創(chuàng)新的服務(wù)需求，但電網(wǎng)企業(yè)自身的能力是有限的，不可能滿足用戶的所有需求。因此，除了核心業(yè)務(wù)，其他增值業(yè)務(wù)應(yīng)當(dāng)由第三方提供，這樣可以聚集更多的資源和服務(wù)能力，并形成產(chǎn)業(yè)。其次，智能電網(wǎng)已經(jīng)積累了很多豐富的資源和服務(wù)能力，包括計算、存儲、通信、呼叫中心、數(shù)據(jù)中心、設(shè)備、管線和桿塔、客戶群體以及海量的信息資源和客戶資源，這些都是寶貴的財富，可以挖掘出很多商業(yè)價值。但如果沒有第三方服務(wù)商的介入，這些資源往往被沉淀和忽視，至少沒有價值最大化。再次，電網(wǎng)企業(yè)與用戶是涉及利益的契約關(guān)系，如果服務(wù)改由第三方提供，將更能體現(xiàn)公正，也有利于改善用戶體驗。另外，由于第三方的介入，對智能電網(wǎng)必然提出更高要求，從而促進(jìn)智能電網(wǎng)不斷改進(jìn)。
2020年后，智能電網(wǎng)的發(fā)展模式將發(fā)生重大轉(zhuǎn)變，新的智能電網(wǎng)應(yīng)用將主要由第三方服務(wù)商提供，并形成一個巨大的產(chǎn)業(yè)。
?。?）智能電網(wǎng)的架構(gòu)發(fā)生變化，第三方服務(wù)與發(fā)、輸、配、用、調(diào)度、電力市場等核心業(yè)務(wù)地位平等，彼此提供或消費服務(wù)。智能電網(wǎng)是中立的，它只產(chǎn)生或傳遞服務(wù)需求，但不代替消費者選擇。不過，為了提高效率，智能電網(wǎng)也可以與第三方服務(wù)高度集成，以透明的方式向消費者提供服務(wù)，這有點像百度提供的“框計算”。這種情況下，智能電網(wǎng)總是把需求傳遞給最優(yōu)的服務(wù)商，促進(jìn)優(yōu)勝劣汰。
?。?）智能電網(wǎng)的可用資源將通過符合國際標(biāo)準(zhǔn)的接口，向授權(quán)的第三方服務(wù)商開放。智能電網(wǎng)的開放將促進(jìn)國際化和全球化，全球的智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將密不可分。
?。?）由于核心資源對外開放，而且交互過程中需要跨越多個域，信息安全和隱私等問題將非常突出，這將促使計算、存儲、通信以及商業(yè)模式出現(xiàn)重大創(chuàng)新，并引發(fā)相關(guān)產(chǎn)業(yè)重新布局。
?。?）智能電網(wǎng)轉(zhuǎn)型為開放平臺后，盈利模式將多樣化，除了核心業(yè)務(wù)外，電網(wǎng)企業(yè)也可以利用平臺聚集的資源和客戶群獲取收益。電網(wǎng)企業(yè)可以發(fā)行帶記賬功能的消費卡，并開放消費卡帳號管理體系，便于第三方服務(wù)商與消費者結(jié)算。
?。?）智能電網(wǎng)聚集了龐大的資源和客戶群，對第三方服務(wù)商有很強的吸引力，反過來第三方服務(wù)商的參與又進(jìn)一步聚集更多的資源和客戶群，從而形成馬太效應(yīng)。另外，智能電網(wǎng)作為公共平臺，可以打破應(yīng)用之間的壁壘，可以實現(xiàn)更多的分享和互動。
?。?）到了一定的階段，智能電網(wǎng)就成了純粹的平臺，只提供最基礎(chǔ)的服務(wù)，自營的比例幾乎為零，這將是智能電網(wǎng)的最高境界。
開放，是智能電網(wǎng)的一場變革，它改變了原有的生態(tài)，使原有的價值鏈發(fā)生裂變，并在市場的驅(qū)動下自動尋求優(yōu)化。這場變革的意義，無論怎么估計都不會過分。
8 Any-How：擾動或故障“無論怎么”折騰，電網(wǎng)都不怕
對于電網(wǎng)來說，擾動或故障是不可避免的，甚至停電也是無法絕對避免的，尤其是當(dāng)系統(tǒng)處于臨界狀態(tài)時，一個小的擾動也有可能變得不可收拾。所以，電網(wǎng)的安全防御體系首先要從識別和傳導(dǎo)擾動或故障開始，而且要保證其靈敏性、準(zhǔn)確性和實時性。
?。?）2020年后，智能電網(wǎng)的量測體系已經(jīng)相當(dāng)完善和靈敏，到處都有觸角（傳感器），計算節(jié)點和通信節(jié)點無處不在，且這些節(jié)點自行組織，自行配置，無需人工干預(yù)。
?。?）過去，繼電器或其他自動裝置只能就地動作，動作的依據(jù)就是擾動或故障是否超出其預(yù)設(shè)的閥值。但電網(wǎng)是一個整體，只依據(jù)局部信息就作出判斷和動作，視野太窄，未必是最佳策略。2020年后，電網(wǎng)上一有擾動或者故障，將立即傳導(dǎo)到本地控制中心（可能是配變、桿塔或變電站），本地控制中心隨即發(fā)出數(shù)據(jù)召喚指令，搜集所有相關(guān)元件的實時數(shù)據(jù)和狀態(tài)，進(jìn)而評估擾動或故障的嚴(yán)重程度和影響范圍，并嘗試按最佳策略進(jìn)行隔離或恢復(fù)。此過程中網(wǎng)絡(luò)將自動重構(gòu)，從而引發(fā)潮流重新分布，這就要求多次迭代計算。如果需要的話，可以自動請求更多的計算資源和通信資源，進(jìn)行高強度的計算。
（3）大部分電力元件具備大容量存儲記憶功能，便于進(jìn)行暫態(tài)錄波和事故追憶，可在本地或遠(yuǎn)程控制中心的協(xié)調(diào)下，進(jìn)行同步多維時空分析。
?。?）通過建立輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，不再需要人工巡視，就可及時發(fā)現(xiàn)自然災(zāi)害造成的覆冰、斷線、桿塔傾斜、振動、舞動、弧垂過低、污穢以及輸變電設(shè)備過熱、絕緣介質(zhì)泄漏等隱患或故障。通過建立準(zhǔn)確的信息模型，可自動識別隱患或故障，并進(jìn)行狀態(tài)評估、可靠性評估和壽命預(yù)測，不再需要人工觀測。
?。?）廣域相量測量系統(tǒng)將全面部署，通過高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，可以高精度同步（微秒級）采集廣域電網(wǎng)的關(guān)鍵相量參數(shù)，從而得到電網(wǎng)的全局動態(tài)信息，實現(xiàn)電網(wǎng)動態(tài)過程監(jiān)視、擾動識別、故障預(yù)警、趨勢預(yù)測和主動防御。
（6）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)高度優(yōu)化，分層分區(qū)的安全防御體系基本建成。盡管還是緊耦合的交流同步電網(wǎng)，但在必要的時候，可以在實時仿真計算能力的支撐下，選擇合適的地點解耦，阻止某一分層或分區(qū)的擾動或故障影響其他分層和分區(qū)的穩(wěn)定，從而避免多米諾骨牌效應(yīng)。同樣，在恢復(fù)過程中，也可以借助于實時仿真計算能力，自動尋找最優(yōu)路徑，并通過電力電子設(shè)備的配合，使網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)更快更合理。再加上源網(wǎng)荷一體化協(xié)調(diào)控制平臺投入運行，供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)資源都可參與電網(wǎng)的動態(tài)平衡，形成足夠的且經(jīng)濟(jì)的安全裕度。
安全始終是智能電網(wǎng)的基石，也是智能電網(wǎng)不斷進(jìn)步的壓力和動力。2020年后，通過遍布全網(wǎng)的量測體系和無處不在的計算能力和通信能力，智能電網(wǎng)的安全防御能力將大大提高，但由于智能電網(wǎng)的生態(tài)不斷在演進(jìn)，不排除又有新的挑戰(zhàn)。
9 結(jié)語
要看清楚智能電網(wǎng)未來的發(fā)展方向，的確很不容易。既要有深厚的理論基礎(chǔ)，又要有豐富的實踐經(jīng)驗；既要立足于中國國情，又要有開闊的國際視野；既要精通電力系統(tǒng)，又要掌握信息技術(shù)。本文抓住智能電網(wǎng)的本質(zhì)即能源與信息的融合，本著“以用戶為中心，以市場為導(dǎo)向”的原則，提出智能電網(wǎng)2.0的構(gòu)想和愿景，目的是為從事智能電網(wǎng)理論研究、技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、法律和政策制定的人士提供前瞻性的思路。
本文并不是未來智能電網(wǎng)的全景展現(xiàn)，而是通過副詞Any與8個特殊疑問詞的組合為線索，從8個方面描述了智能電網(wǎng)2.0的部分理念和特征。
本文試圖傳遞一個觀點，即智能電網(wǎng)2.0是一次重大的變革，也是中國成為智能電網(wǎng)引領(lǐng)者的難得機遇。要說明的是，本文提出的愿景能否實現(xiàn)，受很多因素的制約，本文并不論證其可行性，也沒有提出路線圖和方法論。
?。ㄎ恼罗D(zhuǎn)載自徐新浪博客）
