發(fā)展智能電網(wǎng)：心急吃不了熱豆腐

智能電網(wǎng)發(fā)展還有很長的路要走

國務(wù)院總理溫家寶在今年“兩會”上做政府工作報(bào)告時確提出，要加強(qiáng)用能管理，發(fā)展智能電網(wǎng)和分布式能源，實(shí)施節(jié)能發(fā)電調(diào)度、合同能源管理、政府節(jié)能采購等行之有效的管理方式。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院了解，這是“發(fā)展智能電網(wǎng)”繼2010年及2011年，再一次被寫入政府工作報(bào)告。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，這表明智能電網(wǎng)的建設(shè)已得到了政府高層的認(rèn)可。政策似乎透出一個明確的信號：智能電網(wǎng)的全面建設(shè)將不可逆轉(zhuǎn)。只是面對這個炙手可熱的“概念股”，拋開政策、資本、地方政府的巨大熱情，我們又究竟離智能電網(wǎng)時代還有多遠(yuǎn)?

智能電網(wǎng)持續(xù)升級

自“智能電網(wǎng)”概念在我國被明確提及之時，國家電網(wǎng)公司似乎就一直充當(dāng)著東道主的責(zé)任，大力推進(jìn)中國式智能電網(wǎng)建設(shè)。

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，2011年，國家電網(wǎng)公司僅智能電網(wǎng)研發(fā)投入就高達(dá)64.5億元。2012年，該公司的投資重點(diǎn)仍然放在以特高壓為重點(diǎn)的工程項(xiàng)目、以改造為主的配網(wǎng)建設(shè)和以智能變電和配電自動化為重點(diǎn)的智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目上。

2012年，國家電網(wǎng)公司預(yù)計(jì)在智能電網(wǎng)投資將超過3000億元。其中，集中針對核心技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備開展攻關(guān)，預(yù)計(jì)全年研發(fā)經(jīng)費(fèi)將達(dá)80億元。相對于2015年建成5000座智能變電站宏偉目標(biāo)，去年近100座的試點(diǎn)項(xiàng)目不過是鳳毛麟角。

盡管國家電網(wǎng)公司一再強(qiáng)調(diào)建設(shè)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”，“堅(jiān)強(qiáng)”是基礎(chǔ)，“智能”是關(guān)鍵，但在特高壓工程仍尚存質(zhì)疑的現(xiàn)實(shí)下，“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”建設(shè)密切綁定“特高壓”的做法仍被很多業(yè)內(nèi)人士稱為醉翁之意不在酒。

國家電網(wǎng)公司總經(jīng)理劉振亞此前表示，2012年國家電網(wǎng)公司將加快以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)。將集中力量推進(jìn)特高壓前期工作，確保4項(xiàng)特高壓交流工程和3項(xiàng)特高壓直流工程獲得國家核準(zhǔn)并開工。“四交三直”即錫盟—南京、淮南—上海、蒙西—長沙、雅安—皖南特高壓交流工程，哈密南—鄭州、溪洛渡—浙西、哈密西—重慶特高壓直流工程。還要力爭浙北—福州1條特高壓交流工程和準(zhǔn)東—四川、錫盟—泰州2條特高壓直流工程在年內(nèi)獲得核準(zhǔn)。

與電網(wǎng)公司一樣，對智能電網(wǎng)懷抱巨大熱情的還有地方政府。

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計(jì)，目前全國已有26個省市開展了21類共228個智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目的建設(shè)，在發(fā)電、輸變電、用電等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行了原有設(shè)備的改造、升級和新設(shè)備的研制和開發(fā)。

2月29日，上海發(fā)布《上海市工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，指出上海正全力邁向全球高端“智造”中心。“十二五”期末，將實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)增加值比2010年翻番，智能電網(wǎng)建設(shè)是其中關(guān)鍵的一環(huán)。

在此之前，上海已全面推進(jìn)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的10多項(xiàng)試點(diǎn)工程建設(shè)，如電力光纖到戶試點(diǎn)工程、用電系統(tǒng)采集系統(tǒng)、智能用電樓宇試點(diǎn)、電動汽車充換電設(shè)施建設(shè)等。預(yù)計(jì)上海電網(wǎng)“十二五”期間智能化投資約126.1億元。

與此同時，江蘇、浙江、河南等地區(qū)城市也相繼描繪出智能電網(wǎng)建設(shè)藍(lán)圖，目標(biāo)之宏偉直指“千億級”。

地方政府致力于轉(zhuǎn)型升級，搶占智能電網(wǎng)建設(shè)先機(jī)的做法本身無可厚非，但卻引起了業(yè)內(nèi)人士的擔(dān)憂。“盡管我國已將智能電網(wǎng)納入國家發(fā)展戰(zhàn)略，但卻始終缺乏國家層面的規(guī)劃支撐，關(guān)于智能電網(wǎng)建設(shè)長效的戰(zhàn)略決策研究機(jī)制遠(yuǎn)未形成?，F(xiàn)階段地方政府如此大規(guī)模的投入智能電網(wǎng)建設(shè)的做法是有待商榷的。”一位不愿具名的業(yè)內(nèi)專家表示。

上述專家強(qiáng)調(diào)，僅從目的和功能看，單純的傳統(tǒng)輸電網(wǎng)絡(luò)絕難完成智能電網(wǎng)的使命。須將發(fā)電、變電、配電、用電環(huán)節(jié)等納入，實(shí)現(xiàn)發(fā)、輸、變、配、用、調(diào)各環(huán)節(jié)的統(tǒng)籌管理，才能實(shí)現(xiàn)電能高效、低碳的生產(chǎn)、輸送、調(diào)度、分配及使用，而這對于電網(wǎng)的考驗(yàn)無疑將是巨大的，切不可盲目樂觀。

四川大學(xué)電氣信息學(xué)院院長劉俊勇認(rèn)為，目前國內(nèi)電力行業(yè)面臨的挑戰(zhàn)是輸電網(wǎng)安全運(yùn)行風(fēng)險嚴(yán)峻、配電網(wǎng)供電可靠性亟待提高、可再生能源的影響日趨顯著、電網(wǎng)抗攻擊能力需要增強(qiáng)，以及電力企業(yè)經(jīng)營管理壓力加大，在這種現(xiàn)狀下我國距離成熟的智能電網(wǎng)時代尚需時日。

問題重重

通俗來說，所謂的智能電網(wǎng)即是通過傳感器把各種設(shè)備、資產(chǎn)連接到一起，形成一個客戶服務(wù)總線，對信息進(jìn)行整合分析，以此來降低成本，提高整個電網(wǎng)的可靠性，使運(yùn)行和管理達(dá)到最優(yōu)化。

一直以來，智能電網(wǎng)的特點(diǎn)可用以下幾個詞來概括: 自愈、互動、優(yōu)化、兼容、集成。其關(guān)鍵技術(shù)包括發(fā)電技術(shù)、輸配電技術(shù)和售用電技術(shù)。發(fā)電技術(shù)部分，目前有可再生能源發(fā)電技術(shù)，如太陽能、風(fēng)電、地?zé)?、潮汐和生物質(zhì)，還有分布式發(fā)電和儲能技術(shù)。除傳統(tǒng)的供電服務(wù)業(yè)務(wù)外，智能電網(wǎng)也為電氣企業(yè)拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域，為以服務(wù)創(chuàng)新帶動業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型提供了可能。

西安高壓電器研究院副總工程師游一民認(rèn)為，目前中國對于智能電網(wǎng)的訴求多而雜，但數(shù)字化、信息化一定是未來智能電網(wǎng)發(fā)展的重點(diǎn)。

具體而言，我國發(fā)展智能電網(wǎng)主要是由于能源資源分布不均，負(fù)荷快速增長，此外，電源結(jié)構(gòu)以煤為主，調(diào)節(jié)能力不足，而且節(jié)能減排已經(jīng)成為關(guān)注的重點(diǎn)。減小碳排放，保護(hù)環(huán)境，接納風(fēng)電等大規(guī)?？稍偕茉?。滿足快速增長的負(fù)荷需求，加快電網(wǎng)的建設(shè)和改造。加大電網(wǎng)，特別是配電網(wǎng)的投入。建設(shè)西電東送通道，加強(qiáng)電網(wǎng)跨區(qū)互聯(lián)，解決調(diào)峰能力不足問題。提高供電可靠性和電能質(zhì)量。“現(xiàn)在看來，電網(wǎng)仍是最保守的行業(yè)，所以未來的發(fā)展空間一定很大。”

而作為智能電網(wǎng)建設(shè)的重要一環(huán)，智能變電站的建設(shè)顯然已超前于其他環(huán)節(jié)。

所謂的智能變電站即采用先進(jìn)、可靠、集成、低碳、環(huán)保的智能設(shè)備，以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求，自動完成信息采集、測量、控制、保護(hù)、計(jì)量和監(jiān)測等基本功能，并根據(jù)需要支持電網(wǎng)實(shí)時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策、協(xié)同互動等高級功能的變電站。

智能變電站主要由設(shè)備層、系統(tǒng)層組成，與傳統(tǒng)變電站最大差別體現(xiàn)在三個方面：一次設(shè)備智能化、設(shè)備檢修狀態(tài)化，以及二次設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示，“十二五”期間，國家電網(wǎng)公司將在全國建立5000座左右的智能變電站。2016~2020年，還將建設(shè)7700座左右的智能變電站。

據(jù)游一民介紹，目前智能變電站主要由三部分組成，其一是變電站的數(shù)字化和信息化，其二是智能一次設(shè)備，其三是高級應(yīng)用。“高級應(yīng)用是個錦上添花的事情，而真正的關(guān)鍵的比較難的核心部分還是智能一次設(shè)備。主要還是現(xiàn)在一些裝置的可靠性存在問題，比如現(xiàn)在一些電子式互感器的可靠性問題還比較多。”

有媒體報(bào)道稱，去年12月初，黑龍江七臺河市北興農(nóng)場剛建成的北興220kV變電站在調(diào)試過程中，電子式互感器內(nèi)部絕緣被電擊穿，發(fā)生爆炸。

北興220kV變電站是國家電網(wǎng)公司建設(shè)智能變電站第一批42個試點(diǎn)項(xiàng)目之一，也是中國首座高緯度高寒地區(qū)智能變電站建設(shè)試點(diǎn)。該項(xiàng)目總投資7319萬元。而北興220kV智能變電站的電子式互感器爆炸事件，并非個別現(xiàn)象。

據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院了解，自去年秋季以來，首批建成的示范智能變電站項(xiàng)目中核心元器件之一的電子式互感器接二連三被擊穿，發(fā)生爆炸事件。湖南、云南、福建等地的智能電網(wǎng)變電站均發(fā)生過互感器爆炸事件，涉及到的電子式互感器生產(chǎn)廠家有南瑞、西安華為、新寧光電等。

此前，一位國家電網(wǎng)公司內(nèi)部人士證實(shí)了這一消息。

“此類產(chǎn)品可靠性出現(xiàn)問題主要源于抗環(huán)境能力。實(shí)現(xiàn)可靠性抗環(huán)境能力的重點(diǎn)主要是裝置的設(shè)計(jì)和制造，因?yàn)樵瓉淼目刂茊卧饕强刂?，現(xiàn)在下放到產(chǎn)品后，一次側(cè)的環(huán)境要比原來惡劣的多，對產(chǎn)品要求很高。”游一民指出。

資料顯示，國家電網(wǎng)公司曾對所有建成投運(yùn)的智能變電站電子式互感器暴露出的問題做過統(tǒng)計(jì)，故障率高達(dá)5%。

為此，國家電網(wǎng)公司曾在2012年1月13日發(fā)布了《關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)電子式互感器運(yùn)行管理的通知》，該文件稱：“近年來，隨著公司智能電網(wǎng)的發(fā)展，已有近2000臺各種類型的電子互感器投入運(yùn)行。運(yùn)行情況表明，由于部分廠家設(shè)計(jì)能力不強(qiáng)，工藝控制不嚴(yán)，試驗(yàn)檢測裝備不完善，在運(yùn)電子式互感器的故障率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)互感器，對電網(wǎng)安全運(yùn)行造成了一定影響。”