相比美歐，中國國家電網選擇了一條迥然不同的發(fā)展路線，而這一事實將對中國智能電網的發(fā)展造成深遠影響
汪時鋒
        在多數人尚不知智能電網為何物時，這項新技術便突然闖入了人們的視線。4月份，美國的奧巴馬政府公布了總投資高達45億美元的智能電網計劃，奧巴馬隨后要求美國國會盡快通過相關立法。
        但市場預測，智能電網規(guī)模估計將遠遠超過這個數目。一份來自摩根士丹利的報告預測說，到2030年，智能電網的市場規(guī)模將從2010年的200億美元直線上升至1000億美元。
        而歐洲的計劃則走得更遠。2005年開始，歐洲就啟動了智能電網技術平臺，目標是提出開發(fā)歐洲2020年的電力網絡的愿景。今年，歐盟公布了它自己版本的超級智能電網（Super　Smart　Grid）計劃。
        盡管此前很少提及智能電網，中國的國家電網公司也迅速融入了全球性的大合唱。今年5月份，國家電網在特高壓輸電技術國際會議上宣布了中國版的“堅強智能電網”構架。相比來自美國政府系統(tǒng)的45億美元的投資計劃，中國智能電網的投資數額可能更為龐大。一位電力行業(yè)內部人士對CBN記者透露說，按照內部的一項初步估算，僅2009年至2011年，我國堅強智能電網可能帶動的投資總計1萬億以上，2012～2015年達到1.5萬億元，2016～2020年達到2萬億元。
        但直到目前，各國對于智能電網的理解卻有一定分歧。相比美歐，中國國家電網選擇了一條迥然不同的發(fā)展路線，而這一事實將對中國智能電網的發(fā)展造成深遠影響。
不同的解讀
        在中科院院士余貽鑫看來，智能電網一般包括如下幾個部分，高級計量體系AMI、高級配電運行體系ADO、高級輸電運行體系ATO、高級資產管理體系AAM。他是國內較早研究智能電網的專家之一。
        但基于上述框架，美中歐已經形成了三個版本的智能電網概念。美國的能源部認為，智能電網必須適應一種趨勢，即電力產業(yè)需要從電源中心化、電力網絡生產者控制的模式，轉向去電源中心化和具備消費者互動的模式。而歐洲對智能電網的定義則同美國相似，不過更強調以客戶為中心。
        在2009中國分布式能源國際研討會上，CBN記者遇到了中國電力科學研究院副總工程師胡學浩。在他看來，各國建設智能電網的出發(fā)點就有不同之處。
        胡學浩表示，美國發(fā)展智能電網的驅動力主要為提高供電的可靠性，避免發(fā)生類似“8·14”的北美大面積停電事故，并防止恐怖襲擊等，而歐洲國家發(fā)展智能電網主要源于供電的安全性問題，即一次能源的缺乏、供電可靠性和電能質量以及供電能力以及環(huán)境問題。“歐洲的分布式能源比重較美國更高，歐洲的能源政策較美國更加強調對環(huán)境的保護和可再生能源發(fā)展，尤其是鼓勵風能、太陽能和生物質能等可再生能源、分布式能源發(fā)展，在智能電網的接入方面更強調對分布式能源的接入。”　胡學浩說。但在我國，國家電網對智能電網則有另一種定義。其定義為：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、數字化、自動化、互動化為特征的堅強智能電網。
        中國版智能電網爭議核心
        目前，中國版智能電網爭議的核心在于，究竟是以輸電建設中的特高壓所依托的“集中式”能源供給為主還是以配電中的分布式能源接入為主？
        分布式電源是指建在用戶端的能源供應方式，包括太陽能利用、風能利用、燃料電池和燃氣冷熱電三聯供等多種形式。而現有的集中式能源則包括特高壓網絡需解決的大煤電、大火電、大水電和大核電等能源。一般而言，分布式能源則更為清潔、高效，所以歐洲和美國在分布式能源方面都有很廣泛的應用。
         美國總統(tǒng)奧巴馬在解釋為什么要發(fā)展智能電網時就說，智能電網是激發(fā)風電和太陽能的關鍵，將促使人們使用更少的能源并對抗氣候變化。
        在國家電網討論智能電網時，中國能源網總監(jiān)韓曉平曾被邀請參加相關座談。他對記者透露說，當時他就對電網公司很明確地表示，如果現在還不發(fā)展分布式能源，就可能不能真正理解智能電網。
        國家能源局局長張國寶5月份接受媒體采訪時也表示：“我們認為，智能電網應該是清潔、高效、分布式的電網，但也有不同的意見。”但是，一些客觀的條件仍在限制中國的分布式能源發(fā)展。比如，目前國家對分布式能源沒有統(tǒng)一的技術標準和規(guī)范，項目建設尚不規(guī)范。同時，缺乏相應的技術措施和管理辦法，影響分布式能源的推廣應用。更為直接的因素是，由于發(fā)電成本還未大幅下降，分布式能源相對于常規(guī)能源經濟優(yōu)勢并不明顯。而在技術上，因分布式能源具有供給不穩(wěn)定的特征，所以如何更有效地儲能是現在國家都在考慮的實施智能電網建設的問題。
巨大的阻力
        事實上，現有的基礎條件對各國的智能電網發(fā)展模式影響深遠。
        目前，以美歐為首的發(fā)達國家電力需求趨于飽和，電網經過多年的快速發(fā)展，網架結構穩(wěn)定、成熟，具備較為充裕的輸配電供應能力，電網新增建設規(guī)模有限，在智能電網的建設上偏重于配電層面技術的開發(fā)。
        但對于中國來說，目前75%的裝機來自火電，新能源、可再生能源的比例非常小。中國的電力需求在過去幾年中每年增加10%~15%，且新近建設和計劃建設的大多是集中式大電源，在智能電網的建設中偏重于輸電層面技術的完善。
       另外，在上世紀80年代完成輸配分開后，美國的電力市場交易相當活躍，具備了互動式電力交易的條件，但中國目前電力市場還未成型，僅僅是行政控制的電價就對配電層面的電網的互動性形成了巨大的阻力。
        國家電網的相關人士對CBN記者解釋說，目前中國版的“堅強智能電網”首先要滿足電力負荷需求，在前期保證輸電、變電的智能化建設，要保證供電安全可靠性，要滿足經濟意義和節(jié)能，最后保證電能質量和可再生能源接入和電力市場化。
        事實上，中國版的智能電網盡管在輸電網絡上有特高壓作為“骨架”，但配電網的建設實際上更值得關注。自電力廠網分家后，我國的電網建設投資便遠低于電源建設，而配網建設是較輸電網絡建設更為薄弱的環(huán)節(jié)，去年的雨雪冰凍災害就已經充分暴露了配網投資“缺血”的問題。
        就電網的數字化來說，我國配電自動化覆蓋范圍不到9%，遠遠低于發(fā)達國家水平，實用化水平較低；由于技術不成熟、網架結構調整頻繁、運行維護力量不足等原因，大部分配電自動化設備處于閑置狀態(tài)；配電網技術和管理制度欠缺，亟待完善；儲能電池制造與大規(guī)模應用等技術方面也均落后于發(fā)達國家。
        特別在智能電網的建設中，除了接入分布式能源外，配網承接了通信科技、儲能、電動汽車充電等提升居民服務的核心功能，每一項服務背后都是一項新的商業(yè)模式，如果光靠電網一家投資顯然無法兼顧。

全球憧憬智能電網：金山還是泡沫？
汪時鋒
        歐美市場對智能電網投資的熱點正集中在智能電網的終端——智能計量表上。按照類似于互聯網的架構，智能計量表相當于聯網的PC機，而它肩負著比PC更多的功能。
        美國的一家研究公司帕克斯咨詢稱，美國家庭智能計量表的擁有量將從今年550萬臺基礎上躍升至1900萬臺。走在智能電網最前沿的不是全球主要的電力公司，而是已經經歷過互聯網泡沫洗禮的重量級技術公司，這些公司靈敏的鼻尖似乎已經從智能電網中嗅到了當年互聯網初創(chuàng)期的味道。
巨頭逐鹿
        在智能電網終端開發(fā)最前沿的是一家名不見經傳的高科技公司——Silver　Spring。該公司在智能計量表的芯片和軟件上已經耕耘多年。
        智能計量表是智能電網的用戶終端，也是整個智能電網發(fā)展的開端。Silver　Spring已經籌集到了大約2億美元的資金，其投資方包括谷歌旗下的風險基金Google　Venture。摩根士丹利預計，Silver　Spring今年的收入就可能達到1億美元。
        事實上，重量級的技術公司——思科、IBM、微軟和谷歌都沒有在此次智能電網的競逐中缺席，而且已經有了許多創(chuàng)新。
        在大型基礎智能化項目中嘗到了甜頭的IBM，已經在構筑電網智能化項目的技術主線。這將包括在電網沿線設立的通信設備，以及軟件和伺服器來處理堆積如山的數據。
        思科，同樣也在電力網絡設備和家用能源管理設備方面全力出擊，并宣稱智能電網就是它的下一個10億元生意的目標。通信廠商沃達豐也看準了這塊市場，準備在自己的網絡中添加家庭能耗智能管理的元素。微軟和谷歌也緊跟消費者的需求，同時在尋求設備制造商作為合作伙伴。
        上述企業(yè)競逐的主要是智能電網的配電設備市場，而在輸電和變電設備方面，傳統(tǒng)的電力制造廠商也在摩拳擦掌。比如GE、西門子和ABB都已經嘗試在電網方面引入現代化的控制系統(tǒng)，以及智能化的變電和儲能設備。
        他們的宣傳口號也幾近統(tǒng)一，就是告訴世人，智能電網并非只是已經被炒熱的智能計量表。
        由于智能電網所帶來的靈活電力使用機制，智能電動汽車、智能電器、智能家具也在籌劃進入這一市場。
       開發(fā)和技術巨人們已經點燃了智能電網市場，目標是贏取電子設備的大訂單。已經處于劫難中的美國金融業(yè)也將智能電網視為“救命稻草”。按照美國的一項統(tǒng)計，智能電網及其相關能源技術已經獲得了超過一半的美國風險投資。
        當然，此前已經積極參與到美國智能電網建設的跨國公司嗅到了中國智能電網中的商機。記者在2009中國分布式能源國際研討會上遇到了中國電力科學研究院副總工程師胡學浩。他透露，近一段時間，包括谷歌、思科都接連到國家電網公司和電科院尋求合作。他半開玩笑地說，“我們都接待不過來了”。
開放競爭才能有所創(chuàng)新
        也有分析認為，智能電網可能是下一個泡沫的來源。
        在接受記者書面采訪時，已經切入智能電網領域的IBM公司進一步闡釋了自己對未來智能電網的看法。
        IBM認為，與傳統(tǒng)的電網相比，智能電網看起來更像因特網，可以接入大量的分布式的清潔能源，比如風能、太陽能，并整合利用電網的各種信息，進行深入分析和優(yōu)化，對電網更完整和深入的洞察，實現整個智能電網“生態(tài)系統(tǒng)”更好的實時決策：對于電力用戶，可以自己選擇和決定更有效的用電方式；對于電力公司，可以決定如何更好地管理電力和均衡負載；對于政府和社會，可以決定如何保護我們的環(huán)境。最終，提高整個電網系統(tǒng)的效率、可靠性、靈活性，達到更高的智能化程度。
        基于上述設想，IBM對智能電網的開發(fā)同當年開發(fā)互聯網模式如出一轍。在IBM看來，開發(fā)智能電網要分三步完成，首先實現電網自動化，使其更強大、更清潔、成本更低。其次，集成電網及其上下游產業(yè)，建立集成能源價值鏈。提供新的增值服務，創(chuàng)造新的市場，擴展電網價值。如果做到這些，傳統(tǒng)電網就會演變成為智能電網。
        中國能源網CIO韓曉平則進一步對記者表示，相比互聯網的信息鏈，智能電網是信息鏈和能源鏈的結合，“如果以前互聯網實現了人與人的交流的話，那么智能電網的出現則營造了一個物與物交流的平臺”。
        韓曉平說，現在要把電網作為新的信息平臺開放，第一要精確供能，第二要供電安全，第三也是最重要的是自由接入，國內的電網也需要有開放的心態(tài)，讓終端用戶和以消費者為中心的設備廠商去創(chuàng)新，就像當年互聯網創(chuàng)新一樣。
        已經從國家層面推出了智能電網的美國能源部也是電網開放的支持者，他們認為，將電網進一步對創(chuàng)新開放將破除市場發(fā)展的邊界，同時將使創(chuàng)新像潮水一般發(fā)展，并衍生出多種商業(yè)模式。
        “ 想象一下在上世紀80年代啟動開放電信市場吧，以消費者為中心的增值產品和服務使得當年330億美元的市場在2006年擴大至1170億美元。”美國能源部在其對智能電網的介紹文件中做了一個頗有意味的類比。
智能電網技術中美可互補
汪時鋒
        到中國訪問的美國商務部部長駱家輝和能源部部長朱棣文特意將國家電網作為自己短暫行程中的重要一站，而這距離國家電網公司總經理劉振亞訪美考察美國的智能電網只有半年之久。
        在智能電網的建設上，中美這兩個分立于太平洋兩岸的大國之間似乎處于技術互補的局面。
        美國現有一個由9200個火電廠、總長度達30萬英里的傳輸線路組成的老化和低效的雜亂供電系統(tǒng)。全美能源的40%都由這些電網輸送，但電網這個支撐21世紀經濟發(fā)展的基石并未從其19世紀的根基上脫胎換骨，仍是多個地方電網松散的集合，它需要一個更可靠的輸電系統(tǒng)。
        所以，美國能源部將美國版的智能電網計劃叫做Unified　National　Smart　Grid，譯為統(tǒng)一國家智能電網，是指將基于分散的智能電網結合成全國性的網絡體系，包含了智能聯網的需求。
       按照美國自己的一項測算，預計未來20年間全美電力需求將較現在增長40%，除了在城市等電力需求集中的地方發(fā)展分布式能源外，美國也計劃大規(guī)模建設數百座大型火電廠和在偏遠地區(qū)增添上百億瓦特的風力和太陽能電站。
         美國能源部認為，如果有智能電網的存在，將節(jié)省百億美元的資金，同時也大幅度削減了建設更多電廠和變電設備的需要。但是，美國從來沒有放棄過對大電源的需求。中美都一直在參與核聚變實驗，如果核聚變實驗能獲得成功，并能建成清潔、高效的聚變電站，那么中美兩國其實都需要更為智能的輸電系統(tǒng)。
         有鑒于此，美國智能電網一項重要任務是，解決分布式能源體系的需要，以長短途、高低壓的智能網絡聯結客戶電源，平衡整合類似美國亞利桑那州的太陽能發(fā)電和俄亥俄州的工業(yè)用電等跨州用電的需求，實現全國范圍內的電力優(yōu)化調度、監(jiān)測和控制。
         對于中國而言，由于已經建成了特高壓的示范線，中國在長距離輸電上較美國有一定的技術優(yōu)勢。但中國在信息化技術、智能電表系統(tǒng)以及配電技術上的實力不如美國，所以兩者之間在技術上可以形成互補。
         在一些具體技術細節(jié)上，中美兩國的合作點則更多。比如說，中國的電源結構以火電為主，水電、抽水蓄能、天然氣發(fā)電等快速調節(jié)能源不足，僅占電源結構的18.6%，電網的調峰能力同發(fā)達國家有一定差距。但美國的聯合循環(huán)和燃氣機組發(fā)展很快，快速調節(jié)電源比例很高，有向中國技術輸送的空間。
        同樣，中美都面臨同等嚴峻的減排壓力，而外部減排的政治環(huán)境也已經越來越緊張。不管今年年末在哥本哈根談判上是否達成協(xié)議，都會加劇中美兩國二氧化碳減排的嚴峻性。
        智能電網的發(fā)展為減排問題提供了一種可能。按照美國財政部的一項測算，如果電網效率能提升5%，那么所節(jié)約的能源消耗將同5300萬輛汽車所排放的溫室氣體相當。
         就在今年5月份，中美簽署一項《中美清潔能源合作動議》，根據記者獲得的資料，該動議決定，今年“要構建智能電網(包括輸電和配電網絡)所需知識與技術的共享”。
         曾參加該動議簽署的相關人士透露說，今年下半年，中美之間在智能電網合作上還會有更高級別的領導人簽署更為正式和更大規(guī)模協(xié)議。