堅強智能電網(wǎng)：中原崛起的強力引擎

牛元立 楊紅旗 李會濤

建設(shè)堅強智能電網(wǎng)作為解決人們?nèi)找嬖鲩L的能源需求的有效手段，已經(jīng)成為當(dāng)前一項重要的國家戰(zhàn)略，其總體發(fā)展目標(biāo)是：建成以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強電網(wǎng)為基礎(chǔ)，以信息化、自動化、互動化為特征的自主創(chuàng)新、國際領(lǐng)先的堅強智能電網(wǎng)。

河南省智能電網(wǎng)戰(zhàn)略已經(jīng)上升到政府和社會高度，2010年省政府工作報告已明確提出要搞好堅強智能電網(wǎng)建設(shè)。省電力公司將力爭把智能電網(wǎng)寫入河南省“十二五”規(guī)劃，爭取政府全方位支持智能電網(wǎng)建設(shè)，打造河南電力樞紐，為中原崛起提供更加堅強可靠的電能支撐。

2010年，河南全年生產(chǎn)總值(GDP)達(dá)到22942.68億元，居全國第5位，同比增長12.2%。今后幾年，以鄭州都市圈為中心的中原城市群將率先在全省基本實現(xiàn)工業(yè)化。同時，河南將加快黃淮四市經(jīng)濟(jì)“凹陷地帶”隆起，促進(jìn)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展，實現(xiàn)中原崛起的宏偉目標(biāo)。預(yù)計2020年，全省生產(chǎn)總值將達(dá)到46273億元，非農(nóng)勞動力占全部勞動力的比重達(dá)到60%以上，城鎮(zhèn)人口達(dá)到50%以上。

據(jù)預(yù)測，河南2015年、2020年全社會用電量將分別達(dá)到3960億千瓦時、5400億千瓦時。“十二五”、“十三五”期間年均增長分別為11.48%、6.4%。

在河南經(jīng)濟(jì)社會持續(xù)高速發(fā)展的情況下，建設(shè)堅強智能電網(wǎng)意義重大。

智能電網(wǎng)建設(shè)將加快河南電源結(jié)構(gòu)調(diào)整

從裝機(jī)結(jié)構(gòu)上看，全省火電裝機(jī)比例一直高于全國火電裝機(jī)比例，且上升趨勢較為明顯，原因來自兩個方面：一是全省電力裝機(jī)總量加速增長，2004年以來年均增速在20%左右；二是近年新增電力裝機(jī)主要來自火電，水電開發(fā)程度已達(dá)到80%以上，發(fā)展空間較小。

近幾年，全省火電裝機(jī)比例在90%以上，水電在6%～7%左右。新能源裝機(jī)也有較大發(fā)展，但占總裝機(jī)的比例不高。截至2009年年底，全省0.6萬千瓦及以上機(jī)組的裝機(jī)容量4679.8萬千瓦，其中水電裝機(jī)365.28萬千瓦，占7.8%；火電4293.79萬千瓦，占91.76%；新能源20.73萬千瓦，占0.44%（其中風(fēng)電4.88萬千瓦，生物質(zhì)發(fā)電15.60萬千瓦）。根據(jù)省“十一五”能源發(fā)展規(guī)劃，2010年風(fēng)電和秸稈等可再生能源發(fā)電裝機(jī)達(dá)到50萬千瓦，其中，風(fēng)電裝機(jī)20萬千瓦，秸稈等生物質(zhì)發(fā)電30萬千瓦。根據(jù)相關(guān)預(yù)測：全省可再生能源發(fā)電及核電的總裝機(jī)2015年將達(dá)到185萬千瓦，2020年達(dá)到350萬千瓦。要實現(xiàn)該方案，需要通過建設(shè)智能電網(wǎng)，在確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的前提下，最大限度地將可再生能源并網(wǎng)發(fā)電。

依托于智能電網(wǎng)建設(shè)，2020年，河南火電裝機(jī)容量比例將降低到79.34%，電源結(jié)構(gòu)大幅改善。

堅強智能電網(wǎng)目標(biāo)實現(xiàn)后，節(jié)能減排效益顯著。一是提高電能終端使用效率，到2020年，電能在終端能源消費中的比重將由目前的21%提高到27%；二是到2020年，通過提升發(fā)電利用效率、輸電效率和電能終端使用效率以及推動太陽能、核電和風(fēng)能等可再生和清潔能源開發(fā)利用，可實現(xiàn)節(jié)能，減排二氧化碳約6000萬噸。

智能電網(wǎng)建設(shè)將推動河南電力裝備制造業(yè)發(fā)展

智能電網(wǎng)技術(shù)革命打開了電信、電網(wǎng)、電視網(wǎng)等整合的通道，最終的智能電網(wǎng)，會將電網(wǎng)提升為電力、數(shù)據(jù)、視頻、智能家電控制、樓宇自動化和電動交通等多功能合成的互動網(wǎng)絡(luò)，即營建一個“電力光纖復(fù)合電纜電網(wǎng)”。這將是一個比3G更龐大的產(chǎn)業(yè)鏈，智能電網(wǎng)將成為拉動經(jīng)濟(jì)發(fā)展的下一個引擎。對中國而言，智能電網(wǎng)對投資的拉動作用更大，被稱作下一個“4萬億”。

依托智能電網(wǎng)的發(fā)展，鞏固河南省現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，提升河南優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，對河南經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

根據(jù)智能電網(wǎng)建設(shè)的6個環(huán)節(jié)，國家電網(wǎng)已經(jīng)確定了未來智能電網(wǎng)建設(shè)的六大領(lǐng)域：發(fā)電、輸電、變電、配電、用電以及電網(wǎng)調(diào)度，六大領(lǐng)域?qū)⑷嫱七M(jìn)，如下圖所示：

堅強智能電網(wǎng)建設(shè)的6個環(huán)節(jié)

目前，河南省正積極把握智能電網(wǎng)建設(shè)的重大機(jī)遇，利用自身優(yōu)勢，謀劃建設(shè)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，打造戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。根據(jù)河南省《中原電氣谷發(fā)展規(guī)劃》，初步考慮以許繼電氣、平高電氣等骨干企業(yè)為龍頭，以中原電氣谷建設(shè)為依托，著力攻克輸變電領(lǐng)域核心技術(shù)，提高自主創(chuàng)新能力，實施一批高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重大項目，建設(shè)智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，引領(lǐng)我國智能電網(wǎng)裝備向大容量、特高壓、組合化、智能化、高可靠方向發(fā)展。力爭到2020年，在河南形成涵蓋高級電量測控體系、高級配電體系、高級輸電系統(tǒng)、高級資產(chǎn)管理體系的智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，打造具有國際競爭力的智能電網(wǎng)裝備制造基地。

智能電網(wǎng)發(fā)展將帶動并服務(wù)于河南電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展

河南省政府充分認(rèn)識到電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有的戰(zhàn)略意義，把電動汽車的研發(fā)與推廣作為汽車產(chǎn)業(yè)新的增長點。2009年，《河南省人民政府關(guān)于加快電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》公布，提出要力爭把本省建設(shè)成為國內(nèi)重要的電動汽車基地。2010年1月，鄭州市開始推行電動汽車的示范運營，開通兩條電動公交示范線路和一條城際公交運營線路，同時公安、市政與供電部門也采購了電動汽車進(jìn)行示范運行。截至2010年年底，河南共建成電動汽車充換電站2座，已全面布局充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。到2015年，全省將建成電動汽車充換電站90座，電池配送站32座，從而保障電動汽車的順利推廣。

電動汽車產(chǎn)業(yè)和充電基站發(fā)展對電力需求有一定的拉動作用。到2020年，按照保守、基準(zhǔn)和樂觀三種情景估計，河南省電動汽車保有量分別為15.8、31.6和47.3萬輛。按電動汽車最大行駛距離100公里計算，在保守、基準(zhǔn)和樂觀三種情形下，河南省充電基站總數(shù)分別為682座、1480座和2090座。電動汽車通過使用電力替代石油作為動力，將減少石油消費量，同時增加電力消費量。電動汽車通過充電站與電網(wǎng)相連，作為分布式蓄電裝置，可以較好地起到調(diào)峰填谷的作用，智能電網(wǎng)建設(shè)為河南省大規(guī)模發(fā)展電動汽車產(chǎn)業(yè)打下基礎(chǔ)。

智能電網(wǎng)發(fā)展將增強河南能源安全保障

2008年，河南省的能源生產(chǎn)總量為1.5487億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，能源消費總量為1.8784億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。二者的增速卻有所不同，在消費量出現(xiàn)9.9%的高速年增長時，生產(chǎn)量卻呈現(xiàn)出2.7%的負(fù)增長，河南省能源供給安全面臨著日益加劇的壓力。建設(shè)堅強智能電網(wǎng)關(guān)系到河南省能源安全和能源可持續(xù)發(fā)展。智能電網(wǎng)對于保障全省能源安全的必要性，體現(xiàn)在資源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境三方面。首先，要維護(hù)能源供給和使用安全，必須降低對煤炭資源的過分依賴，優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)。其次，必須通過提高能源利用效率、促進(jìn)節(jié)能減排，來保障能源使用安全。第三，調(diào)整本省能源戰(zhàn)略，完善配套改革以提高能源安全水平。

通過智能電網(wǎng)建設(shè)，可以提高供電可靠性，滿足分布式電源的即插即用，提升電網(wǎng)抵御外部物理攻擊或自然災(zāi)害的能力。配電網(wǎng)網(wǎng)損明顯降低，配電網(wǎng)供電可靠性顯著提升。經(jīng)初步測算，配電自動化及高級應(yīng)用系統(tǒng)在經(jīng)歷三個建設(shè)階段后，建成范圍內(nèi)全省電網(wǎng)供電可靠性能夠分別達(dá)到99.92%、99.95%、99.99%。智能配電網(wǎng)運維管理集約化工程的實施，可以提高配電網(wǎng)設(shè)備檢修的準(zhǔn)確性、降低設(shè)備故障率、降低配電網(wǎng)運維成本、實現(xiàn)配電網(wǎng)的智能化、集約化管理。通過提高實時監(jiān)測各電能質(zhì)量指標(biāo)，實現(xiàn)故障預(yù)警等高級應(yīng)用，保證配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行和用戶的安全可靠用電；同時，實現(xiàn)配電網(wǎng)電能質(zhì)量問題的綜合治理，配網(wǎng)電能質(zhì)量的提高可以有效降低配網(wǎng)網(wǎng)損，全面提高配電網(wǎng)的社會經(jīng)濟(jì)效益。

電網(wǎng)智能化之后，預(yù)計高峰負(fù)荷將有所變化：隨著電力需求側(cè)管理和分時電價等經(jīng)濟(jì)杠桿作用的加強，以及儲能技術(shù)的發(fā)展，用電峰谷差擴(kuò)大的趨勢將趨緩，日負(fù)荷全線趨于平坦，最大負(fù)荷峰值減少0.5%，可有效消減高峰負(fù)荷，節(jié)省基礎(chǔ)設(shè)施投資。預(yù)計電量將有所變化：電網(wǎng)安全性和電能終端利用率提高后，第二階段、第三階段電量較規(guī)劃水平提高0.05%，遠(yuǎn)期較規(guī)劃水平提高0.5%。

總之，建設(shè)堅強智能電網(wǎng)，對于河南省具有重要的社會和經(jīng)濟(jì)效益：調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、提高機(jī)組利用小時、增加可再生能源發(fā)電并網(wǎng)、建立智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)大規(guī)模發(fā)展電動汽車，優(yōu)化能源資源配置、減少二氧化碳排放和改善環(huán)境、改變能源消費模式、實現(xiàn)節(jié)能減排、平穩(wěn)電力日負(fù)荷高峰、提高電網(wǎng)安全可靠、保障能源安全等。當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和現(xiàn)有的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)迫切需要建設(shè)智能電網(wǎng)，打造河南能源輸送樞紐，強力助推中原崛起。