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智能電(dian)(dian)(dian)(dian)網更強調用(yong)戶參與，即(ji)實現(xian)一(yi)般用(yong)戶想用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)就用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)、想賣電(dian)(dian)(dian)(dian)就賣電(dian)(dian)(dian)(dian)，不需要向(xiang)誰請示。由(you)此電(dian)(dian)(dian)(dian)網末梢(shao)就會出現(xian)很(hen)多電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)，好比原來是從樹根向(xiang)樹葉(xie)輸送，現(xian)在樹葉(xie)端(duan)就已具備電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)，整(zheng)體運(yun)行方式將發生革命(ming)性變化。

電(dian)動汽車(che)不僅是一個大功率電(dian)器，也可(ke)以是重要的(de)分布(bu)式儲能(neng)裝置。管理(li)不好，會給電(dian)網增加(jia)壓力；管理(li)得好，在(zai)低(di)谷時用電(dian)時可(ke)作為(wei)(wei)重要調節手段。智能(neng)電(dian)網應該為(wei)(wei)這(zhe)樣(yang)的(de)潛在(zai)電(dian)源(yuan)提供一個即插即用的(de)平臺。

數(shu)以億計(ji)的(de)用戶，在(zai)家庭、辦公室和(he)工廠自行利用可再(zai)生能(neng)源(yuan)發(fa)(fa)電，由(you)此(ci)產(chan)生的(de)綠色能(neng)源(yuan)通過“能(neng)源(yuan)互(hu)聯(lian)網(wang)”彼(bi)此(ci)分享(xiang)，就(jiu)像在(zai)線創造(zao)和(he)分享(xiang)信息一(yi)樣——這是(shi)2011年美(mei)國學者(zhe)杰里(li)(li)米·里(li)(li)夫金在(zai)其所著(zhu)的(de)《第三次(ci)工業革命(ming)》中(zhong)描述(shu)的(de)愿(yuan)景，也(ye)是(shi)中(zhong)國工程院(yuan)院(yuan)士、天津大學教授余貽鑫多次(ci)提及的(de)發(fa)(fa)展(zhan)構想。如今，隨著(zhu)能(neng)源(yuan)互(hu)聯(lian)網(wang)產(chan)業加速推進，上述(shu)構想正在(zai)走向現實。

“為(wei)適應能(neng)源(yuan)(yuan)轉(zhuan)型，我們需要一個功能(neng)合(he)理(li)的現(xian)代電(dian)(dian)(dian)網(wang)來集(ji)成各相(xiang)關方，并提高能(neng)源(yuan)(yuan)脫碳、轉(zhuan)化與(yu)利用過程的效(xiao)率。這(zhe)個電(dian)(dian)(dian)網(wang)就是帶(dai)有顛(dian)覆(fu)性的智能(neng)電(dian)(dian)(dian)網(wang)，以智能(neng)電(dian)(dian)(dian)網(wang)為(wei)核心的綜(zong)合(he)能(neng)源(yuan)(yuan)系統也(ye)將成為(wei)能(neng)源(yuan)(yuan)互聯(lian)網(wang)的物理(li)載體，乃至(zhi)核心。”近日(ri)在接受記者(zhe)采訪時，余貽鑫進一步解釋稱(cheng)。

那么(me)，能(neng)源互聯網(wang)(wang)產業如何(he)推動智(zhi)(zhi)能(neng)電網(wang)(wang)的(de)建設？反過來(lai)，智(zhi)(zhi)能(neng)電網(wang)(wang)發(fa)展又將如何(he)助力能(neng)源轉(zhuan)型？

可實現用戶想用電就用電、想賣電就賣電

近年來，電網智(zhi)(zhi)能化工作在我國持續推進。但余貽鑫認(ren)為，其進程依然偏慢。“我從2006年開始提出智(zhi)(zhi)能電網概念，目前已有13年時間。然而(er)，我國對智(zhi)(zhi)能電網，特別是分(fen)布式電源的認(ren)識長期不深入，因此(ci)吃了一些虧。”

余貽鑫口中的(de)“智能(neng)電網(wang)”，是指(zhi)電網(wang)的(de)第二次智能(neng)化進(jin)程。他介紹，第一(yi)次智能(neng)化始于可靠性、安全(quan)性等訴(su)求。“以(yi)紐約大停電為契機(ji)，美國(guo)政府提出把計(ji)算(suan)機(ji)技術充分用起來，在(zai)22萬伏以(yi)上的(de)變電站裝上大量的(de)遠方(fang)終端單元，并通過系統(tong)收集實時(shi)數據(ju)，建立能(neng)量管理系統(tong)。“這套管理模式已發展(zhan)了幾十年，只是由于當(dang)時(shi)的(de)信息技術成本(ben)過高，制約了其進(jin)一(yi)步(bu)的(de)推廣。”

而今，通(tong)訊、信息技(ji)術(shu)快速(su)(su)發展、成本(ben)降低，讓電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)應用(yong)成為(wei)可(ke)能(neng)(neng)，且具(ju)有非常明顯的(de)效益優勢。“第二次(ci)智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)化重點在于11萬伏及(ji)以下(xia)的(de)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)。”余貽鑫解釋，與傳(chuan)統電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)相比，智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)通(tong)過(guo)電(dian)(dian)(dian)力和(he)信息的(de)雙向(xiang)流動(dong)，建(jian)立起高度自動(dong)化和(he)廣泛分布(bu)的(de)能(neng)(neng)量(liang)交換網(wang)(wang)絡，終端(duan)用(yong)戶由此(ci)可(ke)參與電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)優化運行(xing)，容(rong)納(na)全部(bu)發電(dian)(dian)(dian)和(he)儲能(neng)(neng)選擇；同時，智(zhi)(zhi)能(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)網(wang)(wang)可(ke)使(shi)得新產品、新服務和(he)新市場成為(wei)可(ke)能(neng)(neng)，為(wei)數字(zi)經濟提供電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)質量(liang)，并實現(xian)優化資產利用(yong)和(he)高效運行(xing)，對(dui)系統干擾(rao)、自然(ran)災(zai)害等破壞(huai)可(ke)作出迅(xun)速(su)(su)反應，使(shi)其恢復運行(xing)。

換(huan)言之，現在的智能(neng)電(dian)網(wang)更(geng)強調用戶參與(yu)。“就像計算機上網(wang)一(yi)樣(yang)，希(xi)望(wang)實現一(yi)般(ban)用戶想用電(dian)就用電(dian)、想賣電(dian)就賣電(dian)，不需要向誰請(qing)示。這樣(yang)一(yi)來，電(dian)網(wang)末(mo)梢就多(duo)出(chu)很(hen)多(duo)電(dian)源，好比原來是(shi)從樹根向樹葉輸(shu)送，現在樹葉端就已具備電(dian)源，整體運行方式將發生革命(ming)性變(bian)化(hua)。”余(yu)貽鑫稱(cheng)。

高比例分布式可再生能源需要智能電網

“對智(zhi)能(neng)(neng)電(dian)網發展的(de)重視程度，我(wo)認(ren)為再(zai)怎么強調也不為過(guo)。”余貽鑫(xin)進一步表示，電(dian)網的(de)第二(er)次智(zhi)能(neng)(neng)化，更是在(zai)能(neng)(neng)源轉(zhuan)型(xing)中扮演(yan)重要角色(se)。

余貽(yi)鑫指(zhi)出(chu)(chu)，能(neng)源(yuan)(yuan)革(ge)命進程加速，對(dui)風光等可再(zai)生能(neng)源(yuan)(yuan)的(de)利用提出(chu)(chu)更高要(yao)求(qiu)。按(an)照國(guo)家(jia)發(fa)改委能(neng)源(yuan)(yuan)研究所預測，到2035年，我國(guo)風光發(fa)電(dian)占總(zong)電(dian)量(liang)的(de)比重將(jiang)達到25%左右；到2050年，該比例將(jiang)進一步提升至50%左右。

“我國擁有豐富(fu)的風(feng)光資(zi)源(yuan)，現已證實可(ke)滿足遠景(jing)開(kai)發需(xu)求。但(dan)未來，高(gao)比例風(feng)光利用也給電(dian)網穩定帶(dai)來挑戰。”余(yu)貽鑫表示(shi)，由于風(feng)光資(zi)源(yuan)的間歇性、波動性及不(bu)確定性，與之相匹配(pei)的靈(ling)活電(dian)源(yuan)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)。

在(zai)我國電力系統中，靈活電源(yuan)的(de)比重現僅為(wei)5.6%，約相當于美國的(de)1/8、德國的(de)1/4。也(ye)就(jiu)是說，面(mian)對大規模(mo)(mo)、遠距離輸送模(mo)(mo)式的(de)送端(duan)系統，火(huo)電電量至(zhi)少占到(dao)打捆(kun)電量的(de)69%，每產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)1千(qian)瓦時(shi)(shi)的(de)可(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能源(yuan)電量至(zhi)少產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)2千(qian)瓦時(shi)(shi)的(de)火(huo)電，受電端(duan)可(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)能源(yuan)電量滲透率僅為(wei)11.52%，與高比例可(ke)再(zai)生(sheng)(sheng)資源(yuan)發展(zhan)目標(biao)相悖。“相比之下，就(jiu)地(di)開發與利用模(mo)(mo)式更可(ke)取。”余(yu)貽鑫(xin)稱。

“就(jiu)地利用的(de)風電(dian)(dian)形成一個(ge)個(ge)分區(qu)，電(dian)(dian)網(wang)(wang)系統(tong)接入這(zhe)些分布式電(dian)(dian)源后互(hu)相(xiang)備用，一定區(qu)域的(de)系統(tong)可(ke)(ke)(ke)通過孤島運行，在故障期間繼續(xu)向(xiang)負荷(he)供(gong)電(dian)(dian)，尤其(qi)是向(xiang)部分重要負荷(he)供(gong)電(dian)(dian)。這(zhe)樣的(de)控制和(he)運行方式，可(ke)(ke)(ke)大大提高電(dian)(dian)網(wang)(wang)系統(tong)的(de)可(ke)(ke)(ke)靠性與(yu)韌(ren)性。”余貽(yi)鑫(xin)表示，通過智能電(dian)(dian)網(wang)(wang)實現電(dian)(dian)力和(he)信息的(de)雙(shuang)向(xiang)流動，把云計算(suan)、大數(shu)據等分布式計算(suan)等優勢(shi)引入電(dian)(dian)網(wang)(wang)，達到信息的(de)實時交換和(he)設備層(ceng)面瞬時的(de)供(gong)需平衡。“智能電(dian)(dian)網(wang)(wang)就(jiu)是一個(ge)典型(xing)的(de)物聯網(wang)(wang)，極具顛覆意義。”

智能電網既是“動力網”也是“通訊網”

“沒有智(zhi)能電網(wang)(wang)(wang)(wang)的(de)支持，高(gao)比(bi)例分(fen)布(bu)(bu)式可(ke)再(zai)生能源難以克服瓶頸；反過來，若離開廣泛的(de)分(fen)布(bu)(bu)式電源，我認為談智(zhi)能電網(wang)(wang)(wang)(wang)也(ye)是一(yi)件可(ke)笑的(de)事情。”提及具體做法，余貽(yi)鑫表示(shi)，智(zhi)能電網(wang)(wang)(wang)(wang)既(ji)是一(yi)張(zhang)“動力網(wang)(wang)(wang)(wang)”，也(ye)是一(yi)張(zhang)“通訊網(wang)(wang)(wang)(wang)”，目標在于(yu)建立一(yi)個高(gao)度自動化和廣泛分(fen)布(bu)(bu)的(de)能量交(jiao)換網(wang)(wang)(wang)(wang)絡，就像互聯網(wang)(wang)(wang)(wang)那樣去改變人們的(de)生活、工作等方式。

在此(ci)基礎上(shang)，智能電(dian)(dian)網(wang)建(jian)設(she)既包括通(tong)(tong)信(xin)、信(xin)息技術集成，分布式(shi)可再生能源發(fa)電(dian)(dian)集成，也涉及輸(shu)電(dian)(dian)系統(tong)、配電(dian)(dian)網(wang)、成熟市場等配合。“尤其(qi)在用戶(hu)需(xu)求(qiu)配合方面，為實現需(xu)求(qiu)響應(ying)，現在要做的(de)是通(tong)(tong)過用戶(hu)電(dian)(dian)表，帶動整(zheng)個電(dian)(dian)網(wang)最(zui)末梢一(yi)公里通(tong)(tong)信(xin)線(xian)路(lu)的(de)完善。因為上(shang)面的(de)線(xian)路(lu)已經建(jian)得很好了，完善‘最(zui)后一(yi)公里’，不(bu)止對電(dian)(dian)網(wang)本身有(you)好處，也為智能城市的(de)整(zheng)體發(fa)展提供了契(qi)機(ji)。”

此外，余貽鑫提醒，目前還有一些潛(qian)在的分布式電源同(tong)樣值得(de)關注，給智能(neng)電網(wang)發展提出新的要(yao)求。

以(yi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)汽(qi)(qi)車為(wei)例(li)，余貽(yi)鑫稱，其用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量十分可觀，甚至在(zai)部分城市(shi)家庭(ting)，把家中其他(ta)用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)設(she)備加起來(lai)，也不抵一(yi)(yi)輛(liang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)汽(qi)(qi)車的(de)耗(hao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)量。根據現有規劃，到2030年，我國電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)汽(qi)(qi)車保(bao)有量最高將達8000萬輛(liang)，對(dui)應電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池容量24億千瓦時(shi)。“未來(lai)，電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)動(dong)汽(qi)(qi)車不僅(jin)是(shi)一(yi)(yi)個大功率電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)器，也可以(yi)是(shi)重要的(de)分布(bu)式儲能裝置(zhi)。管(guan)理不好，會給電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)增加壓力；管(guan)理得好，在(zai)低谷時(shi)用(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)可作為(wei)重要調節手段。因此，包括市(shi)場、技術等支持在(zai)內，智能電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)也應該為(wei)這樣的(de)潛(qian)在(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源提供一(yi)(yi)個即插即用(yong)的(de)平臺。”