引言:關于電網的未來,有兩種完全對立的觀點:一種認為電網會朝著“同步電網數量越來越少、電網規模越來越大”的方向發展,最終形成以特高壓(主要是交流特高壓)為骨干網架、全球互聯并統一調度的超級大電網;另一種則認為可再生能源分散化的生產和消費模式,再加上儲能技術的突破和廣泛應用,將導致電網的消亡。兩種觀點盡管南轅北轍,但卻都認為是建設能源互聯網的結果。
可再生能源替代化石能源的革命,必將引起傳統電網的深刻變革,這是毋庸置疑的。但怎樣變,如何變,人們至今似乎還沒有取得共識。對未來電網發展走向的正確判斷,是科學編制電網中長期發展規劃的前提。在進入新時代,踏上新征程的時候,解決好這個問題不僅必要而且十分迫切。
可以肯定,未來電網兩種較極端的情況都不會發生,電網不可能全球聯網,也不會在變革中消亡。電網始終將遵循自身的技術規律,并跟隨科學技術的進步和時代前進的步伐,不斷發展和變化,不會以個人的意志為轉移。基于這樣的認識,本文對電網的未來以及交流特高壓的命運進行了探討,并進而對我國今后電網規劃建設的思路和原則提出建議。
需要說明的是,本文中“電網”的概念基本是廣義的,多數情況下指包括發、輸、配在內的整個電力系統。
1、能源互聯網與電網變革的方向
一、能源互聯網的科學定義
關于能源互聯網概念的內涵,經過幾年反復的認識、實踐、再認識的過程,已基本形成了共識。國家發展改革委、國家能源局、工業和信息化部2016年2月24日聯合下發的《關于推進互聯網智慧能源發展的指導意見》,集中了專家學者的智慧,對能源互聯網概念給出了一個權威的、也是科學的定義,即:能源互聯網是“互聯網+智慧能源”的簡稱,它是一種互聯網與能源生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產業發展新業態,具有設備智能、多能協同、信息對稱、供需分散、系統扁平、交易開放等主要特征,是推動我國能源革命的重要戰略支撐。
正確理解能源互聯網的定義需要把握以下幾個要點:
(1)將能源互聯網界定為“互聯網+智慧能源”的簡稱,是由于“能源互聯網”作為一個漢語詞組,理解上存在歧義。“能源互聯網”中的“互聯網(internet)”是一個專業術語而非普通名詞,世界上不存在傳輸能源的互聯網(internet),也不存在與互聯網(internet)不相干的能源互聯網。
(2)建設能源互聯網的目的,是以清潔、綠色、分散的能源生產和靈活、高效的用能方式滿足社會對能源的需求,助推能源革命,實現能源的可持續發展。
(3)能源互聯網是互聯網理念和先進信息技術與能源產業深度融合產生的新業態,由此形成的具有六大基本特征的綜合能源系統,是對傳統能源生產和消費方式的顛覆,因此,技術創新、機制創新、商業模式創新以及大眾參與是能源互聯網的本質要求。
(4)能源互聯網以智能電網(smart grid)為基礎,是智能電網的拓展和延伸形式。能源互聯網中不可能沒有智能電網,而智能電網卻可以不依賴于能源互聯網而獨立存在,因此,智能電網可以看成是能源互聯網的一種特定模式。
三部委推進互聯網智慧能源發展的指導意見,除對能源互聯網給出科學定義外,還明確了能源互聯網建設的基本原則、發展目標、重點任務,以及組織實施要求等內容,是指導我國能源互聯網建設的一個綱領性文件。
二、配電網是電網變革的先行者
由能源轉型引發的傳統電網的變革,首當其沖的是配電網,因為配電網是能源互聯網建設的主戰場。現在已經可以清楚地看到,配電網正在向著有源化、局域化、協同化、市場化、智能化的方向發展。
有源化:能源互聯網或智能電網的建設過程,就是無數清潔綠色分布式電源(包括微電網)融入配電網的過程,配電網將改變原來只單向接受主干電網電力的狀況,成為有源(主動)配電網。配電網內電源顯著的特點是小型、分散,數量眾多,大眾參與和開放共享的理念,使越來越多的能源消費者,同時成為能源的生產者。
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