中國的智能電網(wǎng)將更多精力放在了輸電側(cè),強(qiáng)調(diào)特高壓架構(gòu)下堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)。
但在目前智能電網(wǎng)建設(shè)由電網(wǎng)公司主導(dǎo)的現(xiàn)行體制下,電網(wǎng)公司的選擇在一些業(yè)內(nèi)專家看來是“最經(jīng)濟(jì)的”。在國外被視為智能電網(wǎng)核心的分布式能源在中國的待遇可謂是天壤之別。
“國外目前發(fā)展智能電網(wǎng)的重點(diǎn)并沒有放在不斷提高電壓等級上,而是優(yōu)先發(fā)展更為高效、節(jié)能的分布式能源系統(tǒng)。中國的智能電網(wǎng)則將更多精力放在了輸電側(cè),強(qiáng)調(diào)特高壓架構(gòu)下堅(jiān)強(qiáng)的智能電網(wǎng)。”中國能源網(wǎng)首席信息官韓曉平說。
韓曉平介紹,在美國、歐洲和日本,發(fā)展智能電網(wǎng)有一個堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和實(shí)實(shí)在在的市場,即從上世紀(jì)七十年代“石油危機(jī)”以來逐步發(fā)展起來的分布式能源系統(tǒng)。國外發(fā)展智能電網(wǎng)就是為了給各種分布式能源提供自由接入的動態(tài)平臺、為節(jié)能和需求側(cè)管理提供智能化控制管理平臺、為蓄電汽車和各種新型電器提供創(chuàng)新的應(yīng)用平臺,從而解決供電安全和可持續(xù)發(fā)展等問題。就像眾多PC機(jī)形成了局域網(wǎng)一樣,眾多分布式能源形成了微電網(wǎng),這些微電網(wǎng)需要與主網(wǎng)相連,由此就需要一個智能的管理系統(tǒng),智能電網(wǎng)由此而來。
但在中國,國家電網(wǎng)公司對智能電網(wǎng)的定義是: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(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ),以信息化、數(shù)字化、自動化、互動化為特征的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。
國網(wǎng)能源研究院副院長胡兆光對此解釋,到2020年,國家電網(wǎng)將面臨1億5千萬千瓦風(fēng)電的輸送問題,將眼光更多集中在輸電側(cè),是由中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段、能源集中分布特點(diǎn)所決定的。“中國國情畢竟與西方不同,分布式能源不可能成為智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)與主流。”
但一些專家認(rèn)為,在現(xiàn)行體制下,電網(wǎng)企業(yè)是電量的唯一買家,配電側(cè)的放開會侵蝕電網(wǎng)公司的利益,而強(qiáng)調(diào)能源大容量、長距離的輸送能進(jìn)一步增強(qiáng)電網(wǎng)公司的控制力。還有專家質(zhì)疑,自2004年廠網(wǎng)分離后,我國電網(wǎng)投資就落后于電源投資,而配電側(cè)的電網(wǎng)建設(shè)更是電網(wǎng)建設(shè)的薄弱環(huán)節(jié),未來以特高壓為骨架強(qiáng)調(diào)輸電側(cè)的智能電網(wǎng)建設(shè)將進(jìn)一步加大這種差距。這些可能使得智能電網(wǎng)建設(shè)忽視分布式能源等配電側(cè)的智能化,不能讓廣大電力終端消費(fèi)者更多地受益。
全國人大代表、澳門發(fā)展策略研究中心會長梁維特就建議,國家電網(wǎng)應(yīng)借鑒歐盟的“超級智能電網(wǎng)”,在建設(shè)特高壓遠(yuǎn)距離輸電的同時,重點(diǎn)發(fā)展適合分布式能源發(fā)展的著重于配電側(cè)的智能電網(wǎng)。
國網(wǎng)能源研究院副總工程師周原冰則強(qiáng)調(diào),國家電網(wǎng)發(fā)展分布式能源始終是輸電側(cè)與配電側(cè)兼顧的,但兼顧在不同階段也要有所側(cè)重。目前發(fā)展智能電網(wǎng)的首要任務(wù)是解決可再生能源大規(guī)模送出的問題。中國由于缺少分布式能源的基礎(chǔ),智能電網(wǎng)是先發(fā)展輸電側(cè),隨著分布式能源的發(fā)展,未來智能電網(wǎng)肯定會向配電側(cè)普及。
體制改革輸配分離亟須破僵局
體制問題是導(dǎo)致智能電網(wǎng)建設(shè)對配電端不夠重視的根本原因,電網(wǎng)公司沒有動力去支持分布式能源的發(fā)展。
但配電側(cè)的智能化不可能一蹴而就,分布式能源的并網(wǎng)面臨一系列電力體制改革的深層次問題。
華南理工大學(xué)天然氣利用研究中心主任華賁認(rèn)為,可以采取過網(wǎng)費(fèi)的方式解決并網(wǎng)難題。“電網(wǎng)好比高速公路,過網(wǎng)費(fèi)好比過路費(fèi),收費(fèi)站只收取過路費(fèi),車內(nèi)的貨物還屬于貨主。如果用電方與電廠可以根據(jù)市場互相議價,只付過路費(fèi)給電網(wǎng),那么一切問題都將迎刃而解。”
這可參照丹麥國家電網(wǎng)的做法。丹麥國家電網(wǎng)企業(yè)傳播部副總裁漢斯介紹,在北歐的電力交易體制中,發(fā)電、輸電、配電是拆開的。發(fā)電與配電分別由民營公司運(yùn)營,這保證了消費(fèi)者的選擇權(quán);輸電由隸屬于丹麥能源局的國家電網(wǎng)公司負(fù)責(zé),該公司處于壟斷地位,但屬于非盈利機(jī)構(gòu)。在整個交易鏈條中,國家電網(wǎng)公司是一個公共事業(yè)單位,不以盈利為目的,其職責(zé)是保證消費(fèi)者用上最便宜的電。在這個交易體制中,消費(fèi)者付錢給地方電力公司,地方電力公司和電廠付錢給電網(wǎng),電力公司也可以繞過電網(wǎng),直接通過電廠買電。
這些交易主要通過位于挪威奧斯陸的北歐電力實(shí)時交易中心完成。交易中心由兩部分組成:實(shí)時交易市場和平衡調(diào)節(jié)交易市場。實(shí)時交易市場主要以競價為原則進(jìn)行交易,有4個交易主體:電廠(發(fā)電)、國家電網(wǎng)(輸電)、地方電力公司(配電)與消費(fèi)者(用電)。電力公司預(yù)測第二天各個時段用電量,無論實(shí)際交易電量多于或少于預(yù)測電量,電力公司都要向電廠付費(fèi),因?yàn)?,電廠要么需要額外發(fā)電,要么需要關(guān)停機(jī)組。而作為電廠來講,如果無法在第二天特定時段提供電力公司預(yù)測的電量,則需賠償給電力公司,后者拿著這些錢,再去找其他電廠發(fā)電。這些費(fèi)用都由丹麥國家電網(wǎng)公司代收后再轉(zhuǎn)交給各方。如果出現(xiàn)電力過剩,交易系統(tǒng)可以通過價格信號,鼓勵大電力用戶將用電提前或者推后,用以消耗掉這部分過剩電力。這些大用戶大多是工廠,他們選擇在電力過剩時段生產(chǎn),電價較平常將低出許多。
而中國的實(shí)際情況是電廠必須將全部電力賣給電網(wǎng),再由電網(wǎng)批發(fā)給用電方。這好比是車主必須將貨物全部賣給高速公路,再由高速公路賣給消費(fèi)者。華賁認(rèn)為,如果允許電網(wǎng)收取過網(wǎng)費(fèi),那么無論分布式電源電價如何,只要有人愿意買,電網(wǎng)就有利可圖。
“以廣東大學(xué)城分布式能源項(xiàng)目為例,上網(wǎng)電價為0.78元,這個價格企業(yè)有盈利,用戶可以接受,自由買賣有什么不可以呢?電網(wǎng)和我們建設(shè)方有不同利益的訴求,只是沒有人為我們搭建利益交換平臺。”劉顯明所謂的利益交換平臺也就是過網(wǎng)費(fèi)的結(jié)算平臺。
然而,這種操作手法無疑會遭到電網(wǎng)方面的強(qiáng)烈反對。過網(wǎng)費(fèi)的實(shí)行相當(dāng)于輸配分開,這等于剝奪了電網(wǎng)企業(yè)躉電的巨大壟斷權(quán)力。
2002年,國務(wù)院以國發(fā)[2002]5號文件下發(fā)《電力體制改革方案》,堅(jiān)持政企分開、廠網(wǎng)分開、主輔分開、輸配分開的電力工業(yè)改革方向,要求打破壟斷,引入競爭,建立社會主義電力市場經(jīng)濟(jì)體制。然而,時隔8年,除了政企分開、廠網(wǎng)分開基本實(shí)現(xiàn)外,主輔分開與輸配分開的目標(biāo)仍遙遙無期。
業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,國家電網(wǎng)依靠自身壟斷地位,做大做強(qiáng)唯恐不及,又怎么會因?yàn)樾⌒〉姆植际侥茉炊试S在輸配分開上撕開一個口子?梁維特認(rèn)為,出于利益考慮,處于壟斷地位的電網(wǎng)公司可能并不熱衷于分布式能源的發(fā)展,甚至可能借用技術(shù)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等理由人為地拖延或者不作為,從而客觀上阻礙了分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展。
過網(wǎng)費(fèi)在現(xiàn)行體制下無法實(shí)行的另一原因是違反了電力法。因?yàn)殡娏Ψㄒ?guī)定只有擁有電力管理部門頒發(fā)的《供電許可證》的企業(yè)才能成為合法的供電主體,除部分直供電試點(diǎn)外,電廠必須將電現(xiàn)行賣給電網(wǎng),否則便屬非法行為。
從嚴(yán)格的法律意義上來講,分布式電源將多余電量供給其他用電主體有悖于電力法。梁維特認(rèn)為,政策法規(guī)的滯后是分布式能源難以獲得快速發(fā)展的最根本的原因。
除了電價的利益之爭,作為獨(dú)立發(fā)電側(cè),如何繳納相關(guān)稅費(fèi),是圍繞在分布式電源與電網(wǎng)之間的另一難題。
去年,發(fā)改委、電監(jiān)會、能源局聯(lián)合發(fā)出通知再次強(qiáng)調(diào),擁有自備電廠的企業(yè)應(yīng)交納國家規(guī)定的政府性基金及附加,并由當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)企業(yè)負(fù)責(zé)代征上繳。這些稅費(fèi)名目繁多大致有“三峽工程建設(shè)基金、農(nóng)網(wǎng)還貸資金、城市公用事業(yè)附加費(fèi)、可再生能源電價附加、水庫移民后期扶持資金”等。
但通知并未界定自備電廠的準(zhǔn)確含義。分布式電源屬于自備電源,還是屬于自備電廠?電網(wǎng)方面認(rèn)為,既然分布式電源產(chǎn)生了電力供應(yīng),本質(zhì)上就屬于自備電廠,繳納以上稅費(fèi)理所當(dāng)然。
而分布式能源從業(yè)者一方認(rèn)為,在國家節(jié)能減排,鼓勵使用天然氣的大政方針下,分布式電源的財政補(bǔ)貼尚嫌不夠,怎么能與火電廠一樣繳納如上稅費(fèi)呢?
業(yè)內(nèi)人士建議,應(yīng)進(jìn)一步確立電網(wǎng)企業(yè)在分布式能源系統(tǒng)發(fā)展上的責(zé)任和義務(wù),確立全額購電的基本原則和合理可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)桿電價;與此同時,亦應(yīng)該提供相應(yīng)的稅收減免等優(yōu)惠措施。
體制改革不可能朝夕及至。中國城市燃?xì)鈪f(xié)會秘書長遲國敬提出了一個折中的建議,即分布式能源建設(shè)方可以與電網(wǎng)組建合資公司,共享利潤。他舉例說,日本的東京電力與東京瓦斯就是通過合資,在分布式能源方面開展了緊密合作。但業(yè)內(nèi)人士對此卻持悲觀態(tài)度:在當(dāng)前電力總體供過于求的情況下,電網(wǎng)方面哪里來的合作動力?
<<<鏈接中國版智能電網(wǎng) - 概述
中國版智能電網(wǎng),就是指以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ),利用先進(jìn)的通信、信息和控制技術(shù),構(gòu)建以信息化、自動化、數(shù)字化、互動化為特征的統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能化電網(wǎng)。自從當(dāng)年智能電網(wǎng)成為奧巴馬新能源政策的重要內(nèi)容,智能電網(wǎng)建設(shè)就越來越被業(yè)界關(guān)注。中國國家電網(wǎng)公司以極快的反應(yīng)速度,將“智能電網(wǎng)”上升到戰(zhàn)略層面,“捆綁”其特高壓概念。國家電網(wǎng)公司高調(diào)提出“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”,更是讓“智能電網(wǎng)”概念炙手可熱,并在股票市場上產(chǎn)生巨大影響,一時間,各家券商紛推所謂“智能電網(wǎng)概念股”。
中國版智能電網(wǎng) - 重要意義
智能電網(wǎng)倡導(dǎo)者習(xí)慣這樣描繪“智能電網(wǎng)生活”:空調(diào)能夠感知用電高峰電價上漲,自動調(diào)整溫度,為您控制用電量及節(jié)省電費(fèi);調(diào)度中心大屏幕能自動顯示網(wǎng)絡(luò)故障方位并自動解決;屋頂太陽能發(fā)電所得在自用之余可以出售給電網(wǎng);電動汽車可以實(shí)現(xiàn)電能的“上傳”與“下載”,并參與電網(wǎng)調(diào)峰。
智能電網(wǎng)其實(shí)就是將電網(wǎng)智能化水平提高到可以適應(yīng)新能源技術(shù)革命所帶來的種種變化與需求的電網(wǎng),其本身并不是新能源技術(shù)革命的核心引擎,但它是不可缺少的公共載體與重要組成部分。智能電網(wǎng)的終極推進(jìn)者應(yīng)是代表公眾利益的政府,不能停留在IT企業(yè)營銷行為或者電網(wǎng)企業(yè)投資計劃的層面,因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)建設(shè)和新能源大面積推廣最終都需要全社會買單,需要從社會總福利角度進(jìn)行公共決策,通過技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)升級來搶占戰(zhàn)略制高點(diǎn)。
中國版智能電網(wǎng) - 主要功能
1、自愈——傳感器對電網(wǎng)實(shí)時監(jiān)控和在線評估,預(yù)防、發(fā)現(xiàn)、快速診斷和消除故障隱患;
2、兼容——支持分布式發(fā)電和插電式電動汽車即插即用,容納風(fēng)電等新能源大規(guī)模接入;
3、互動——實(shí)現(xiàn)雙向互動智能傳輸數(shù)據(jù)和動態(tài)浮動電價制度,有效減少家庭、辦公室和工廠電力消耗;
4、優(yōu)化——對資產(chǎn)進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控,延長資產(chǎn)使用壽命,避免中斷事件;
5、集成——實(shí)現(xiàn)企業(yè)管理、生產(chǎn)管理、調(diào)度自動化與電力市場管理業(yè)務(wù)的集成,形成全面輔助決策支持體系。
中國版智能電網(wǎng) - 接入標(biāo)準(zhǔn)
在國網(wǎng)發(fā)展統(tǒng)一堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的口號中,首要理由就是面臨新能源特別是風(fēng)電裝機(jī)的突飛猛進(jìn)給電網(wǎng)接入帶來的巨大挑戰(zhàn)。特別是中國規(guī)劃建設(shè)七個千萬千瓦級風(fēng)電基地,風(fēng)電無法就地消納,需要依托高電壓等級、大規(guī)模遠(yuǎn)距離輸送,由此帶來系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻、電網(wǎng)適應(yīng)性、電壓控制、安全穩(wěn)定性等問題。如果新能源電量比例在5%以下,現(xiàn)有電網(wǎng)完全可以消納。不過,由于要求未來新能源大規(guī)模替代傳統(tǒng)化石能源,所以電網(wǎng)必須要積極適應(yīng)這個方向。太陽能和風(fēng)能間歇性很大,需要儲能技術(shù)、微網(wǎng)技術(shù),使電網(wǎng)更有彈性,能夠接納更多新能源。
國網(wǎng)已經(jīng)拿出了風(fēng)電和光伏接入電網(wǎng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并力圖使其成為國標(biāo),并把抽水蓄能電站作為主要調(diào)峰手段。當(dāng)然,國網(wǎng)也一并“伸手”要求,希望在新能源輸配電價、電網(wǎng)接入工程、輔助服務(wù)上獲得“照顧”。國網(wǎng)也把適應(yīng)大規(guī)模風(fēng)電基地的電網(wǎng)建設(shè)作為特高壓戰(zhàn)略的重要支撐理由。電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)該積極與開放地投入新能源接入工作,更多的將其作為重要的社會責(zé)任來看待。
中國版智能電網(wǎng) - 新型能源
智能電網(wǎng)其實(shí)就是將電網(wǎng)智能化水平提高到可以適應(yīng)新能源技術(shù)革命所帶來的種種變化與需求的電網(wǎng),其本身并不是新能源技術(shù)革命的核心引擎,但它是不可缺少的公共載體與重要組成部分。就新能源接入投資領(lǐng)域,大量的分布式電源并于中壓或低壓配電網(wǎng)上運(yùn)行,徹底改變了傳統(tǒng)的配電系統(tǒng)單向潮流的特點(diǎn),要求系統(tǒng)使用新的保護(hù)方案、電壓、頻率控制等來滿足雙向潮流的需要。智能電網(wǎng)可使分布式電源對電力系統(tǒng)的負(fù)面影響最小化,并能使分布式發(fā)電的控制柔性發(fā)揮至最高。主要關(guān)鍵技術(shù)包括:微網(wǎng)技術(shù)、分布式發(fā)電的聯(lián)合調(diào)度、分布式發(fā)電參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)。此外需要應(yīng)用新型柔性交流輸電技術(shù)元件,靈活控制輸配電線路上的潮流,調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓和頻率,增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性;需要新的輸配電相制和頻率。
中國版智能電網(wǎng) - 技術(shù)革新
在一些地方電網(wǎng)看來,智能電網(wǎng)不是一個新鮮詞。如果說電網(wǎng)的智能化也算智能電網(wǎng)一部分的話,那么一些地方電網(wǎng)幾年前就開始了研究和嘗試。正如中國電力科學(xué)研究院副總工程師胡學(xué)浩所說,“輸電網(wǎng)中基于相量測量單元的廣域測量系統(tǒng)、柔性交流輸電和配電網(wǎng)中分布式發(fā)電、自動抄表、需求側(cè)管理等很多技術(shù),在智能電網(wǎng)概念提出前就已在研究,并取得了不錯成績。智能電網(wǎng)的發(fā)展會讓其提高到新的層次,并使研發(fā)工作更有用武之地。”
2008年華東電網(wǎng)全面啟動以高級調(diào)度中心建設(shè)為突破口的智能電網(wǎng)第一階段項(xiàng)目群工作,分高級調(diào)度中心、多適應(yīng)的電網(wǎng)規(guī)劃優(yōu)化體系研究、數(shù)字化變電站建設(shè)、企業(yè)統(tǒng)一信息平臺建設(shè)四條主線進(jìn)行,大大提高了電網(wǎng)的安全控制水平。全世界看,電網(wǎng)互聯(lián)都是趨勢。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模越來越大,怎樣在大電網(wǎng)狀態(tài)下保證安全就是一個很重要的問題。這就依賴于自動化技術(shù)水平的提高。原來我們對線路是人工巡檢,而智能化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)自動控制,能準(zhǔn)確知道錯在哪里。這通過自動化調(diào)度系統(tǒng)和數(shù)字化變電站等設(shè)備可以做到”,上述權(quán)威人士說該領(lǐng)域可以穩(wěn)步發(fā)展智能化。
中國版智能電網(wǎng) - 安全可靠
智能電網(wǎng)首要作用應(yīng)是有效保證電力安全可靠性,較傳統(tǒng)電網(wǎng)更加堅(jiān)強(qiáng)并具有更大“彈性”,可以有效地抵御自然災(zāi)害、外力破壞等各類突發(fā)事件給電力系統(tǒng)造成的影響;并具有強(qiáng)大的“自愈”功能,可以通過遠(yuǎn)程設(shè)備在線監(jiān)視和系統(tǒng)信息分析,更加及時、準(zhǔn)確地預(yù)測和處置各類系統(tǒng)故障。
這涵蓋高度集成的通訊系統(tǒng)、運(yùn)行與決策、更智能的自動化控制系統(tǒng)。需要的關(guān)鍵技術(shù)分別包括:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、全電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化和通用化通信規(guī)約和任意元件之間雙向通信的機(jī)制與實(shí)現(xiàn);實(shí)時仿真、在線評估、診斷與決策,企業(yè)管理、生產(chǎn)管理、調(diào)度自動化與電力市場管理等的集成;分布式Agent,多類型元件的系統(tǒng)工作和控制和新的保護(hù)原理、裝置和體系。
中國版智能電網(wǎng) - 用戶互動
用戶互動智能等待突破,在美國人的智能電網(wǎng)概念中,用戶側(cè)的互動化是主要構(gòu)成部分。智能電網(wǎng)通過分時定價等激勵機(jī)制的實(shí)施和智能電表等工具的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)供電企業(yè)與用戶之間的充分互動,使用戶根據(jù)負(fù)荷情況自主作出響應(yīng),把高峰時段的部分電力需求轉(zhuǎn)移到非高峰時段;還可通過電力存儲技術(shù)的推廣,如電動汽車、油氣混合動力車等,提高低谷時段電能、特別是可再生能源的利用效率。
在中國這個領(lǐng)域必須要等待電力市場化的發(fā)展,目前電力改革根本沒有到達(dá)那個程度。發(fā)展智能電網(wǎng)最常使用的理由是,它允許電力用戶根據(jù)不同時段電力價格,自主選擇電力消費(fèi)時間,控制負(fù)荷與消費(fèi)電量,甚至還可以將家用電動汽車蓄電池的電反送入電網(wǎng)進(jìn)行出售,從而降低總電費(fèi)開支10%-25%。但是,如果沒有電力市場對各類能源發(fā)電的市場化定價,如果不允許電力用戶自由參與電力買賣,如果不建立電力市場化負(fù)荷平衡機(jī)制,就不會有上述結(jié)果,電網(wǎng)智能化也就無法徹底實(shí)現(xiàn)。
這需要計量與需求側(cè)管理技術(shù)。一方面,需要智能電表,要求能實(shí)現(xiàn)帶有時標(biāo)的多種計量,成為分布于網(wǎng)絡(luò)上的系統(tǒng)傳感器和量測點(diǎn),同時提供給用戶實(shí)時電價和用電信息,并實(shí)現(xiàn)對用戶室內(nèi)用電裝置的負(fù)荷控制;另一方面,需要電網(wǎng)全維信息獲取,包括電壓、頻率等電信息,同時包含設(shè)備狀態(tài)、環(huán)境參數(shù)、排放指標(biāo)等等。