我國開展智能電網建設盡管已有數年時(shí)間，但至今仍然缺少一個(gè)具有長(cháng)遠(yuǎn)指導意義的(de)頂層設計，說明(míng)我國的(de)智能電網建設在某種程度上還(hái)未完全擺脫被動的(de)狀态。對(duì)智能電網的(de)研究，由于種種原因過去涉及技術層面的(de)較多(duō)，涉及宏觀戰略層面的(de)較少，因而使得(de)一些對(duì)智能電網建設産生重大(dà)影(yǐng)響的(de)原則問題至今尚未形成科學統一的(de)認識，一定程度上影(yǐng)響了(le)智能電網建設的(de)健康發展。

  本文根據我國目前智能電網建設的(de)實際情況，對(duì)智能電網建設頂層設計需要回答(dá)的(de)幾個(gè)基本問題，如智能電網建設的(de)目标和(hé)指導方針、與交直流特高(gāo)壓的(de)關系、與“能源互聯網”的(de)關系、全國電網格局的(de)選擇、以及智能電網的(de)規劃問題等，本著(zhe)尊重客觀規律、尊重事實，力戒主觀性和(hé)片面性的(de)态度，從學術研究的(de)角度闡述了(le)個(gè)人(rén)的(de)觀點，可(kě)供有關部門參考。

  本文中的(de)電網爲廣義電網，指包括發輸配在内的(de)整個(gè)電力系統。

1、智能電網建設的(de)目标和(hé)指導方針

  我國傳統電網存在兩大(dà)問題：一是以化(huà)石能源爲基礎，發展不可(kě)持續，目前我國煤電發電量的(de)占比仍超過70%。二是能源利用(yòng)率低下(xià)，電網整體經濟性差，主要表現在以下(xià)四個(gè)方面：(1)燃煤電廠熱(rè)效率低，平均不到40%，加上廠用(yòng)電及輸配電環節10%以上的(de)損失，煤用(yòng)于發電的(de)最終利用(yòng)率不足30%，也(yě)就是說燃煤電廠燃燒的(de)煤約有70%被損失掉了(le)(如果燃煤電廠建在缺水(shuǐ)的(de)西北(běi)地區(qū)，采用(yòng)空冷(lěng)機組且遠(yuǎn)距離輸電，損失至少還(hái)要再增加10%)。

  這(zhè)樣觸目驚心的(de)能源浪費，在科技水(shuǐ)平不高(gāo)，經濟粗放型發展的(de)情況下(xià)，被無奈地接受或有意地忽視了(le)。(2)缺少經濟、靈活、多(duō)樣的(de)調峰手段，多(duō)數電網采用(yòng)煤電機組調峰，被迫增加了(le)煤耗率;有的(de)電網存在較嚴重棄水(shuǐ)現象;全國機組年均利用(yòng)小時(shí)數低。(3)用(yòng)戶用(yòng)電盲目随意，未與電網的(de)最佳運行方式協調一緻，不僅影(yǐng)響電網的(de)經濟運行，而且加大(dà)了(le)用(yòng)戶自身用(yòng)電成本。(4)電網輸變電設備利用(yòng)效率較低，根據對(duì)“十一五”電網運營情況調研，2010年全國接近60%的(de)500 千伏輸電線路利用(yòng)效率不到50%[1]。

  解決上述傳統電網存在的(de)兩大(dà)問題，實現能源的(de)可(kě)持續發展，正是第三次工業革命賦予智能電網的(de)使命。智能電網是與傳統電網有質的(de)差别的(de)現代電網[2-3]，它的(de)總體目标就是要建設一個(gè)綠色、高(gāo)效、經濟、互動，更加安全可(kě)靠、與環境更加友好、具有現代智能化(huà)水(shuǐ)平、可(kě)持續發展的(de)電網。

  智能電網的(de)英文名是“Smart Grid”， 其原意是“靈巧的(de)、聰明(míng)的(de)、機警的(de)、巧妙的(de)電網”。毫無疑問，提高(gāo)電網的(de)智能化(huà)水(shuǐ)平十分(fēn)重要，但它并不是智能電網建設的(de)目的(de)。“Smart Grid”要求的(de)是一個(gè)能夠巧妙解決可(kě)再生能源的(de)接入、儲存、以及高(gāo)效、方便、可(kě)靠利用(yòng)的(de)方案。巧妙的(de)解決方案不等于高(gāo)度的(de)智能化(huà)。比如儲能并不是傳統意義上的(de)智能化(huà)技術，但它卻是智能電網獲得(de)成功的(de)關鍵。對(duì)于智能電網的(de)建設，儲能技術比一般的(de)電網智能化(huà)技術要重要得(de)多(duō)。

  在智能電網建設的(de)頂層設計中，必須明(míng)确“綠色高(gāo)效”與“智能化(huà)”兩者的(de)關系。“綠色高(gāo)效”是智能電網建設的(de)目的(de)，“智能化(huà)”是建設的(de)手段，二者首先是目的(de)與手段的(de)關系。

  從另一個(gè)角度看，“綠色高(gāo)效”是對(duì)電網的(de)電源和(hé)電能使用(yòng)效果的(de)要求，“智能化(huà)”是對(duì)電網采用(yòng)的(de)技術水(shuǐ)平的(de)要求，前者可(kě)看作是智能電網的(de)内容，後者可(kě)看作是形式，二者也(yě)是内容與形式的(de)關系。顯然這(zhè)種關系是辯證的(de)，即内容決定形式，而形式又反作用(yòng)于内容。因此智能電網的(de)建設要堅持以綠色高(gāo)效爲中心，智能化(huà)服務于綠色高(gāo)效的(de)指導方針。

2、智能電網與交直流特高(gāo)壓的(de)關系

  特高(gāo)壓分(fēn)直流特高(gāo)壓和(hé)交流特高(gāo)壓，兩者的(de)技術特性及其在電網中的(de)作用(yòng)差别很大(dà)，不可(kě)混爲一談。直流特高(gāo)壓用(yòng)于遠(yuǎn)距離、大(dà)容量輸電，在經濟和(hé)技術上具有明(míng)顯優勢。我國的(de)水(shuǐ)電、風電和(hé)太陽能資源較多(duō)集中在西部地區(qū)，有遠(yuǎn)距離輸電的(de)要求，因此直流特高(gāo)壓作爲先進的(de)輸電技術是建設智能電網，實現我國電網綠色化(huà)不可(kě)缺少的(de)手段。這(zhè)一結論是明(míng)确的(de)，也(yě)是早有共識的(de)。

  存在争議(yì)的(de)是交流特高(gāo)壓。電網的(de)電壓等級随著(zhe)電網規模的(de)擴大(dà)不斷由低向高(gāo)提升，這(zhè)的(de)确是100 多(duō)年來(lái)世界各國電網發展走過的(de)一條共同道路。回顧曆史不難看出，傳統電網的(de)技術路線，就是以提高(gāo)電壓等級的(de)方法解決電網發展中出現的(de)問題，從而滿足經濟社會對(duì)電力的(de)需求。但是事物(wù)的(de)發展并非總是一條直線，有的(de)規律它隻在一個(gè)階段發揮作用(yòng)。依靠提高(gāo)電壓等級發展電網的(de)路線，是在以化(huà)石能源爲基礎，能源開發傾向于越來(lái)越集中的(de)條件下(xià)形成的(de)，可(kě)以說是第二次工業革命的(de)産物(wù)。當新能源革命，即第三次工業革命在世界範圍内興起後，電網的(de)發展實際上已經脫離了(le)這(zhè)條路線，走上了(le)一條新的(de)，即建設智能電網的(de)道路。

  美(měi)國未來(lái)學家傑裏米˙裏夫金在《第三次工業革命》一書(shū)中，介紹了(le)美(měi)國電力研究所專家對(duì)該問題的(de)見解[4]。美(měi)國專家認爲，智能電網分(fēn)散式能源生産的(de)發展可(kě)能會采取與計算(suàn)機産業發展極爲相似的(de)路線：大(dà)型主機讓位于小型化(huà)、在地理(lǐ)上分(fēn)散分(fēn)布的(de)台式和(hé)筆記本電腦(nǎo)，它們相互連接、充分(fēn)整合，成爲一個(gè)極富彈性的(de)網絡。在電力行業中，集中式電廠仍将發揮很重要的(de)作用(yòng)，但更需要小型、清潔、分(fēn)散化(huà)的(de)發電廠，能源儲存技術将支持它們的(de)發展;爲控制、處理(lǐ)由此形成的(de)複雜(zá)互聯系統所帶來(lái)的(de)海量信息與能源的(de)流通(tōng)問題，先進的(de)電子控制技術是絕對(duì)不可(kě)少的(de)。

  可(kě)以這(zhè)樣說，依靠先進的(de)信息、控制、儲能、超導等新技術，注重以小型分(fēn)散化(huà)方式開發清潔可(kě)再生能源，注重利用(yòng)新的(de)管理(lǐ)理(lǐ)念和(hé)技術手段提高(gāo)能源利用(yòng)率，實現能源的(de)可(kě)持續發展，這(zhè)就是第三次工業革命顯示的(de)現代電網(即智能電網)的(de)發展路線。由于可(kě)再生能源分(fēn)布相對(duì)均勻，分(fēn)散化(huà)開發的(de)結果将使電源的(de)布局更合理(lǐ);小型電源和(hé)微網可(kě)以直接接入配電網，以較低的(de)電壓向用(yòng)戶供電;特别是超導輸電技術的(de)不斷進步和(hé)在工程中越來(lái)越多(duō)的(de)應用(yòng)，顯示了(le)現代電網的(de)電壓等級不僅不會在超高(gāo)壓的(de)基礎上再提高(gāo)，甚至還(hái)有逐漸降低的(de)趨勢。

  電網的(de)電壓等級在第二次工業革命時(shí)期由低向高(gāo)發展，進入第三次工業革命後不再升高(gāo)，并且呈現出由高(gāo)向低發展的(de)趨勢，從整個(gè)發展過程看，遵循的(de)正是事物(wù)發展的(de)“否定之否定”規律。那種認爲電網會一直按照(zhào)“規模越來(lái)越大(dà)，電壓等級越來(lái)越高(gāo)”的(de)規律發展的(de)看法，是一種缺乏辯證思維的(de)形而上學觀點。

  現代電網不再向交流特高(gāo)壓電網發展，還(hái)因爲交流特高(gāo)壓自身存在著(zhe)下(xià)述幾個(gè)緻命的(de)缺點：

①環境代價大(dà)。由于交流特高(gāo)壓的(de)建設是在現有的(de)500 千伏電網之上再疊加一個(gè)1000千伏電網，升至該電網的(de)電力送到受端後，都要先降壓爲500 千伏再分(fēn)配給220 千伏電網，因此它不僅不能替代500 千伏變電容量和(hé)相應的(de)500 千伏送電線路，還(hái)将使我國電網的(de)電壓層次從現有的(de)5 層增至6 層(即變爲0.4/10/110/220/500/1000 千伏)，成爲世界上電壓層次最多(duō)的(de)電網。而且交流特高(gāo)壓的(de)噪音(yīn)、對(duì)環境的(de)電磁污染遠(yuǎn)比超高(gāo)壓強，其輸變電設備都是龐然大(dà)物(wù)，需要的(de)占地面積也(yě)更大(dà)(同塔雙回交流特高(gāo)壓線路塔高(gāo)約80 米，走廊寬度約70

米;一座交流特高(gāo)壓變電站占地9-20 公頃)。因此，建設交流特高(gāo)壓電網意味著(zhe)在電網複雜(zá)性增加的(de)同時(shí)，還(hái)要爲多(duō)增加一層電網付出難以承受的(de)環境代價(尤其在人(rén)口密集的(de)“三華”地區(qū)問題将更加突出)。

②投資效益差。交流特高(gāo)壓從技術上看，遠(yuǎn)距離輸電不如直流特高(gāo)壓，近距離輸電不如500 千伏電壓，而投資卻很大(dà)，是一種“性價比”很低的(de)方案。南(nán)方電網對(duì)采用(yòng)交流特高(gāo)壓方案與采用(yòng)直流特高(gāo)壓加交流500 千伏電網方案進行了(le)比較，結果前者的(de)投資比後者多(duō)600-1000 億元，約高(gāo)1.3-1.5 倍[5]。在“三華”地區(qū)建設交流特高(gāo)壓同步電網的(de)方案，比隻建直流特高(gāo)壓加交流500 千伏電網的(de)異步聯網方案，至少要多(duō)花3000 億元的(de)投資。除會推高(gāo)電價外，還(hái)意味著(zhe)要消耗更多(duō)的(de)鋼鐵、鋁材和(hé)水(shuǐ)泥，而這(zhè)些高(gāo)耗能産品的(de)生産無疑将加重對(duì)環境的(de)污染。

③兩級升壓，既增加能損，又降低輸電能力。交流特高(gāo)壓輸電，電源一般都要先升壓彙集到500 千伏變電站，再升壓至交流特高(gāo)壓電網。由于基本沒有與之配備的(de)發電機機組直接接入，交流特高(gāo)壓電網實際上是一個(gè)無源的(de)“空架子”，這(zhè)種情況在其它電壓等級的(de)發展過程中是從未出現過的(de)。電網的(de)最高(gāo)一級電壓網架，對(duì)于保證整個(gè)電網的(de)穩定運行和(hé)功率平衡至關重要，它形成後一般直接接入其中的(de)發電機容量都不會少于35%。比如截至2012 年底南(nán)方電網接入500 千伏電網的(de)容量，廣東爲36.6%，廣西爲43.7%，雲南(nán)爲58.8%，貴州爲50.6%;四川電網2013 年底接入500 千伏電網的(de)容量約爲47%。發電機經兩級升壓接入電

網，是電力系統規劃設計中較爲忌諱的(de)做(zuò)法，因爲這(zhè)樣必然加大(dà)系統阻抗，不僅導緻電能損耗增加，還(hái)限制了(le)輸電能力的(de)提高(gāo)。這(zhè)種現象的(de)出現從一個(gè)側面說明(míng)，沿著(zhe)提高(gāo)電壓等級的(de)傳統路線前行，走到特高(gāo)壓的(de)時(shí)候，這(zhè)條路已經走不通(tōng)了(le)。

由于存在上述問題，加之直流輸電技術的(de)進步實現了(le)電力的(de)大(dà)容量遠(yuǎn)距離輸送，歐美(měi)、俄羅斯、日本等發達國家，在經過上世紀七、八十年代出現的(de)那次交流特高(gāo)壓技術研究和(hé)實驗熱(rè)潮後，從此放棄了(le)交流特高(gāo)壓[6]。歐洲互聯電網盡管規模很大(dà)，但最高(gāo)電壓卻隻有400千伏(比我國電網普遍采用(yòng)的(de)500 千伏還(hái)低100 千伏)，今後也(yě)肯定不會發展交流特高(gāo)壓。

但即便如此他(tā)們電網的(de)可(kě)再生能源比例卻遠(yuǎn)高(gāo)于我國。德國規劃2020 可(kě)再生能源占比達到35%，2030 年達到50%，2050 年達到80%[7]。說明(míng)實現電網綠色化(huà)與電網電壓等級的(de)高(gāo)低沒有關聯。提高(gāo)電網可(kě)再生能源比例的(de)主要途徑：一是大(dà)力發展各種儲能技術，不斷擴大(dà)電網的(de)儲能規模;二是開發、豐富、優化(huà)電網調峰手段，其中包括儲備和(hé)調動需求響應資源;三是最大(dà)限度實現各種可(kě)再生能源的(de)互補運行。

至于治理(lǐ)霧霾的(de)問題，由于建設交流特高(gāo)壓電網要消耗更多(duō)本來(lái)可(kě)以不消耗的(de)鋼鐵、鋁材和(hé)水(shuǐ)泥，結果無疑是事與願違。“電從遠(yuǎn)方來(lái)”戰略主要依靠直流特高(gāo)壓來(lái)實現，但僅有這(zhè)個(gè)戰略是不夠的(de)，還(hái)要同時(shí)實施“電從身邊來(lái)”戰略，即以分(fēn)散化(huà)方式開發“身邊”一切可(kě)以開發利用(yòng)的(de)清潔能源。兩者并舉，才能達到有效治理(lǐ)霧霾的(de)目的(de)。

第三次工業革命所顯示的(de)世界電網發展方向，決定了(le)現代電網不能再走以提高(gāo)電網電壓等級包打天下(xià)的(de)老路，電壓等級越高(gāo)不等于電網就越堅強。事實上，各種不斷創新發展的(de)可(kě)再生能源開發利用(yòng)技術、分(fēn)布式電源微電網技術、儲能技術、超導輸電技術、多(duō)端直流技術、以及包括頁岩氣開發和(hé)核聚變在内的(de)其它新能源技術，都是對(duì)交流特高(gāo)壓的(de)否定。

曆史已經證明(míng)并将繼續證明(míng)，交流特高(gāo)壓是傳統技術路線的(de)産物(wù)，它的(de)身上帶有無法抹去的(de)第二次工業革命的(de)烙印。盡管它登上了(le)傳統電網的(de)技術頂峰，不過是爲傳統電網豎起了(le)一個(gè)更加吸引眼球的(de)“新地标”而已。今天人(rén)們可(kě)以“創造條件”讓它繼續在第三次工業革命中扮演“重要角色”，也(yě)可(kě)以“順應潮流”讓它退出曆史舞台。“聰者聽(tīng)于無聲，明(míng)者見于未形”。中國電網的(de)創新之路究竟怎麽走?中國人(rén)應當有智慧作出正确抉擇。

3、我國電網格局的(de)選擇

  世界上沒有絕對(duì)不會出事故的(de)電網[8]。華北(běi)、華東和(hé)華中若以交流特高(gāo)壓聯成統一的(de)同步電網，其用(yòng)電負荷2020 年将超過9 億千瓦，成爲世界上規模最大(dà)的(de)同步電網。由于電網聯系緊密，一旦發生嚴重事故，其波及的(de)範圍必然會比采用(yòng)異步聯網時(shí)的(de)大(dà)得(de)多(duō)，這(zhè)是無可(kě)否認的(de)常識。此外，“三華”交流特高(gāo)壓電網還(hái)有兩個(gè)問題增大(dà)了(le)安全風險：一是網架采用(yòng)縱橫交錯的(de)網格式結構，将加劇交流同步電網潮流的(de)不可(kě)控性，爲事故的(de)擴大(dà)埋下(xià)隐患;二是爲促成交流和(hé)直流特高(gāo)壓遠(yuǎn)距離輸電，刻意強化(huà)火電電源在送端的(de)集中度，減少本應分(fēn)散接入受端電網的(de)電源數量，從而降低了(le)電網抵禦各種嚴重災害的(de)能力。

  我國地域廣大(dà)，已形成的(de)6 個(gè)區(qū)域電網都具有足夠大(dà)的(de)電網規模，到2020 年，華北(běi)、華東、華中各電網裝機容量将接近或超過3.5 億千瓦。因此，電網的(de)規模早已不成爲接受風電等新能源的(de)制約因素;而且6 大(dà)電網已通(tōng)過直流聯網，若有必要還(hái)可(kě)以繼續加強它們之間的(de)直流聯系。

  按照(zhào)分(fēn)層分(fēn)區(qū)的(de)原則規劃和(hé)建設電網，保持原有6 個(gè)區(qū)域電網異步互聯的(de)格局，鼓勵和(hé)允許各區(qū)域電網根據自己的(de)特點，決定電網走向綠色、高(gāo)效的(de)階段目标和(hé)實施方案，實現多(duō)樣化(huà)發展，從而互相借鑒，互相促進，既有利于加快(kuài)智能電網的(de)建設和(hé)創新，又能最大(dà)限度分(fēn)散和(hé)降低電網安全風險，這(zhè)不能說不是我國電網宏觀結構最明(míng)智的(de)選擇。

4、智能電網與“能源互聯網”的(de)關系

  “ 能源互聯網”是傑裏米˙裏夫金在《第三次工業革命》一書(shū)中提出來(lái)的(de)一個(gè)新概念。裏夫金認爲，世界正處在信息技術與能源體系相融合的(de)時(shí)代。進入21 世紀，數以百萬計的(de)人(rén)們将實現在家庭、辦公區(qū)域以及工廠中自助生産綠色能源的(de)夢想。與互聯網上的(de)信息創建和(hé)分(fēn)享一樣，任何一個(gè)能源生産者都能夠将所生産的(de)能源通(tōng)過一種智能型分(fēn)布式電力系統與他(tā)人(rén)分(fēn)享[4]。顯然，裏夫金所說的(de)“能源互聯網”實際上指的(de)就是智能電網。

  但事實上，智能電網作爲輸送電力的(de)網絡，互聯網作爲傳輸信息的(de)網絡，兩者無論是技術特性、系統結構、工作原理(lǐ)、運行要求等都有本質的(de)差别。比如電網有若幹電壓層次、有一次系統和(hé)二次系統之分(fēn)、電能難以大(dà)量儲存、時(shí)時(shí)刻刻要達到供需平衡、存在功角(頻(pín)率以及電壓)穩定問題、需要調度中心統一指揮運行等，這(zhè)些特性都是互聯網所沒有的(de)。因此智能電網不可(kě)能與互聯網具有相同或相似的(de)運行模式。裏夫金後來(lái)解釋說，提出“能源互聯網”這(zhè)一概念主要源于哲學和(hé)經濟學層面的(de)思考，“能源互聯網”不是一種新的(de)能源技術模式或體系，而隻是一種新能源經濟思想[9]。可(kě)以說“能源互聯網”隻是對(duì)智能電網的(de)一種比喻性稱謂 ，在工程技術層面真正的(de)“能源互聯網”是不存在的(de)。

  “能源互聯網”作爲一種新能源經濟思想的(de)意義，在于它指出并且強調了(le)新能源的(de)生産和(hé)分(fēn)享需要有公衆的(de)普遍參與。智能電網在信息通(tōng)信、自動控制、儲能等先進技術的(de)支撐下(xià)，接納了(le)成千上萬的(de)小微綠色電源，使公衆參與能源生産成爲現實。而電能的(de)分(fēn)享也(yě)可(kě)以是公衆化(huà)的(de)，隻不過這(zhè)種分(fēn)享在具體實施時(shí)，需要通(tōng)過統籌規劃，安排在一個(gè)合理(lǐ)範圍内進行(如在一個(gè)社區(qū)、一座城(chéng)市或一個(gè)更大(dà)的(de)區(qū)域電網内)。因爲電能不能像互聯網的(de)信息那樣由無數人(rén)任意分(fēn)享。一個(gè)小微電站生産的(de)富餘電能，可(kě)能隻滿足得(de)了(le)幾戶或十幾戶人(rén)家的(de)需求，而小微電站基本都接在配電網上，一般情況下(xià)不需要也(yě)不應當遠(yuǎn)距離輸送。電能的(de)生産、傳輸和(hé)消納所遵循的(de)客觀規律及其技術特性，決定了(le)世界各國的(de)電網不可(kě)能、也(yě)沒有必要像互聯網那樣全球聯網。企圖用(yòng)特高(gāo)壓構建國際“能源互聯網”，隻是一種脫離實際的(de)主觀幻想。

  目前在智慧生态城(chéng)市的(de)建設中，有一種被稱作“泛能網”的(de)工程技術。一座城(chéng)市裏總有多(duō)種形式的(de)能源并存，“泛能網”技術對(duì)各類能源的(de)生産、儲運、應用(yòng)、再生等環節進行整合，根據客戶對(duì)電、氣、冷(lěng)、熱(rè)不同品質的(de)能量在不同時(shí)段的(de)需求，統一進行優化(huà)調度，實現不同品種能源之間的(de)優勢互補，最大(dà)限度提高(gāo)各種能源綜合利用(yòng)效率。這(zhè)樣的(de)“泛能網”倒似乎有點像“能源互聯網”。在配網智能用(yòng)電的(de)建設中，供電企業應當積極研究與這(zhè)種“泛能網”密切配合的(de)問題。

5、關于智能電網規劃的(de)編制

  今天我國電網發展規劃的(de)編制是在下(xià)述兩個(gè)背景下(xià)進行的(de)：一是第三次工業革命在全世界的(de)興起開啓了(le)建設智能電網(即現代電網)的(de)新時(shí)代;二是爲保證經濟社會的(de)可(kě)持續發展，我國政府提出了(le)推動能源生産和(hé)消費革命的(de)發展戰略。由于第三次工業革命的(de)核心就是能源生産和(hé)消費革命，因此這(zhè)兩個(gè)背景是疊加在一起的(de)，具有最強烈的(de)提示效應。建設智能電網的(de)目的(de)就是要實現能源的(de)高(gāo)效利用(yòng)和(hé)電網的(de)綠色化(huà)，它與能源生産和(hé)消費革命的(de)目标是一緻的(de)。可(kě)以這(zhè)樣說，智能電網建設是推動能源生産和(hé)消費革命的(de)需要，而能源生産和(hé)消費革命目标的(de)實現，離不開智能電網的(de)建設。因此，電網發展規劃的(de)編制必須順應時(shí)代的(de)要求，敢于突破傳統電網規劃的(de)思路和(hé)模式。現在是明(míng)确提出以“綠色、高(gāo)效”爲主題和(hé)目标來(lái)研究和(hé)編制電網發展規劃的(de)時(shí)候了(le)。這(zhè)樣編制的(de)電網規劃實際上就是智能電網規劃，亦可(kě)稱做(zuò)現代電網規劃。

  我國智能電網的(de)建設要經過一個(gè)以化(huà)石能源爲主，到初步低碳化(huà)、基本低碳化(huà)、再到綠色化(huà)的(de)過程。由于我國目前的(de)電力以煤電爲主，因此低碳化(huà)、綠色化(huà)的(de)主要目标是降低煤電在電網中的(de)占比。這(zhè)個(gè)過程可(kě)設想分(fēn)爲四個(gè)階段：第一階段用(yòng)12 年左右的(de)時(shí)間，到2025年将電網的(de)煤電占比(指發電量占比，下(xià)同)由2013 年的(de)75%左右降至60%以下(xià)。第二階段到2035 年，再将煤電占比降至45%以下(xià)，實現電網的(de)初步低碳化(huà)。第三階段用(yòng)大(dà)約15年的(de)時(shí)間，即到建國100 周年的(de)時(shí)候，實現電網的(de)基本低碳化(huà)，屆時(shí)煤電的(de)占比控制在25%以下(xià)。第四階段即2050 年後，根據新能源開發利用(yòng)技術的(de)進步情況，繼續推進電網綠色化(huà)建設。

低碳化(huà)、綠色化(huà)的(de)階段目标如何确定，需要進行深入的(de)研究和(hé)討(tǎo)論，這(zhè)裏提出的(de)隻是一個(gè)抛磚引玉的(de)設想。毫無疑問，實現上述目标需要經過長(cháng)期的(de)艱苦努力。我國電網最近幾年煤電裝機速度已明(míng)顯放緩，其容量占比逐年下(xià)降。但就其發電量而言，占比卻一直還(hái)很高(gāo)，下(xià)降速度也(yě)低于容量占比[10]。全國煤電裝機2010 年爲68101萬千瓦，占比70.5%;2012 爲75811 萬千瓦，占比降爲66.2%;2013年煤電裝機容量大(dà)約接近8 億千瓦，占比約爲64%;3 年内平均每年約下(xià)降2 個(gè)百分(fēn)點。而煤電發電量的(de)占比2010 年爲77.8%，高(gāo)于容量占比7.3個(gè)百分(fēn)點;2012 年由于雨(yǔ)量較充沛，水(shuǐ)電發電量增加，煤電占比降至73.9%;2013 年水(shuǐ)電平均利用(yòng)小時(shí)較2012 年下(xià)降了(le)273 小時(shí)，估計煤電占比反而高(gāo)于2012 年(尚無确切的(de)統計數字)。

  電網規劃是電網建設實踐的(de)指南(nán)。要在不太長(cháng)的(de)時(shí)間裏實現電網低碳化(huà)和(hé)提高(gāo)能效的(de)預期目标，編制科學的(de)、符合實際的(de)、具有前瞻性和(hé)指導意義的(de)電網發展規劃，是一個(gè)十分(fēn)關鍵的(de)問題。各省和(hé)各區(qū)域電網應在全國智能電網頂層設計指導下(xià)，深入研究并制定本地2015-2050 年的(de)智能電網發展規劃。要根據自身的(de)實際情況，提出各自電網不同時(shí)期的(de)低碳化(huà)和(hé)能效目标，以及智能電網的(de)建設重點和(hé)具體措施，并在實施的(de)過程中不斷滾動調整和(hé)完善。

  以綠色、高(gāo)效爲目标的(de)智能電網發展規劃應包括以下(xià)主要内容：(1)實現電網低碳綠色化(huà)和(hé)提高(gāo)能效的(de)路線圖和(hé)指導原則;(2)煤電的(de)新建規劃以及所有煤電機組的(de)退役計劃(新建機組論證必要性的(de)同時(shí)，均要明(míng)确其服役期限);(3)可(kě)再生能源的(de)開發建設和(hé)消納規劃;(4)天然氣以及核電等清潔電源建設規劃;(5)儲能電源(含儲能裝置)建設規劃;(6)電動汽車充、放電設施建設規劃;(7)需求響應資源整合儲備規劃;(8)分(fēn)布式電源小微電網建設規劃;(9)适應電網低碳綠色化(huà)發展的(de)各級輸電網規劃;(10)配電網建設及智能用(yòng)電規劃;(11)現代電網信息通(tōng)信和(hé)調度智能化(huà)系統建設規劃。

  此外，還(hái)應根據各地的(de)具體情況進行必要的(de)專題研究，可(kě)選擇的(de)課題有：(1)經濟增長(cháng)方式和(hé)能源消費方式轉變對(duì)負荷水(shuǐ)平影(yǐng)響分(fēn)析;(2)區(qū)内及周邊相關地區(qū)新能源資源開發利用(yòng)評估;(3)對(duì)區(qū)外送入電力的(de)方式、規模、特性的(de)要求及适應性研究;(4)不同調峰措施單一或組合方式下(xià)電網運行經濟性研究;(5)提高(gāo)電網可(kě)再生能源消納比例的(de)措施研究;(6)電動汽車充、放電模式及對(duì)電網負荷曲線的(de)影(yǐng)響研究;(7)最大(dà)限度減少棄水(shuǐ)提高(gāo)水(shuǐ)能利用(yòng)率研究;(8)電網尖峰負荷、備用(yòng)容量與需求響應資源的(de)關系研究;(9)水(shuǐ)電爲主電網新能源開發的(de)原則和(hé)策略;(10)電網柔性化(huà)改造提高(gāo)輸電效率研究;(11)滿足新型城(chéng)鎮化(huà)要求的(de)低碳綠色、分(fēn)布式供電方案研究;(12)電網的(de)能效指标評價體系研究等。

  近期規劃是遠(yuǎn)期規劃的(de)基礎，遠(yuǎn)期規劃對(duì)近期規劃提供指導。因此，“十三五”電網規劃也(yě)需要遵循以“綠色、高(gāo)效”爲最終目标的(de)指導思想進行編制，使我國電網從“十三五”開始，即理(lǐ)性、全面、科學、堅定地向著(zhe)現代電網“綠色、高(gāo)效”的(de)方向和(hé)目标前進。

6、結語

  智能電網與現代電網，盡管兩者名稱不同，但都被賦予了(le)相同的(de)内涵，指的(de)都是不同于傳統電網而由第三次工業革命催生的(de)以“綠色、高(gāo)效、互動、智能”爲基本特征的(de)新一代電網。因此智能電網就是現代電網，智能電網建設的(de)頂層設計就是現代電網建設的(de)頂層設計。

  電網建設的(de)頂層設計決定電網的(de)發展方向和(hé)模式，爲電網近期以及中長(cháng)期規劃的(de)編制提供基本的(de)指導原則。隻要準确把握智能電網内涵的(de)本質要求，深刻認識智能電網建設與能源生産和(hé)消費革命的(de)關系，敢于以創新、創新、再創新的(de)精神，沖破傳統技術路線的(de)束縛，同時(shí)善于汲取群衆的(de)智慧，在較短時(shí)間内提出我國智能電網建設的(de)頂層設計和(hé)發展路線圖是不困難的(de)。