智能電網國家抉擇：新舊能源的尷尬

　　中國面臨能源悖論：無論建設高碳的煤電，還是清潔的水電、風電或者光伏發電，都要進行“乾坤大挪移”；動輒數百萬千瓦、數千公里的能源運輸，決定了中國智能電網的模式

　　財經國家周刊報道 從國家電網2009年5月宣布要建設“堅強智能電網”的那一刻起，國內學界就智能電網建設方向的爭論，就一直沒有停歇。

　　中國能源網CIO韓曉平在接受《財經國家周刊》記者采訪時表示，外國智能電網的核心和前提，是分布式能源系統，是一種分散的、扁平化的電網；而國家電網公司計劃的核心是“一特四大”，即“大火電基地、大水電基地、大核電基地、大可再生能源基地和特高壓電網”思路。

　　在業內，國家電網公司和南方電網公司對智能電網的態度也有所不同：國家電網公司主要側重于輸變電，而南方電網側重于配電智能化。

　　究竟是什么決定了中國智能電網的抉擇？

　　新舊能源的尷尬

　　進入新世紀以來，傳統能源面臨“全球枯竭危機”，而以“水生風光”為代表的可再生清潔能源卻無限風光，呈現幾何式增長；此外，節能得到了空前重視，被稱為除石油、煤炭、水能、核能四種主要能源外的“第五種能源”。

　　這是一種明顯趨勢：世界能源格局正從“化石能源為主”走向“清潔能源和化石能源、節能并重”的時代。

　　從能源分布狀況看，中國的傳統能源和新能源都面臨著嚴重的地域不均衡現象：無論建設高碳的煤電，還是清潔的水電、風電或者光伏發電，都要進行“乾坤大挪移”。動輒數百萬千瓦、數千公里的能源運輸，決定了中國智能電網的模式。

　　2009年全國電源裝機容量8.74億千瓦，其中火電占到74.6%，發電用煤占煤炭消費總量的一半以上。在中國，資源稟賦決定了煤電的絕對地位，這種狀況長期不會改變。

　　然而，中國的煤炭資源分布情況，造成了中國“北煤南運、西電東送”的特殊運輸格局，而在輸煤輸電比例上卻明顯失衡，比如晉陜蒙的輸煤輸電比高達20：1，導致鐵路運力長期緊張，大量大噸位超載運煤卡車涌入公路，“柴油換煤”，得不償失。

　　另外，資源區地方政府對煤炭無法深加工造成的稅費流失很有意見。

　　山西省統計，輸煤輸電兩種方式對該省GDP貢獻比是1：6，就業拉動效應是1：2。為此，該省政府提出了“輸煤變輸電、建設坑口電廠、原煤不出省”的調產政策。

　　這一切，都要求國家電網和南方電網解決大容量火電、水電的長途輸送；因此，電網建設不斷朝著遠距離、超遠距離和超高壓、特高壓輸電方向發展。

　　以風能、光伏為代表的新能源也面臨此種尷尬。

　　2009年年底，中國氣象局公布了中國首次風能資源詳查階段性成果：中國風能開發潛力逾25億千瓦，其中陸上離地50米高度達到3級以上的風能資源開發量約23.8億千瓦；但是，一半以上的風能資源集中在內蒙、新疆、甘肅、河北、吉林和江蘇。

　　目前，中國規劃了甘肅酒泉、新疆哈密、河北、蒙東、蒙西、吉林、江蘇沿海等7個千萬千瓦級的風電基地，預計到2020年，七大基地的開發規模將占全國風電開發總規模的68%~78%。

　　但是，七大風電基地5個位于西部，風電無法就地消化。

　　“中國智能電網建設不能照搬歐美，應該根據國情，講究輕重緩急。”國家電網的技術人員透露，歐美等國的負荷增長已經很小，甚至發生萎縮，故而智能電網的重點放在了配電和用電領域。

　　按照規劃，到2020年，中國風電、光伏裝機將達到1億千瓦和2000萬千瓦。國家電網能源研究院的一項研究成果顯示，如果中國風電僅在省內消化，2020年全國可開發的風電規模約5000萬千瓦；而通過跨區聯網輸送，全國風電開發規模才可達到1億千瓦以上。

　　同時，雖然中國陸地每年接受太陽輻射約為1.47萬度，折合4.9萬億噸標準煤，但實際最有開發價值的地區，主要集中在西北部的荒漠、沙漠地區以及青藏高原。目前，中國已在這些區域布置了大批光伏電廠。

　　歐美等國多是別墅式的低層建筑，適合小型化、散布化分布式的清潔電源，這也決定了其智能電網的重點方向：低壓配電側和用電側。

　　在以樓房為主要建筑的中國城市，這種開發方式面臨著“無立錐之地”的困境；而在中國農村，低廉的收入使得農民根本無力進行此類投資。

　　可行的，好像只有“建設大基地、融入大電網”發展模式。

　　但是近期，南方電網公司副總王久玲卻逆向思維，提出應把高耗能產業調整區域布局,可以集中至云南西北部，用于消納云南、藏東南等地區的水電資源，盡量減少遠距離、大規模電力傳輸。

　　中國能源研究會一位不愿具名的專家告訴《財經國家周刊》記者，中國工業用電占絕對多數,需要大電網、大電源向用戶提供充足可靠的電力；而歐美國家的用電量和用電結構都已趨向穩定，工業、商業和居民用電各占1/3；“中國遲早要走向這個方向。商業和居民用電分散性大、能源需求多樣性，微網和分布式電源將逐漸成為主流。”

　　巨頭的苦衷

　　長期以來，對風電和光伏的發展戰略，發電企業和電網存在著“一頭熱、一頭冷”的現象。

　　這是一個技術難題：風和陽光時有時無，帶來的直接問題是電力質量很差，電壓波動和頻率波動過大；而調峰任務則更加繁重，尤其是風電，基本上是“反調峰”：白天負荷大時它不來，晚上負荷小時它拼命刮。

　　國家電網智能電網研究所所長張義斌告訴《財經國家周刊》記者，歐洲分布式風電發展快的原因之一，是他們普遍配套了小型燃氣發電機組，在天然氣缺乏的中國，這條路徑已被堵死。

　　西歐風電大國丹麥，風電裝機比例25%，但其與挪威建立了巨大的內聯電網，主要依靠裝機容量9倍于丹麥風機容量的水電調峰，故丹麥風電能100%上網；而歐洲第二風電大國的西班牙國家電力公司，卻為把風電送到法國傷透了腦筋：法國電網常常通知其關掉風機，以避免本國電網負荷超載。

　　針對風、光發電的“調皮”特點，全世界電力部門都絞盡了腦汁。最有效的是大力發展儲能技術，其中最成熟的，是配合建設大量“抽水蓄能水電站”。

　　但是，“抽水蓄能水電站”需要擁有兩個不同海拔水庫的電站，受地理位置約束極大；在干旱少雨的中國西北部，幾乎無從談起。

　　目前，風投行業正在積極投入化學儲能技術研發，其代表技術為鋰電池、釩電池、鈉硫電池等等；但其造價高昂、壽命有限的問題尚未解決，大規模應用的經濟前景模糊。

　　業內觀點認為，困擾風電、光伏發電發展的核心問題——新能源并網問題，在近期解決無望，除非儲能技術突然出現技術革命。

　　在國家電網采訪期間，本刊記者可以隨時聽聞技術人員對各種電源的好惡。一般而言，他們認為，火電比例大、技術穩定，必定是中國電源結構長期的主力軍，但缺憾是污染大；風能、太陽能雖然清潔環保，但因不穩定，屬于“垃圾電力”，但這些“垃圾電力”又是最有發展前景的。

　　“到2020年，我國清潔能源裝機將達到6億千瓦，占全國總裝機容量的35%左右。”7月26日，國家電網總經理劉振亞在出席上海世博會期間指出，通過智能電網將有效減少化石燃料的使用，確保低碳經濟得以實現。

　　戰略抉擇

　　按照公開資料，美國智能電網和國家電網公司一樣，將智能電網的發展分為三個階段：第一階段是2009年，各州政府計劃并著手發展；第二階段是2010~2020年，家電設備能通過有線或無線方式遠距離操作；第三階段是到2030年，各種電器設備都能自行控制負荷量，屆時全美用電量降幅可達到4%，相當于節省204億美元電費。

　　美國“智能電網之父”、“全球智能電網聯盟”的負責人史蒂夫·豪塞爾認為，中國發展重點集中在發電站、變電站和輸電線的智能化上；而美國比較注重終端消費者管理，比如智能電表、智能家電等，“但未來我覺得兩種趨勢會融合，并可以互相吸取對方的經驗。”

　　中國的路徑選擇，與歐洲的遠距離輸送清潔能源有相似之處。不過，歐洲采用高壓直流，而國家電網公司采用的是特高壓交流；歐洲遠距離輸送更多的是可再生能源，而國家電網公司遠距離輸送的是“大火電、大水電、大核電和大可再生能源”。

　　中國電科院高工苗新認為，國際上正在形成智能電網的三極態勢，即美加、歐洲和中印三種發展類型，“中國正在貢獻出自己獨特的發展模式。”

　　“在實施層面，反而是中國走在了前面。”吉林省電力公司總經理張羨崇告訴《財經國家周刊》記者，在歐美，很多發達國家的電力企業正在積極推動技術革新和管理轉變，智能電網作為未來發展的新趨勢已經毋庸置疑。

　　在智能電網的建設層面，中國并沒有“遲到”，恰恰相反，國家電網在智能電網方面的一系列工作進展贏得了國際同行的欽羨。

　　“雖然我們確立了很多智能電網的標準，但產業工作鋪展很困難，這一點中國國家電網很讓我們羨慕。”7月26日，美國電力公司智能電網部主任愛德華公開表示。

　　張義斌告訴《財經國家周刊》記者，他們也經常和國外同行探討學術，“國外許多同行，包括美國的聯邦能源監管委員會主席，都對我們非常羨慕。美國那邊想做輸電方面的研究建設是很難的，因為州與州間、公司與公司間都有著不同的利益，加之物權法，要是想架一條輸電線困難重重。”

　　“比如技術攻關，中國是有組織、成體系地在向前推進；相比之下，國外在這一塊就非常零散，因為他們的業主零零散散，不是技術人員想做就能做成的。”張義斌說。

　　國家電網公司已經將智能電網的發展戰略上報國家發改委，而國家發改委方面的消息顯示：智能電網已經確定將被寫進“十二五規劃”。

　　實際上，目前學界的焦點，并非電網該不該智能化，而是中國應不應該大面積上馬特高壓交流輸電線路。

　　“除了一些技術問題，反對派學者主要是攻擊我們壟斷，因為我們是企業。”國家電網公司一不愿具名的干部說，“鐵道部力推高鐵，和國家電網公司力推堅強智能電網有本質的區別嗎？”(記者 李廷禎)