編者語：前一段時間
，《2020科學》雜誌列出了一份預測榜單
，智能電網被列入其中
，被稱為是未來10年內最靠譜的東西。雖然它的優點對於普通消費者可能並不那麼明顯
，但是目前來看，電力的生產
、存儲、傳輸以及利用方式麵臨巨大的變革
，而智能電網將是未來10年裏最有可能出現的解決方案。 　　

  ■專家檔案

　　肖立業
，博士生導師，主任研究員。中國科學院電工研究所所長、應用超導重點實驗室主任、國家863超導技術專項專家組成員、國家傑出青年科學基金獲得者。

　　近幾年來
，我國冬季不少地區煤電緊缺，屢次出現“電荒”，給gei人ren們men的de生sheng活huo帶dai來lai極ji大da的de不bu便bian。然ran而er，相xiang比bi起qi煤mei電dian的de緊jin缺que，風feng電dian和he太tai陽yang能neng發fa電dian卻que遭zao遇yu利li用yong難nan的de困kun境jing，傳chuan統tong的de電dian網wang無wu法fa負fu荷he風feng電dian和he太tai陽yang能neng發fa電dian的de間jian歇xie性xing和he不bu穩wen定ding性xing
，導dao致zhi風feng電dian和he太tai陽yang能neng發fa電dian等deng清qing潔jie能neng源yuan無wu法fa投tou入ru使shi用yong。而er要yao達da到dao太tai陽yang能neng和he風feng力li等deng開kai發fa利li用yong及ji其qi電dian力li的de穩wen定ding供gong應ying，必bi須xu構gou建jian智zhi能neng電dian網wang。

　　美、歐發達國家的“智能電網”戰略已成為一項重要的國家戰略，在政府統一主導和支持下
，集國家與之相關力量來製定和推動。 “智能電網”也是為搶占未來低碳經濟製高點的重要戰略措施之一。

　　有人說，智能電網和清潔能源有可能成為第四次工業革命的開始。

　　智能電網是傳統電網發展100多年後的一次質的飛躍

　　遼寧日報：前一段時間，《2020科學》雜誌列出了一份預測榜單，智能電網被列入其中

，被稱為是未來10年內最靠譜的東西。雖然它的優點對於普通消費者可能並不那麼明顯，但是目前來看，電力的生產
、存儲、傳輸以及利用方式麵臨巨大的變革，而智能電網將是未來10年裏最有可能出現的解決方案。

　　肖立業：智能電網本質就是利用先進的信息技術
、新材料技術、儲能技術和新的電網組織結構和運行方式等來運行和管理電網，使電網能夠大規模地容納新能源的接入，從而使電網更加高效、清潔、安全、可靠。智能電網是未來能源生產、分配和利用的統一載體
，將與能源體係高度整合。

　　它是一個完全自動化的供電網絡，其中每一個發電設備
、meiyigeshupeidianshebeiyonghu，shenzhiyongdianshebei，doudedaoleshishijiankong


，bingbaozhangcongfadianchangdaoyonghuzhongduandianqizhijiandemeiyidianshangdedianliuhexinxideshuangxiangliudong。tongguoguangfanyingyongdefenbushizhinenghekuandaitongxunjizidongkongzhixitongdejicheng
，nengbaozhengshichangjiaoyideshishijinxingjidianwangshanggegeshebeidewufenglianjieheshishihudong。

　　智能電網能夠實現自愈，即無論發生什麼事故，電網都能自我恢複，以保障電網的安全可靠運行;能夠抵抗網絡攻擊和抵禦自然災害;實現發電廠與用戶的自適應互動，達到能源資源和設備的綜合優化，平衡利用;能夠協調發電和儲能的選擇;提供滿足用戶需要的電能質量，綜合考慮終端用戶 (分布式電源
、電力調節設備、補償設備和用戶能源管理係統)的控製和總體配電係統的控製
，取得滿足要求的穩定性和電能質量;支持分布式電源的接入
，以提高電網的整體性、效率和靈活性;支持大量可再生能源發電係統的接入，解決因可再生能源資源的間歇性和不穩定性可能對電網造成的影響;支持大量電動汽車智能充電設備的接入，並利用電動汽車電池作為儲能設備，在係統需要時提供功率支撐。

　　遼寧日報：在目前節能減排的大背景下，智能電網更加注重新能源電力，這樣才能更加清潔
、綠色。有人說智能電網的開發對於風電、光電等新能源電力來說是迎來新的發展時期。您怎麼看?

　　肖立業：我們說智能電網是傳統電網發展100多(duo)年(nian)後(hou)的(de)一(yi)次(ci)質(zhi)的(de)飛(fei)躍(yue)，它(ta)將(jiang)與(yu)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)一(yi)道(dao)，推(tui)動(dong)能(neng)源(yuan)工(gong)業(ye)的(de)整(zheng)體(ti)革(ge)命(ming)。智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)和(he)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)都(dou)是(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)的(de)

，在(zai)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)的(de)發(fa)展(zhan)過(guo)程(cheng)中(zhong)，傳(chuan)統(tong)電(dian)網(wang)逐(zhu)步(bu)不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)它(ta)的(de)發(fa)展(zhan)要(yao)求(qiu)，智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)應(ying)運(yun)而(er)生(sheng)。風(feng)電(dian)、太陽能發電等新能源的應用，近來在國內頗受關注。但由於風力的強弱隨時可能變化
、太(tai)陽(yang)的(de)光(guang)照(zhao)強(qiang)度(du)也(ye)會(hui)隨(sui)天(tian)氣(qi)而(er)改(gai)變(bian)，這(zhe)兩(liang)種(zhong)發(fa)電(dian)方(fang)式(shi)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)能(neng)時(shi)強(qiang)時(shi)弱(ruo)不(bu)穩(wen)定(ding)，故(gu)而(er)不(bu)能(neng)保(bao)證(zheng)其(qi)聯(lian)網(wang)輸(shu)電(dian)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)。這(zhe)樣(yang)，電(dian)網(wang)無(wu)法(fa)承(cheng)受(shou)
，極(ji)易(yi)發(fa)生(sheng)崩(beng)潰(kui)。據(ju)粗(cu)略(lve)統(tong)計(ji)，目(mu)前(qian)由(you)於(yu)無(wu)法(fa)通(tong)過(guo)聯(lian)網(wang)輸(shu)出(chu)風(feng)電(dian)，每(mei)年(nian)幾(ji)乎(hu)有(you)將(jiang)近(jin)1/3風電裝機容量被白白浪費。可以說，智能電網與清潔能源是相輔相成
、缺一不可的，沒有清潔能源的發展，就沒有發展智能電網的必要

，沒有智能電網，清潔能源的規模利用也是不可能的。

　　智zhi能neng電dian網wang和he清qing潔jie能neng源yuan所suo推tui動dong的de能neng源yuan革ge命ming將jiang是shi繼ji信xin息xi革ge命ming後hou又you一yi次ci對dui人ren類lei社she會hui發fa展zhan起qi重zhong大da推tui動dong作zuo用yong的de因yin素su，發fa展zhan潛qian力li巨ju大da，這zhe就jiu是shi發fa展zhan智zhi能neng電dian網wang和he清qing潔jie能neng源yuan的de重zhong大da意yi義yi。因yin此ci，發fa展zhan智zhi能neng電dian網wang被bei西xi方fang國guo家jia列lie為wei全quan麵mian提ti升sheng競jing爭zheng力li的de國guo家jia戰zhan略lve。

　　遼寧日報：既然傳統電網無法滿足現在清潔能源的發展，那麼現在構建的智能電網與之前的傳統電網相比有什麼高明之處?

　　肖立業：智能電網與傳統電網相比

，首先就是發電方式的重大變化。智能電網的能源密度低，占主導地位的能源載體從固體、液體向氣體和光子轉變，也就是從以往的火電發展到風電和太陽能發電。

　　其次是輸配電方式的重大變化。智能電網會使大容量、遠距離電力輸送與分布式電力技術平行發展
，智能電網利用現在的新技術，如信息智能技術、新材料技術與納米技術
、儲能技術
，使電力的市場化暢通無阻，同時，先進的技術又使電力係統更加穩定，尤其是在輸電配電環節。

　　再(zai)者(zhe)就(jiu)是(shi)負(fu)荷(he)特(te)性(xing)的(de)重(zhong)大(da)變(bian)化(hua)。這(zhe)個(ge)變(bian)化(hua)是(shi)兩(liang)方(fang)麵(mian)的(de)
，一(yi)方(fang)麵(mian)在(zai)未(wei)來(lai)科(ke)技(ji)的(de)發(fa)展(zhan)當(dang)中(zhong)，很(hen)多(duo)以(yi)化(hua)石(shi)能(neng)源(yuan)為(wei)基(ji)礎(chu)的(de)能(neng)源(yuan)消(xiao)費(fei)係(xi)統(tong)
，如(ru)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)、汽車、relixitongdeng，jiangyidianliweijichu，shiyongdiannengyunzuo，zengjialedianwangdefuhe。lingyifangmian，zhinengdianwangruguojianli，dianlixuqiufangtongshikenengshidianligongyingfang，yejiushishuoyongdiandanweiyekenengzaimouxieshihoubianchengfadiandanyuan。

　　家庭不僅能從智能電網上買電，也能通過智能電網賣出自己發的電

　　遼寧日報：大家都很好奇，智能電網會給我們的日常生活帶來什麼樣的改變。

　　肖立業：智能電網帶來的便利是顯而易見的。用戶可以通過通訊係統(互聯網、手機、電話等)控kong製zhi用yong電dian設she備bei，為wei生sheng活huo帶dai來lai更geng大da的de方fang便bian
，也ye可ke以yi將jiang用yong戶hu的de安an防fang設she備bei與yu智zhi能neng電dian網wang的de信xin息xi係xi統tong結jie合he起qi來lai，如ru果guo用yong戶hu家jia裏li發fa生sheng了le什shen麼me安an防fang事shi故gu，就jiu可ke以yi即ji時shi通tong知zhi安an全quan管guan理li部bu門men和he用yong戶hu自zi己ji。除chu此ci之zhi外wai
，停ting電dian的de次ci數shu也ye將jiang大da為wei減jian少shao、每次停電恢複時間將大大縮短。

　　遼寧日報：您能具體講解一下這些情形嗎?比如
，我們如何使用互聯網、手機或者電話來控製用電設備?

　　肖立業：打個比方，在家裏沒有人的時候，空調、冰箱等電器還開著，忘關了
，怎麼辦?如ru果guo家jia裏li使shi用yong的de是shi智zhi能neng電dian網wang的de話hua
，你ni就jiu可ke以yi直zhi接jie通tong過guo短duan信xin或huo者zhe互hu聯lian網wang遙yao控kong去qu關guan閉bi電dian器qi。在zai炎yan熱re的de夏xia天tian，你ni可ke以yi在zai回hui家jia前qian給gei你ni的de空kong調tiao發fa個ge短duan信xin息xi，通tong知zhi它ta打da開kai，這zhe樣yang，在zai你ni回hui到dao家jia裏li時shi候hou
，房fang間jian已yi經jing處chu於yu舒shu適shi的de溫wen度du。

　　家用電器溫度的調節、關閉或者開啟，對智能電網來說，都是一件輕而易舉的事情。遇上用電高峰期，智能電網會根據負荷自動幫你把空調調高1℃，或者把你家裏暫時不需要使用的電器(如熱水器)關閉。由於你的電器可以因電網需要而暫時關閉，電力公司就可以給你更優惠的電價。

　　此外，智能電網對於每家每戶的用電量都會非常明晰地顯示在電腦上，所以就不需要派專人來抄電表了
，還節省了勞力。

　　遼寧日報：有人說智能電網普及以後
，老百姓可以買進和拋售電量
，是這樣嗎?

　　肖立業：zaigengyuandeweilai，youdejiatingkenenghuiyouzijidefadianshebei，rutaiyangnengfadian，zijimeiyongwandedianjiukeyinalaimai。guowaiyoutiaojiandejiatingbujinnengcongzhinengdianwangshangmaidian
，yenengtongguozhinengdianwangchushouzijidefadianzhuangzhisuofadedian。

　　youyumeitianbutongshiduandedianfeishibutongde，yongdiangaofengdeshihoudianfeihuiguiyidian，zheyang，keyitiaojierenmendeyongdianxiguan
，jianqingyongdiangaofengqideyali。yonghukeyigenjudianjia，juedingzaishenmeshihouganshenmeshiqing。liru，xiyiji、熱re水shui器qi可ke以yi在zai電dian價jia低di的de時shi候hou使shi用yong。當dang然ran
，老lao百bai姓xing可ke以yi參can與yu電dian力li市shi場chang交jiao易yi

，買mai進jin和he賣mai出chu電dian能neng
，在zai每mei天tian電dian價jia低di的de時shi候hou，買mai進jin一yi定ding的de電dian量liang
，等deng到dao用yong電dian緊jin張zhang、電dian價jia上shang浮fu的de時shi段duan再zai將jiang它ta賣mai出chu去qu。智zhi能neng電dian網wang可ke以yi使shi居ju民min家jia裏li的de電dian價jia隨sui著zhe一yi天tian中zhong的de不bu同tong時shi段duan自zi動dong定ding價jia。有you了le這zhe種zhong電dian價jia的de變bian化hua
，居ju民min就jiu會hui知zhi道dao怎zen麼me可ke以yi更geng好hao地di用yong電dian
、省電。

　　遼寧日報：我們都知道，電線
、電話、寬帶都是不同的線路，密密麻麻的，據說智能電網能夠把這些線路都合在一起，統一管理。

　　肖立業：從技術層麵上來講
，智能電網可以做到“三網合一”或者“四網合一”的，它們之間的“合一”並不是單純地湊到一塊兒，而是通過它們的組合將現在先進的通訊手段、信息化技術
、控製技術、計算機技術與物理電網結合起來，把智能電網變成一個網絡係統，充分體現出“智能”的效果。

[page_break]

　　光伏電池的成本和儲能技術是智能電網進入普通家庭的重要障礙

　　遼寧日報：那這樣的智能電網什麼時候能夠進入我們的生活呢?

　　肖立業：這樣的智能電網在歐美少數地區已經安裝


，而且我們國家不少地區已經開始試點。但要普遍安裝進入千家萬戶還需要時間。

　　目(mu)前(qian)，從(cong)技(ji)術(shu)的(de)角(jiao)度(du)上(shang)講(jiang)，光(guang)伏(fu)電(dian)池(chi)的(de)成(cheng)本(ben)還(hai)有(you)待(dai)於(yu)進(jin)一(yi)步(bu)降(jiang)低(di)
，儲(chu)能(neng)技(ji)術(shu)還(hai)不(bu)是(shi)特(te)別(bie)成(cheng)熟(shu)，需(xu)要(yao)進(jin)一(yi)步(bu)發(fa)展(zhan)。光(guang)伏(fu)電(dian)池(chi)的(de)成(cheng)本(ben)問(wen)題(ti)和(he)儲(chu)能(neng)技(ji)術(shu)問(wen)題(ti)都(dou)與(yu)家(jia)庭(ting)生(sheng)產(chan)電(dian)能(neng)或(huo)儲(chu)存(cun)電(dian)能(neng)有(you)著(zhe)密(mi)切(qie)的(de)聯(lian)係(xi)，是(shi)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)進(jin)入(ru)普(pu)通(tong)家(jia)庭(ting)的(de)重(zhong)要(yao)障(zhang)礙(ai)。

　　遼寧日報：之前我們說智能電網可以以家庭為單位發電，那麼這種生產模式會不會成為生產電能的主要模式?

　　肖立業：智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang)並(bing)不(bu)要(yao)求(qiu)各(ge)家(jia)自(zi)主(zhu)生(sheng)產(chan)電(dian)力(li)，而(er)是(shi)用(yong)戶(hu)根(gen)據(ju)自(zi)己(ji)的(de)需(xu)要(yao)和(he)實(shi)際(ji)條(tiao)件(jian)來(lai)決(jue)定(ding)是(shi)否(fou)安(an)裝(zhuang)光(guang)伏(fu)發(fa)電(dian)係(xi)統(tong)或(huo)儲(chu)能(neng)係(xi)統(tong)。實(shi)際(ji)上(shang)，未(wei)來(lai)自(zi)主(zhu)生(sheng)產(chan)電(dian)力(li)的(de)用(yong)戶(hu)也(ye)不(bu)會(hui)太(tai)多(duo)。未(wei)來(lai)，大(da)電(dian)網(wang)和(he)用(yong)戶(hu)自(zi)身(shen)的(de)微(wei)型(xing)電(dian)網(wang)是(shi)共(gong)存(cun)的(de)。這(zhe)樣(yang)的(de)模(mo)式(shi)會(hui)帶(dai)來(lai)很(hen)大(da)的(de)效(xiao)益(yi)。

　　遼寧日報：太陽能板很貴吧?正常家庭能支付得起嗎?

　　肖立業：目前，太陽能電池係統大概是2-3萬元/千qian瓦wa，對dui於yu普pu通tong家jia庭ting來lai說shuo，可ke能neng比bi較jiao貴gui
，但dan是shi這zhe個ge價jia格ge在zai不bu斷duan下xia降jiang
，未wei來lai可ke以yi普pu遍bian使shi用yong。相xiang比bi較jiao而er言yan
，還hai是shi儲chu能neng方fang麵mian的de電dian池chi比bi較jiao昂ang貴gui，但dan我wo相xiang信xin總zong有you一yi天tian會hui解jie決jue的de。

　　遼寧日報：我一直在疑問，這種電的買賣會不會導致電的價格難以控製?

　　肖立業：dianjiajianghuishifenshiduande，zhuyaoyoudianwanggongsilaijuedingdianjia，dianjiabuhuiyinweijiaoyierchuxianbodong。youyudianwanggongsishidingjiafang，yonghuwuquandingjia
，yincidianjiashiwanquankekongde
，qieyaoshoudaoguojiayouguanfaguideyueshu。

　　十年後可見 “聰明+堅強”的電網

　　遼寧日報：智能電網不僅能夠使我們的生活得到改善，同時也可以解決我們現在遇到的一些實際問題，比如說每年都會發生的“電荒”，應該也會得到解決吧!

　　肖立業：值zhi得de注zhu意yi的de是shi，雖sui然ran智zhi能neng電dian網wang是shi未wei來lai我wo國guo經jing濟ji發fa展zhan的de重zhong要yao引yin擎qing，而er其qi實shi就jiu當dang前qian而er言yan，智zhi能neng電dian網wang同tong樣yang有you著zhe很hen多duo的de現xian實shi意yi義yi。一yi是shi目mu前qian冬dong季ji我wo國guo不bu少shao地di區qu煤mei電dian緊jin缺que，為wei有you效xiao解jie決jue這zhe個ge問wen題ti，電dian網wang建jian設she的de迅xun速su發fa展zhan成cheng為wei當dang務wu之zhi急ji。二er是shi國guo家jia新xin能neng源yuan發fa電dian的de比bi重zhong亟ji待dai提ti高gao。在zai哥ge本ben哈ha根gen氣qi候hou會hui議yi上shang，我wo國guo宣xuan布bu到dao2020年單位GDP能耗下降40%至45%
，新能源在一次能源的比例達到15%。要達到這個目標，我國今後任務相當繁重
，而能打通新能源業務發展瓶頸的智能電網就有望成為投資重點。

　　遼寧日報：您之前也談到，智能電網在一些歐洲國家已經開始使用
，我國現在也在大力支持智能電網的建設
，您能介紹一下建設進程嗎?

　　肖立業：我國智能電網方麵的研究工作做得比較早，隻是沒有正式把智能電網概念提出來。 2000年，清華大學盧強院士提出了數字電力係統的概念;2003年
，中國電力科學院的周孝信院士提出

，采用分布式計算來對整個電網實時仿真。這兩項工作均屬於智能電網重要的組成部分。

　　中國科學院電工研究所早在2001年就開始了基於可再生能源發電的分布式電力技術和微型電網的研究工作，這裏有很多智能電網的元素：dianwangdegonglvshishuangxiangliudongde
，tadeneibuwangluoyingbianyeyinggaishilinghuokekongde，tanenggourongnaduozhongfadianfangshihechunengjishu，qiejuyouhengaodegongdiankekaoxing，bingmanzuyonghusuoxuyaodedianlizhiliang。

　　2007年10月
，華東電網正式啟動了智能電網可行性研究項目，並規劃到2020年建成具有初步智能特性的數字化電網、2030年真正建成具有自愈能力的智能電網。

　　2009年2月，華北電網穩態
、動態

、暫態三位一體安全防禦及全過程發電控製係統建成
，在我國首次將以往分散的能量管理係統
、電網廣域動態監測係統、zaixianwendingfenxiyujingxitonggaodujicheng，liyonggaixitong
，tiaodurenyuankeduidianwangzongheyunxingqingkuangdequanjingjianshi，binghuoqufuzhujuecezhichi。zheshiwoguozhinengdianwangjishuzaishudianxitongshangdeshijian。

　　2009年5月，國家電網公司首次公布了智能電網的發展計劃
，計劃到2020年全麵建成以特高壓為骨幹網
、各級電網協調發展的“統一的堅強智能電網”
，技術和裝備全麵達到國際先進水平。 2009年5月份以來，國家電網公司陸續出台了實施統一堅強智能電網的綜合研究報告、關鍵技術研究框架、第一批重點項目實施方案等，有關標準製定工作也已啟動，並在上海世博會場館建設了智能電網示範係統。

　　一場能源工業革命正在向我們走來，而智能電網無疑是支撐這場革命的關鍵因素。

　　各國智能電網發展現狀

　　(一)美國

　　美國已開始向部分家庭安裝帶有通訊功能的智能電表(SmartMeter)
，目標是以家庭為單位
，隨時監測電力消費和管理，更加有效地實現輸電和供電。為此
，對企業及地方團體實施的100個項目給予財政援助
，計劃2013年前在2600萬個家庭安裝智能電表，相當於2009年3倍。

　　奧巴馬總統強調說，“現在是建設綠色能源高速公路的時代”。新能源產業有望創造4.3萬個就業崗位，環保產業將成為拉動未來美國經濟的重要支柱之一。

　　(二)日本

　　東京電力和関西電力等電力公司開始投資構建第二代智能電網(SmartGrid)，目標除在所有家庭安裝智能電表(SmartMeter)外

，還計劃加強送變電設施及蓄電裝置建設。 2020年前相關電力設施投資預計超過1萬億日元。

　　智能電表作為第二代智能電網的核心設備，主要測量每個家庭電力消費情況及隨時掌握太陽能發電量等信息。東京電力2010年起主要麵向家庭安裝2000萬部。関西電力2010年3月底前在40萬個家庭安裝，並計劃更換1200萬部。預計2020年前日本智能電表需求量約5000萬部

，每部成本近2萬日元

，共計約1萬億日元。

　　日本智能電網與歐美不同
，主要特征是積極地利用家庭進行太陽能發電。太陽能發電長期目標是2020年發電2800萬千瓦，相當於現在20倍;2030年發電5300萬千瓦，相當於現在30倍。為此

，需要增設電壓調整裝置和變壓器
，預計2030年前追加投資6000億日元。

　　(三)歐洲

　　英國目標是2020年在全國2600萬個家庭安裝智能電表，此項工作主要通過電力公司完成。並且已正式進行了適應風力發電等可再生能源的智能電表等相關實驗。

　　法國2009年秋天也發布了將再生能源納入智能電網的計劃，並開始征集相關企業參與。

　　德國製定了“E-Energy”計劃，總投資1.4億歐元，2009年至2012年4年時間內，在全國6個地點進行智能電網實證實驗。

　　同時還進行風力發電和電動汽車實證實驗，並對互聯網管理電力消費進行檢測。德國西門子
、SAP及瑞士ABB等大企業均參與了這一計劃。西門子公司預測2014年智能電網年度市場規模將達300億歐元
，並計劃搶占20%市場份額
，每年確保60億歐元訂單。

　　(四)韓國

　　韓國共有168家企業參與智能電網實證實驗，總投資2395億韓元(約192億日元)
，其中政府援助685億韓元。吸引了LG電子、綠貓鋼鐵廠(POSCO)、現代重工、SK電信等大型企業參與，在韓國南部濟州島選擇6000戶獨棟住宅及公寓構建智能電網。 2011年前建設必要的設備
，進行實證實驗。