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1、坚强智能电网：引领新世纪能源变革坚强智能电网：引领新世纪能源变革坚强智能电网：引领新世纪能源变革为保护人类赖以生存的地球家园，实现能源可持续发展，以发展清洁能源和智能电网为重要标志，在世界范围内正在推动一轮新的能源变革。 能源是人类生存发展的重要物质基础。进入 21 世纪以来，世界能源供应、能源安全、能源效率、能源环境等问题日益凸显。据统计，近 10 年来世界一次能源消费总量增长了近四分之一，2009 年达到 173 亿吨标准煤。按照目前的能源储量和开发强度测算，世界化石能源平均可开发时间已不足百年。传统化石能源不可再生，其大量开发也带来了气候变化、环境恶化等一系列问题。如何改善能源结构、提高
2、能源效率、保障能源供应的安全性、经济性、可持续性是人类面临的重大而现实的挑战。 为应对这些挑战，保护人类赖以生存的地球家园，实现能源可持续发展，满足经济、社会、环境协调发展的需要，以发展清洁能源和智能电网为重要标志，在世界范围内正在推动一轮新的能源变革。 能源变革四特征 一是能源结构多元化。世界能源格局正在从“以化石能源为主”向“清洁能源与化石能源并重”转变。近年来，世界水能、核能开发利用规模稳步扩大，风能、太阳能、生物质能、海洋潮汐、地热能等新能源开发虽然起步较晚，但发展很快。2008 年，清洁能源占到了全球能源消费总量的 18.8%。预计到 2020 年，在能源消费总量比 2008 年增长
3、 20%的情况下，清洁能源比重将提高到 19.7%。过去10 年，我国风电、太阳能发电装机分别增长了 47 倍和 21 倍，远远高于传统化石能源的增速。预计到 2020 年，在我国一次能源消费结构中，煤炭、石油和天然气、水能、核能、新能源比重将分别占到58.5%、26.5%、9%、4%、2%，届时，清洁能源替代化石能源每年可实现二氧化碳减排 16 亿吨。 二是能源开发规模化。为发挥节能减排和能源开发的规模效益，许多国家都在积极推进大型能源基地集约化开发和利用。2009 年，世界前十位的石油、天然气、煤炭生产国产量占全球总产量的比重分别达到了 62%、64%和 92%，集中度很高。 由于我国煤炭
4、、水电、风电资源分布集中，且与生产力发展呈逆向分布，能源的集约化开发、规模化外送、大范围配置成为必然选择。目前，我国正在有序开发建设金沙江、大渡河等 13 个大型水电基地和甘肃酒泉、新疆哈密等 7 个千万千瓦级风电基地，预计到2020 年，我国水电装机总容量将达到 3 亿千瓦，其中大型水电基地的装机将占到 75%以上；风电基地装机总量将达到 9017 万千瓦，占全国风电装机总量的 78%。三是能源消费电气化。电能具有清洁、高效、快捷的优势，电气化是现代化的重要标志，世界各国的发展水平、能效水平、生活水平都与电气化水平密切相关。特别是随着互联网、物联网、电动汽车等新兴产业的快速发展，经济社会对电
5、的依赖程度越来越高，电力日益成为能源发展战略的核心。20002009 年，世界能源消费总量年均增长 2.1%，而电力消费总量年均增长 3.2%。20002009 年，我国电力消费年均增长11.7%，比能源消费年均增速高出 2.3 个百分点。随着城镇化和工业化水平的不断提高，预计到 2020 年，我国电力消费占终端能源消费的比重将达到 25.4%，比 2000 年提高 9.5 个百分点。 四是能源发展智能化。每一次全球性的危机都会带来新一轮的技术革命。这次国际金融危机之后，许多国家从应对气候变化、保障能源安全、促进经济发展的需要出发，加快了智能电源、智能电网、智能家居、智能交通、智能城市等发展进
6、程，大量智能技术和成果在各行各业特别是能源行业迅速推广和应用。在这过程中，智能电网成为了能源发展智能化的关键，并呈现日新月异、蓬勃发展的趋势。 21 世纪初的这场能源变革，将是一次以技术创新为先导，以电力为核心，以构建智慧能源系统为方向，以优化能源结构、提高能源效率、促进节能降耗、共享社会资源、实现可持续发展为目标的深刻变革，电网在能源供应体系和能源运输体系中的作用将日益凸显。 何谓坚强智能电网 结合我国能源资源的禀赋特点和经济社会持续快速发展的实际情况，国家电网公司提出了发展“坚强智能电网”的战略目标。 坚强智能电网是坚强网架与智能化有机融合的电网。坚强网架是实现安全可靠供电的物质基础，智能
7、化是提高电网安全性、可控性、适应性和互动性的关键。我国正在建设的大型能源基地与中部、东部负荷中心的距离一般都在 800 公里以上，远的达到 3000 公里以上。只有建设坚强的网架，才能大幅提高电网优化资源配置能力和抵御事故风险能力。正在建设的特高压电网就是这个坚强网架的核心。 坚强智能电网是协同高效的综合互联系统。电网的产业链长，影响面广。智能电网要发挥作用，必须实现发电、输电、变电、配电、用电、调度等各个环节和各电压等级的紧密衔接、协调运行。通过采用智能化的控制技术和设备，能够降低电网自身的输电损耗，同时促进智能电器、智能设施的开发应用，带动新型用电技术的发展和能源消费方式的升级，最大限度地
8、提升能源综合利用效率。 坚强智能电网是现代社会新型的公共服务平台。电网既是电力传输的载体和平台，又是重要的公共服务资源。随着现代信息通信和智能控制技术的应用，电网与互联网、电视网、广播网等网络全面融合，将形成开放、高效、优质、便捷的公共网络服务平台，实现能源流、信息流的高度集成和综合应用，成为推动低碳经济发展的重要载体和有效途径，在能源战略转型和社会进步中发挥重要作用。 成就与前景 近年来，国家电网公司按照统一规划、统一建设、统一标准的原则，加快建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展，具有信息化、自动化、互动化特征的坚强智能电网，取得了重要进展。首先，全面建成了特高压交直流输电示范工程。
9、从山西到湖北、全长 640 公里的 1000 千伏特高压交流工程于 2009 年 1 月 6 日建成投运，已安全运行近 700 天；从四川到上海、全长 1907 公里、额定输送功率达 700 万千瓦级的800 千伏特高压直流工程于今年 7 月8 日建成投运。这两项工程的相继成功建设，为清洁能源的大规模开发利用、能源资源的大范围优化配置、能源效率的进一步提高奠定了基础，开辟了能源可持续发展的新道路，也为世界其他国家解决能源问题提供了重要选择。 其次，坚强智能电网重点项目取得实质性进展。制定了坚强智能电网的发展规划，开展了涵盖发、输、变、配、用、调度和通信各环节的 20 多项智能电网试点项目建设。
10、其中，上海世博园智能电网综合示范工程已建成并投入使用；在北京、上海等城市已建成了第一批电力光纤到户智能小区试点工程；今年底将建成 75 个电动汽车充电站、6209 个充电桩；国内最大规模的风光储输示范工程已开工建设，2012 年将形成 10 万千瓦风电、4 万千瓦太阳能发电、2 万千瓦化学储能综合能力；集智能城市、智能交通、智能家居和可再生能源利用为一体的天津生态城智能电网综合示范工程正在加紧建设。 再次，试验体系建设和关键技术攻关实现重大突破。我们建成了特高压交流、直流、高海拔、工程力学四个试验基地和大电网仿真、直流成套设计两个研发中心，形成了功能齐全、综合指标居世界领先水平的大电网实验研究
11、体系。风能、太阳能发电研发(实验)中心已初步建成。全面掌握了特高压交直流输电核心技术，成功研制了大容量变压器、电抗器、换流变、换流阀、6 英寸晶闸管等特高压关键设备和元器件，形成了特高压关键设备的批量生产能力。在智能电表、大容量储能电池、风电机组低电压穿越技术研究和设备研制等方面取得了一批重大成果。 经过不断的创新发展和加速发展，国家电网的总体规模、资源配置能力、技术水平、管理水平都上了一个新台阶。2009 年与 2002年相比，110 千伏及以上输电线路和变电容量分别增长了 93%和 190%，供电安全性、可靠性指标得到全面提高，总体满足了经济社会发展需要。 面向未来，国家电网要进一步加快实
12、现从传统电网向安全、高效、经济、清洁、互动的现代电网的升级和跨越。随着青海-西藏交直流联网工程的建设，2012 年，将实现国家电网范围的所有地区联网。2015 年，将基本建成联接华北、华东、华中地区的特高压交流骨干网架，以及从大型水电、煤电、可再生能源基地向负荷中心送电的若干个大型直流工程。到 2020 年，将形成以特高压同步电网为中心、交直流和各级电网协调发展，具备大范围、大规模、高效率的能源优化配置能力和高安全性、高可靠性、高互动性的坚强智能电网。届时，特高压输电容量将达到 1.5 亿千瓦，国家电网跨区跨省电力输送规模将超过 4 亿千瓦。 预计未来 10 年，以坚强智能电网为平台，将推动实现二氧化碳减排累计超过 100 亿吨。电网在经济社会发展、能源结构调整、应对气候变化中将发挥越来越重要的作用。 （作者：刘振亚 国家电网公司总经理、中国电力企业联合会理事长）
