我们认为,中国电网的智能化建设早已展开,但并不只是在“智能电网”的新名称下进行。目前中国数字电网的建设可以看作是智能电网的雏形。目前,我国数字电网建设覆盖了发电、调度、输变电、配电、用户等各个环节。其组成部分包括:信息平台、调度自动化系统、稳定控制系统、柔性交流输电、变电站自动化系统、微机继电保护、配网自动化系统、用电管理采集系统等。中国智能电网建设过程中,先进的调度自动化系统、柔性电力传输、数字交换机、数字变压器、配网自动化、用电管理采集系统等市场将有巨大的增长空间。
国家电网公司坚强智能电网分三步走:1.2009-2010年为规划试点阶段,重点开展坚强智能电网的发展规划,制定技术和管理标准,开展关键技术研发、设备研制和各环节的试点工作。受益较大的上市公司包括特变电工、平高电气、天威保变、国电南瑞、思源电气、融信、科陆电子等。2. 2011年至2015年为综合建设阶段。加快华北、华东、华中“三化”特高压同步电网建设,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系,实现关键技术和设备的重大突破和广泛应用。受益明显的上市公司包括特变电工、平高电气、天威保变、国电南瑞、思源电气、荣信、科陆电子、许继电气、国电南自、长园集团、东方电子等。3. 2016—2020年,为引领升级阶段,全面建成统一坚强的智能电网,技术装备全面达到国际先进水平。
建设将全面推进特高压交流试验示范工程的正式运行,标志着我国电网已进入特高压时代。2009年1月6日,由我国自主开发、设计、建设的1000千伏交流输变电工程——晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程顺利通过168小时试运行,正式投运。践验证了特高压输电技术的可行性、安全性和优越性,在我国和世界电力发展史上具有里程碑意义。示范工程通过了全电压、大电流等多种运行方式的测试。系统的最大工作电压已达到1100千伏,输电能力和运行条件符合设计要求,线路电磁环境符合国家标准,标志着我国已成功掌握特种高压输电网建设技术。
发展特高压电网是符合我国国情的必然选择。据预测,到2020年,中国的电力需求将达到7.7万亿千瓦时,发电装机容量将达到16亿千瓦,都是目前的两倍。同时中国的一次能源资源分布与生产力布局很不均衡,煤炭、水能两大能源支柱以及可大规模开发利用的陆地风能和太阳能资源主要集中在西部和北部地区,而能源消费需求主要集中在经济较为发达的中东部地区,负荷中心与大型能源基地的距离大都在1000公里以上,并且中间缺乏电源支撑,较难实现500千伏交流接力送电,特高压输电成为理想选择。我国的基本国情决定了实施“一多四大”战略,即加快特高压电网建设,充分发挥特高压远距离、大容量、高效率、低损耗输电的优势,推进大水电、大煤电、大电网。大力发展核电和大型可再生能源基地,在更大范围内实现资源优化配置。
从经济性上讲,“输电与煤炭并举,优先发展输电”,通过特高压工程实现煤电基地外送也是经济的。单回1000kV特高压交流输电线路的输电功率接近500万千瓦,约为500 kV线路的4倍。800 kV直流特高压输电能力可达640万千瓦,是500 kV直流线路的两倍多。同时,在相同输电功率的条件下,特高压交流线路可将最长输电距离延长3倍,而损耗仅为500 kV线路的25%-40%,还可节约60%的土地资源。
特高压电网的发展将为清洁能源的大规模开发利用提供重要保障。根据规划,中国将在甘肃酒泉、沿海江苏、内蒙古等地建设几个千万千瓦级基地,打造“三峡风电工程”。发展西北地区大规模太阳能光伏发电。继续加快发展中东部地区核电和西部大水电开发。据估计,到2020年,中国的清洁能源装机容量将达到5.7亿千瓦,占总装机容量的35%。中国的水电、风能、太阳能等可再生能源具有规模大、分布集中的特点,需要走集中开发、大规模输送、大规模消费的发展道路。同时,风力发电和太阳能发电具有随机性和间歇性特征,水电具有明显的季节性特征。客观上也要求大幅度提高电网的安全稳定水平,以满足各种电源的需求。通过特高压电网建设,可以实现各种清洁能源的大规模远距离输送,在全国范围内优化配置,促进清洁能源高效安全利用。