堅強智能電網：中原崛起的強力引擎

牛元立 楊紅旗 李會濤

建設堅強智能電網作為解決人們日益增長的能源需求的有效手段，已經成為當前一項重要的國家戰略，其總體發展目標是：建成以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強電網為基礎，以信息化、自動化、互動化為特征的自主創新、國際領先的堅強智能電網。

河南省智能電網戰略已經上升到政府和社會高度，2010年省政府工作報告已明確提出要搞好堅強智能電網建設。省電力公司將力爭把智能電網寫入河南省“十二五”規劃，爭取政府全方位支持智能電網建設，打造河南電力樞紐，為中原崛起提供更加堅強可靠的電能支撐。

2010年，河南全年生產總值(GDP)達到22942.68億元，居全國第5位，同比增長12.2%。今后幾年，以鄭州都市圈為中心的中原城市群將率先在全省基本實現工業化。同時，河南將加快黃淮四市經濟“凹陷地帶”隆起，促進區域協調發展，實現中原崛起的宏偉目標。預計2020年，全省生產總值將達到46273億元，非農勞動力占全部勞動力的比重達到60%以上，城鎮人口達到50%以上。

據預測，河南2015年、2020年全社會用電量將分別達到3960億千瓦時、5400億千瓦時。“十二五”、“十三五”期間年均增長分別為11.48%、6.4%。

在河南經濟社會持續高速發展的情況下，建設堅強智能電網意義重大。

智能電網建設將加快河南電源結構調整

從裝機結構上看，全省火電裝機比例一直高于全國火電裝機比例，且上升趨勢較為明顯，原因來自兩個方面：一是全省電力裝機總量加速增長，2004年以來年均增速在20%左右；二是近年新增電力裝機主要來自火電，水電開發程度已達到80%以上，發展空間較小。

近幾年，全省火電裝機比例在90%以上，水電在6%～7%左右。新能源裝機也有較大發展，但占總裝機的比例不高。截至2009年年底，全省0.6萬千瓦及以上機組的裝機容量4679.8萬千瓦，其中水電裝機365.28萬千瓦，占7.8%；火電4293.79萬千瓦，占91.76%；新能源20.73萬千瓦，占0.44%（其中風電4.88萬千瓦，生物質發電15.60萬千瓦）。根據省“十一五”能源發展規劃，2010年風電和秸稈等可再生能源發電裝機達到50萬千瓦，其中，風電裝機20萬千瓦，秸稈等生物質發電30萬千瓦。根據相關預測：全省可再生能源發電及核電的總裝機2015年將達到185萬千瓦，2020年達到350萬千瓦。要實現該方案，需要通過建設智能電網，在確保電網安全穩定運行的前提下，最大限度地將可再生能源并網發電。

依托于智能電網建設，2020年，河南火電裝機容量比例將降低到79.34%，電源結構大幅改善。

堅強智能電網目標實現后，節能減排效益顯著。一是提高電能終端使用效率，到2020年，電能在終端能源消費中的比重將由目前的21%提高到27%；二是到2020年，通過提升發電利用效率、輸電效率和電能終端使用效率以及推動太陽能、核電和風能等可再生和清潔能源開發利用，可實現節能，減排二氧化碳約6000萬噸。

智能電網建設將推動河南電力裝備制造業發展

智能電網技術革命打開了電信、電網、電視網等整合的通道，最終的智能電網，會將電網提升為電力、數據、視頻、智能家電控制、樓宇自動化和電動交通等多功能合成的互動網絡，即營建一個“電力光纖復合電纜電網”。這將是一個比3G更龐大的產業鏈，智能電網將成為拉動經濟發展的下一個引擎。對中國而言，智能電網對投資的拉動作用更大，被稱作下一個“4萬億”。

依托智能電網的發展，鞏固河南省現有的產業基礎，提升河南優勢產業的進一步發展，對河南經濟的可持續發展具有十分重要的戰略意義。

根據智能電網建設的6個環節，國家電網已經確定了未來智能電網建設的六大領域：發電、輸電、變電、配電、用電以及電網調度，六大領域將全面推進，如下圖所示：

堅強智能電網建設的6個環節

目前，河南省正積極把握智能電網建設的重大機遇，利用自身優勢，謀劃建設智能電網產業鏈，打造戰略新興產業。根據河南省《中原電氣谷發展規劃》，初步考慮以許繼電氣、平高電氣等骨干企業為龍頭，以中原電氣谷建設為依托，著力攻克輸變電領域核心技術，提高自主創新能力，實施一批高技術產業化重大項目，建設智能電網產業鏈，引領我國智能電網裝備向大容量、特高壓、組合化、智能化、高可靠方向發展。力爭到2020年，在河南形成涵蓋高級電量測控體系、高級配電體系、高級輸電系統、高級資產管理體系的智能電網產業鏈，打造具有國際競爭力的智能電網裝備制造基地。

智能電網發展將帶動并服務于河南電動汽車產業發展

河南省政府充分認識到電動汽車產業發展具有的戰略意義，把電動汽車的研發與推廣作為汽車產業新的增長點。2009年，《河南省人民政府關于加快電動汽車產業發展的意見》公布，提出要力爭把本省建設成為國內重要的電動汽車基地。2010年1月，鄭州市開始推行電動汽車的示范運營，開通兩條電動公交示范線路和一條城際公交運營線路，同時公安、市政與供電部門也采購了電動汽車進行示范運行。截至2010年年底，河南共建成電動汽車充換電站2座，已全面布局充換電服務網絡建設。到2015年，全省將建成電動汽車充換電站90座，電池配送站32座，從而保障電動汽車的順利推廣。

電動汽車產業和充電基站發展對電力需求有一定的拉動作用。到2020年，按照保守、基準和樂觀三種情景估計，河南省電動汽車保有量分別為15.8、31.6和47.3萬輛。按電動汽車最大行駛距離100公里計算，在保守、基準和樂觀三種情形下，河南省充電基站總數分別為682座、1480座和2090座。電動汽車通過使用電力替代石油作為動力，將減少石油消費量，同時增加電力消費量。電動汽車通過充電站與電網相連，作為分布式蓄電裝置，可以較好地起到調峰填谷的作用，智能電網建設為河南省大規模發展電動汽車產業打下基礎。

智能電網發展將增強河南能源安全保障

2008年，河南省的能源生產總量為1.5487億噸標準煤，能源消費總量為1.8784億噸標準煤。二者的增速卻有所不同，在消費量出現9.9%的高速年增長時，生產量卻呈現出2.7%的負增長，河南省能源供給安全面臨著日益加劇的壓力。建設堅強智能電網關系到河南省能源安全和能源可持續發展。智能電網對于保障全省能源安全的必要性，體現在資源、經濟和環境三方面。首先，要維護能源供給和使用安全，必須降低對煤炭資源的過分依賴，優化能源消費結構。其次，必須通過提高能源利用效率、促進節能減排，來保障能源使用安全。第三，調整本省能源戰略，完善配套改革以提高能源安全水平。

通過智能電網建設，可以提高供電可靠性，滿足分布式電源的即插即用，提升電網抵御外部物理攻擊或自然災害的能力。配電網網損明顯降低，配電網供電可靠性顯著提升。經初步測算，配電自動化及高級應用系統在經歷三個建設階段后，建成范圍內全省電網供電可靠性能夠分別達到99.92%、99.95%、99.99%。智能配電網運維管理集約化工程的實施，可以提高配電網設備檢修的準確性、降低設備故障率、降低配電網運維成本、實現配電網的智能化、集約化管理。通過提高實時監測各電能質量指標，實現故障預警等高級應用，保證配電網的安全穩定運行和用戶的安全可靠用電；同時，實現配電網電能質量問題的綜合治理，配網電能質量的提高可以有效降低配網網損，全面提高配電網的社會經濟效益。

電網智能化之后，預計高峰負荷將有所變化：隨著電力需求側管理和分時電價等經濟杠桿作用的加強，以及儲能技術的發展，用電峰谷差擴大的趨勢將趨緩，日負荷全線趨于平坦，最大負荷峰值減少0.5%，可有效消減高峰負荷，節省基礎設施投資。預計電量將有所變化：電網安全性和電能終端利用率提高后，第二階段、第三階段電量較規劃水平提高0.05%，遠期較規劃水平提高0.5%。

總之，建設堅強智能電網，對于河南省具有重要的社會和經濟效益：調整能源結構、提高機組利用小時、增加可再生能源發電并網、建立智能電網產業鏈，促進大規模發展電動汽車，優化能源資源配置、減少二氧化碳排放和改善環境、改變能源消費模式、實現節能減排、平穩電力日負荷高峰、提高電網安全可靠、保障能源安全等。當前經濟發展速度和現有的電網結構迫切需要建設智能電網，打造河南能源輸送樞紐，強力助推中原崛起。