前一段時間，《2020科學》雜志列出了一份預測榜單，智能電網(wǎng)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(yōu)點對于普通消費者可能并不那么明顯，但是目前來看，電力的生產(chǎn)、存儲、傳輸以及利用方式面臨巨大的變革，而智能電網(wǎng)將是未來10年里最有可能出現(xiàn)的解決方案。 　

■專家檔案

肖立業(yè)，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、國家杰出青年科學基金獲得者。

近幾年來，我國冬季不少地區(qū)煤電緊缺，屢次出現(xiàn)“電荒”，給人們的生活帶來極大的不便。然而，相比起煤電的緊缺，風電和太陽能發(fā)電卻遭遇利用難的困境，傳統(tǒng)的電網(wǎng)無法負荷風電和太陽能發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性，導致風電和太陽能發(fā)電等清潔能源無法投入使用。而要達到太陽能和風力等開發(fā)利用及其電力的穩(wěn)定供應，必須構建智能電網(wǎng)。

美、歐發(fā)達國家的“智能電網(wǎng)”戰(zhàn)略已成為一項重要的國家戰(zhàn)略，在政府統(tǒng)一主導和支持下，集國家與之相關力量來制定和推動。 “智能電網(wǎng)”也是為搶占未來低碳經(jīng)濟制高點的重要戰(zhàn)略措施之一。

有人說，智能電網(wǎng)和清潔能源有可能成為第四次工業(yè)革命的開始。

智能電網(wǎng)是傳統(tǒng)電網(wǎng)發(fā)展100多年后的一次質的飛躍

遼寧日報：前一段時間，《2020科學》雜志列出了一份預測榜單，智能電網(wǎng)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(yōu)點對于普通消費者可能并不那么明顯，但是目前來看，電力的生產(chǎn)、存儲、傳輸以及利用方式面臨巨大的變革，而智能電網(wǎng)將是未來10年里最有可能出現(xiàn)的解決方案。

肖立業(yè)：智能電網(wǎng)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(wǎng)組織結構和運行方式等來運行和管理電網(wǎng)，使電網(wǎng)能夠大規(guī)模地容納新能源的接入，從而使電網(wǎng)更加高效、清潔、安全、可靠。智能電網(wǎng)是未來能源生產(chǎn)、分配和利用的統(tǒng)一載體，將與能源體系高度整合。

它是一個完全自動化的供電網(wǎng)絡，其中每一個發(fā)電設備、每一個輸配電設備用戶，甚至用電設備，都得到了實時監(jiān)控，并保障從發(fā)電廠到用戶終端電器之間的每一點上的電流和信息的雙向流動。通過廣泛應用的分布式智能和寬帶通訊及自動控制系統(tǒng)的集成，能保證市場交易的實時進行及電網(wǎng)上各個設備的無縫連接和實時互動。

智能電網(wǎng)能夠實現(xiàn)自愈，即無論發(fā)生什么事故，電網(wǎng)都能自我恢復，以保障電網(wǎng)的安全可靠運行;能夠抵抗網(wǎng)絡攻擊和抵御自然災害;實現(xiàn)發(fā)電廠與用戶的自適應互動，達到能源資源和設備的綜合優(yōu)化，平衡利用;能夠協(xié)調發(fā)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(jié)設備、補償設備和用戶能源管理系統(tǒng))的控制和總體配電系統(tǒng)的控制，取得滿足要求的穩(wěn)定性和電能質量;支持分布式電源的接入，以提高電網(wǎng)的整體性、效率和靈活性;支持大量可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的接入，解決因可再生能源資源的間歇性和不穩(wěn)定性可能對電網(wǎng)造成的影響;支持大量電動汽車智能充電設備的接入，并利用電動汽車電池作為儲能設備，在系統(tǒng)需要時提供功率支撐。

遼寧日報：在目前節(jié)能減排的大背景下，智能電網(wǎng)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(wǎng)的開發(fā)對于風電、光電等新能源電力來說是迎來新的發(fā)展時期。您怎么看?

肖立業(yè)：我們說智能電網(wǎng)是傳統(tǒng)電網(wǎng)發(fā)展100多年后的一次質的飛躍，它將與清潔能源一道，推動能源工業(yè)的整體革命。智能電網(wǎng)和清潔能源都是非常重要的，在清潔能源的發(fā)展過程中，傳統(tǒng)電網(wǎng)逐步不能滿足它的發(fā)展要求，智能電網(wǎng)應運而生。風電、太陽能發(fā)電等新能源的應用，近來在國內頗受關注。但由于風力的強弱隨時可能變化、太陽的光照強度也會隨天氣而改變，這兩種發(fā)電方式產(chǎn)生的電能時強時弱不穩(wěn)定，故而不能保證其聯(lián)網(wǎng)輸電的穩(wěn)定性。這樣，電網(wǎng)無法承受，極易發(fā)生崩潰。據(jù)粗略統(tǒng)計，目前由于無法通過聯(lián)網(wǎng)輸出風電，每年幾乎有將近1/3風電裝機容量被白白浪費。可以說，智能電網(wǎng)與清潔能源是相輔相成、缺一不可的，沒有清潔能源的發(fā)展，就沒有發(fā)展智能電網(wǎng)的必要，沒有智能電網(wǎng)，清潔能源的規(guī)模利用也是不可能的。

智能電網(wǎng)和清潔能源所推動的能源革命將是繼信息革命后又一次對人類社會發(fā)展起重大推動作用的因素，發(fā)展?jié)摿薮螅@就是發(fā)展智能電網(wǎng)和清潔能源的重大意義。因此，發(fā)展智能電網(wǎng)被西方國家列為全面提升競爭力的國家戰(zhàn)略。

遼寧日報：既然傳統(tǒng)電網(wǎng)無法滿足現(xiàn)在清潔能源的發(fā)展，那么現(xiàn)在構建的智能電網(wǎng)與之前的傳統(tǒng)電網(wǎng)相比有什么高明之處?

肖立業(yè)：智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，首先就是發(fā)電方式的重大變化。智能電網(wǎng)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(fā)展到風電和太陽能發(fā)電。

其次是輸配電方式的重大變化。智能電網(wǎng)會使大容量、遠距離電力輸送與分布式電力技術平行發(fā)展，智能電網(wǎng)利用現(xiàn)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系統(tǒng)更加穩(wěn)定，尤其是在輸電配電環(huán)節(jié)。

再者就是負荷特性的重大變化。這個變化是兩方面的，一方面在未來科技的發(fā)展當中，很多以化石能源為基礎的能源消費系統(tǒng)，如軌道交通、汽車、熱力系統(tǒng)等，將以電力為基礎，使用電能運作，增加了電網(wǎng)的負荷。另一方面，智能電網(wǎng)如果建立，電力需求方同時可能是電力供應方，也就是說用電單位也可能在某些時候變成發(fā)電單元。

家庭不僅能從智能電網(wǎng)上買電，也能通過智能電網(wǎng)賣出自己發(fā)的電

遼寧日報：大家都很好奇，智能電網(wǎng)會給我們的日常生活帶來什么樣的改變。

肖立業(yè)：智能電網(wǎng)帶來的便利是顯而易見的。用戶可以通過通訊系統(tǒng)(互聯(lián)網(wǎng)、手機、電話等)控制用電設備，為生活帶來更大的方便，也可以將用戶的安防設備與智能電網(wǎng)的信息系統(tǒng)結合起來，如果用戶家里發(fā)生了什么安防事故，就可以即時通知安全管理部門和用戶自己。除此之外，停電的次數(shù)也將大為減少、每次停電恢復時間將大大縮短。

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(lián)網(wǎng)、手機或者電話來控制用電設備?

肖立業(yè)：打個比方，在家里沒有人的時候，空調、冰箱等電器還開著，忘關了，怎么辦?如果家里使用的是智能電網(wǎng)的話，你就可以直接通過短信或者互聯(lián)網(wǎng)遙控去關閉電器。在炎熱的夏天，你可以在回家前給你的空調發(fā)個短信息，通知它打開，這樣，在你回到家里時候，房間已經(jīng)處于舒適的溫度。

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

此外，智能電網(wǎng)對于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(jié)省了勞力。

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

肖立業(yè)：在更遠的未來，有的家庭可能會有自己的發(fā)電設備，如太陽能發(fā)電，自己沒用完的電就可以拿來賣。國外有條件的家庭不僅能從智能電網(wǎng)上買電，也能通過智能電網(wǎng)出售自己的發(fā)電裝置所發(fā)的電。

由于每天不同時段的電費是不同的，用電高峰的時候電費會貴一點，這樣，可以調節(jié)人們的用電習慣，減輕用電高峰期的壓力。用戶可以根據(jù)電價，決定在什么時候干什么事情。例如，洗衣機、熱水器可以在電價低的時候使用。當然，老百姓可以參與電力市場交易，買進和賣出電能，在每天電價低的時候，買進一定的電量，等到用電緊張、電價上浮的時段再將它賣出去。智能電網(wǎng)可以使居民家里的電價隨著一天中的不同時段自動定價。有了這種電價的變化，居民就會知道怎么可以更好地用電、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(jù)說智能電網(wǎng)能夠把這些線路都合在一起，統(tǒng)一管理。

肖立業(yè)：從技術層面上來講，智能電網(wǎng)可以做到“三網(wǎng)合一”或者“四網(wǎng)合一”的，它們之間的“合一”并不是單純地湊到一塊兒，而是通過它們的組合將現(xiàn)在先進的通訊手段、信息化技術、控制技術、計算機技術與物理電網(wǎng)結合起來，把智能電網(wǎng)變成一個網(wǎng)絡系統(tǒng)，充分體現(xiàn)出“智能”的效果。