未来电网：聪明＋坚强

前一段时间，《2020科学》杂志列出了一份预测榜单，智能电网被列入其中，被称为是未来10年内最靠谱的东西。虽然它的优点对于普通消费者可能并不那么明显，但是目前来看，电力的生产、存储、传输以及利用方式面临巨大的变革，而智能电网将是未来10年里最有可能出现的解决方案。 　

■专家档案

肖立业，博士生导师，主任研究员。中国科学院电工研究所所长、应用超导重点实验室主任、国家863超导技术专项专家组成员、国家杰出青年科学基金获得者。

近几年来，我国冬季不少地区煤电紧缺，屡次出现“电荒”，给人们的生活带来极大的不便。然而，相比起煤电的紧缺，风电和太阳能发电却遭遇利用难的困境，传统的电网无法负荷风电和太阳能发电的间歇性和不稳定性，导致风电和太阳能发电等清洁能源无法投入使用。而要达到太阳能和风力等开发利用及其电力的稳定供应，必须构建智能电网。

美、欧发达国家的“智能电网”战略已成为一项重要的国家战略，在政府统一主导和支持下，集国家与之相关力量来制定和推动。 “智能电网”也是为抢占未来低碳经济制高点的重要战略措施之一。

有人说，智能电网和清洁能源有可能成为第四次工业革命的开始。

智能电网是传统电网发展100多年后的一次质的飞跃

辽宁日报：前一段时间，《2020科学》杂志列出了一份预测榜单，智能电网被列入其中，被称为是未来10年内最靠谱的东西。虽然它的优点对于普通消费者可能并不那么明显，但是目前来看，电力的生产、存储、传输以及利用方式面临巨大的变革，而智能电网将是未来10年里最有可能出现的解决方案。

肖立业：智能电网本质就是利用先进的信息技术、新材料技术、储能技术和新的电网组织结构和运行方式等来运行和管理电网，使电网能够大规模地容纳新能源的接入，从而使电网更加高效、清洁、安全、可靠。智能电网是未来能源生产、分配和利用的统一载体，将与能源体系高度整合。

它是一个完全自动化的供电网络，其中每一个发电设备、每一个输配电设备用户，甚至用电设备，都得到了实时监控，并保障从发电厂到用户终端电器之间的每一点上的电流和信息的双向流动。通过广泛应用的分布式智能和宽带通讯及自动控制系统的集成，能保证市场交易的实时进行及电网上各个设备的无缝连接和实时互动。

智能电网能够实现自愈，即无论发生什么事故，电网都能自我恢复，以保障电网的安全可靠运行;能够抵抗网络攻击和抵御自然灾害;实现发电厂与用户的自适应互动，达到能源资源和设备的综合优化，平衡利用;能够协调发电和储能的选择;提供满足用户需要的电能质量，综合考虑终端用户 (分布式电源、电力调节设备、补偿设备和用户能源管理系统)的控制和总体配电系统的控制，取得满足要求的稳定性和电能质量;支持分布式电源的接入，以提高电网的整体性、效率和灵活性;支持大量可再生能源发电系统的接入，解决因可再生能源资源的间歇性和不稳定性可能对电网造成的影响;支持大量电动汽车智能充电设备的接入，并利用电动汽车电池作为储能设备，在系统需要时提供功率支撑。

辽宁日报：在目前节能减排的大背景下，智能电网更加注重新能源电力，这样才能更加清洁、绿色。有人说智能电网的开发对于风电、光电等新能源电力来说是迎来新的发展时期。您怎么看?

肖立业：我们说智能电网是传统电网发展100多年后的一次质的飞跃，它将与清洁能源一道，推动能源工业的整体革命。智能电网和清洁能源都是非常重要的，在清洁能源的发展过程中，传统电网逐步不能满足它的发展要求，智能电网应运而生。风电、太阳能发电等新能源的应用，近来在国内颇受关注。但由于风力的强弱随时可能变化、太阳的光照强度也会随天气而改变，这两种发电方式产生的电能时强时弱不稳定，故而不能保证其联网输电的稳定性。这样，电网无法承受，极易发生崩溃。据粗略统计，目前由于无法通过联网输出风电，每年几乎有将近1/3风电装机容量被白白浪费。可以说，智能电网与清洁能源是相辅相成、缺一不可的，没有清洁能源的发展，就没有发展智能电网的必要，没有智能电网，清洁能源的规模利用也是不可能的。

智能电网和清洁能源所推动的能源革命将是继信息革命后又一次对人类社会发展起重大推动作用的因素，发展潜力巨大，这就是发展智能电网和清洁能源的重大意义。因此，发展智能电网被西方国家列为全面提升竞争力的国家战略。

辽宁日报：既然传统电网无法满足现在清洁能源的发展，那么现在构建的智能电网与之前的传统电网相比有什么高明之处?

肖立业：智能电网与传统电网相比，首先就是发电方式的重大变化。智能电网的能源密度低，占主导地位的能源载体从固体、液体向气体和光子转变，也就是从以往的火电发展到风电和太阳能发电。

其次是输配电方式的重大变化。智能电网会使大容量、远距离电力输送与分布式电力技术平行发展，智能电网利用现在的新技术，如信息智能技术、新材料技术与纳米技术、储能技术，使电力的市场化畅通无阻，同时，先进的技术又使电力系统更加稳定，尤其是在输电配电环节。

再者就是负荷特性的重大变化。这个变化是两方面的，一方面在未来科技的发展当中，很多以化石能源为基础的能源消费系统，如轨道交通、汽车、热力系统等，将以电力为基础，使用电能运作，增加了电网的负荷。另一方面，智能电网如果建立，电力需求方同时可能是电力供应方，也就是说用电单位也可能在某些时候变成发电单元。

家庭不仅能从智能电网上买电，也能通过智能电网卖出自己发的电

辽宁日报：大家都很好奇，智能电网会给我们的日常生活带来什么样的改变。

肖立业：智能电网带来的便利是显而易见的。用户可以通过通讯系统(互联网、手机、电话等)控制用电设备，为生活带来更大的方便，也可以将用户的安防设备与智能电网的信息系统结合起来，如果用户家里发生了什么安防事故，就可以即时通知安全管理部门和用户自己。除此之外，停电的次数也将大为减少、每次停电恢复时间将大大缩短。

辽宁日报：您能具体讲解一下这些情形吗?比如，我们如何使用互联网、手机或者电话来控制用电设备?

肖立业：打个比方，在家里没有人的时候，空调、冰箱等电器还开着，忘关了，怎么办?如果家里使用的是智能电网的话，你就可以直接通过短信或者互联网遥控去关闭电器。在炎热的夏天，你可以在回家前给你的空调发个短信息，通知它打开，这样，在你回到家里时候，房间已经处于舒适的温度。

家用电器温度的调节、关闭或者开启，对智能电网来说，都是一件轻而易举的事情。遇上用电高峰期，智能电网会根据负荷自动帮你把空调调高1℃，或者把你家里暂时不需要使用的电器(如热水器)关闭。由于你的电器可以因电网需要而暂时关闭，电力公司就可以给你更优惠的电价。

此外，智能电网对于每家每户的用电量都会非常明晰地显示在电脑上，所以就不需要派专人来抄电表了，还节省了劳力。

辽宁日报：有人说智能电网普及以后，老百姓可以买进和抛售电量，是这样吗?

肖立业：在更远的未来，有的家庭可能会有自己的发电设备，如太阳能发电，自己没用完的电就可以拿来卖。国外有条件的家庭不仅能从智能电网上买电，也能通过智能电网出售自己的发电装置所发的电。

由于每天不同时段的电费是不同的，用电高峰的时候电费会贵一点，这样，可以调节人们的用电习惯，减轻用电高峰期的压力。用户可以根据电价，决定在什么时候干什么事情。例如，洗衣机、热水器可以在电价低的时候使用。当然，老百姓可以参与电力市场交易，买进和卖出电能，在每天电价低的时候，买进一定的电量，等到用电紧张、电价上浮的时段再将它卖出去。智能电网可以使居民家里的电价随着一天中的不同时段自动定价。有了这种电价的变化，居民就会知道怎么可以更好地用电、省电。

辽宁日报：我们都知道，电线、电话、宽带都是不同的线路，密密麻麻的，据说智能电网能够把这些线路都合在一起，统一管理。

肖立业：从技术层面上来讲，智能电网可以做到“三网合一”或者“四网合一”的，它们之间的“合一”并不是单纯地凑到一块儿，而是通过它们的组合将现在先进的通讯手段、信息化技术、控制技术、计算机技术与物理电网结合起来，把智能电网变成一个网络系统，充分体现出“智能”的效果。