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一、智能電網(wǎng)概念的提出:?
1、背景:?
電網(wǎng)是國(guó)家能源產(chǎn)業(yè)鏈的重要環(huán)節(jié),是國(guó)家綜合運(yùn)輸體系的重要組成部分。
?各行業(yè)對(duì)電力的依賴增強(qiáng),對(duì)供電可靠性及電能質(zhì)量的要求日益提高。?世界各國(guó)都對(duì)電網(wǎng)的發(fā)展模式進(jìn)行思考和探索,以期提高電網(wǎng)運(yùn)行水平。?
提出電網(wǎng)應(yīng)該具備:高效、清潔、安全、可靠、交互的特征。
?2、各國(guó)的做法?
?。?)2001 年,美國(guó)電力科學(xué)研究院(EPRI)提出“Intelligrid”(智能電網(wǎng))的概念,并于2003年提出《智能電網(wǎng)研究框架》展開研究;美國(guó)能源部(DOE)隨即發(fā)布Grid2030 計(jì)劃,通過采用先進(jìn)的材料技術(shù)、超導(dǎo)技術(shù)、電力電子技術(shù),重點(diǎn)研究控制技術(shù)、廣域測(cè)量技術(shù)、實(shí)時(shí)仿真技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)、可再生能源發(fā)電技術(shù)、微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)等,以構(gòu)建全美骨干電網(wǎng)、區(qū)域性電網(wǎng)、地方電網(wǎng)和微型電網(wǎng)(分布式電力系統(tǒng))等多層次的電力網(wǎng)絡(luò),爭(zhēng)取到2030 年建成完全自動(dòng)化、高效能、低投資、安全可靠、靈活應(yīng)變的輸配電系統(tǒng),以保障大電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性,提高供電的可靠性及電能質(zhì)量。
?。?)2005 年歐洲提出類似的“smartgrid”概念,2006 年,歐盟智能電網(wǎng)技術(shù)論壇推出了《歐洲智能電網(wǎng)技術(shù)框架》,認(rèn)為智能電網(wǎng)技術(shù)是保證歐盟電網(wǎng)電能質(zhì)量的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和發(fā)展方向,主要著重于輸配電過程中的自動(dòng)化技術(shù)
?。?)我國(guó)在智能電網(wǎng)概念的提出方面雖然稍晚,但之前就在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域開展了大量的研究和實(shí)踐。1999 年進(jìn)行的“我國(guó)電力大系統(tǒng)災(zāi)變防治和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重大科學(xué)問題研究”,就已經(jīng)提出過“數(shù)字電力系統(tǒng)”的概念。近年來國(guó)內(nèi)也在一直不斷關(guān)注國(guó)內(nèi)外智能電網(wǎng)方面的最新研究進(jìn)展。?2007 年10 月,華東電網(wǎng)正式啟動(dòng)了智能電網(wǎng)可行性研究項(xiàng)目,計(jì)劃建成具有自愈能力的智能電網(wǎng)。
?3、小結(jié):?2008 年11 月11 日到13 日,中美清潔能源合作組織特別會(huì)議召開,在會(huì)上開始使用“Smart Grid”,中國(guó)將之翻譯為“智能電網(wǎng)” ,并在國(guó)內(nèi)統(tǒng)一推廣這一概念,以指導(dǎo)相關(guān)研究的開展。?在2009 年5 月召開的“2009 特高壓輸電技術(shù)國(guó)際會(huì)議”上,中國(guó)國(guó)家電網(wǎng)公司正式提出“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的概念,并計(jì)劃于 2020 年基本建成中國(guó)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng),正式拉開了中國(guó)堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的研究與建設(shè)序幕。
一、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),保障能源安全供應(yīng)?
我國(guó)一次能源結(jié)構(gòu)不均衡,煤炭資源豐富而石油、天然氣等資源相對(duì)匱乏。能源發(fā)展的供不應(yīng)求、結(jié)構(gòu)失衡、效率偏低、污染嚴(yán)重等突出問題和矛盾,推動(dòng)了風(fēng)力、太陽能等清潔能源的開發(fā)利用。這在客觀上要求電網(wǎng)必須適應(yīng)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,滿足國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略。?
建設(shè)智能電網(wǎng),將為集中與分散并存的清潔能源發(fā)展提供更好的平臺(tái),促進(jìn)清潔能源較快發(fā)展,進(jìn)而有效增加我國(guó)能源供應(yīng)總量;智能電網(wǎng)可促進(jìn)電動(dòng)汽車的規(guī)?;焖侔l(fā)展,優(yōu)化我國(guó)能源供應(yīng)和消費(fèi)結(jié)構(gòu),降低對(duì)傳統(tǒng)化石能源特別是石油的依賴,為經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供更加安全、更加優(yōu)質(zhì)的能源供應(yīng),保障國(guó)家能源安全。
二、提升電網(wǎng)的大范圍資源優(yōu)化配置能力?
我國(guó)能源資源與能源需求呈逆向分布,80%以上的煤炭、水電和風(fēng)能資源分布在西部、北部地區(qū),而75%以上的能源需求集中在東部、中部地區(qū)。未來能源生產(chǎn)中心不斷西移和北移,跨區(qū)能源調(diào)運(yùn)規(guī)模和距離不斷加大,能源運(yùn)輸形勢(shì)更為嚴(yán)峻。?
一次能源資源與生產(chǎn)力布局不平衡的基本國(guó)情,客觀上決定了我國(guó)能源供應(yīng)的長(zhǎng)期發(fā)展格局,促使我國(guó)必須在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)行資源優(yōu)化配置。
電網(wǎng)是科學(xué)合理能源資源利用體系的重要載體,為在更大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)能源資源優(yōu)化配置提供了平臺(tái)。?
現(xiàn)有電網(wǎng)在跨區(qū)輸電能力、安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、抵御自然災(zāi)害能力等方面亟待提高。?
從中國(guó)國(guó)情出發(fā),加快建設(shè)具有堅(jiān)強(qiáng)骨干網(wǎng)架的智能電網(wǎng),能夠有效解決電力的大規(guī)模、遠(yuǎn)距離、低損耗傳輸問題,促進(jìn)大型水電、煤電、核電、可再生能源基地的集約化開發(fā),推動(dòng)國(guó)際能源合作和跨國(guó)輸電,實(shí)現(xiàn)全國(guó)乃至更大范圍內(nèi)能源資源優(yōu)化配置。
三、提升系統(tǒng)的清潔能源接納能力
電網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)電力輸送的載體,是促進(jìn)清潔能源發(fā)展的重要組成部分,清潔能源電力轉(zhuǎn)換、傳輸和使用都要通過電網(wǎng)瞬時(shí)完成。?
加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè),可以提升電網(wǎng)適應(yīng)不同類型清潔能源發(fā)展的能力,促進(jìn)清潔能源開發(fā)和消納,為清潔能源的廣泛高效利用提供平臺(tái)。
通過智能電網(wǎng)平臺(tái),為風(fēng)電、太陽能等清潔能源并網(wǎng)提供輔助服務(wù),實(shí)現(xiàn)不同能源間的互補(bǔ)與均衡,提升其可用性,促進(jìn)清潔能源高效利用和科學(xué)發(fā)展,促進(jìn)能源綜合利用效率的提高,促進(jìn)節(jié)能減排。
智能電網(wǎng)通過集成先進(jìn)的信息、自動(dòng)化及儲(chǔ)能技術(shù),能夠?qū)Πㄇ鍧嵞茉丛趦?nèi)的所有資源進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和統(tǒng)籌安排,有效解決因大規(guī)模清潔能源接入而產(chǎn)生的電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行技術(shù)問題,提升電網(wǎng)接納清潔能源的能力。
四、促進(jìn)節(jié)能減排,推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展?
2007 年,我國(guó)化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳據(jù)估算約為61.6 億噸,約占世界總量的五分之一。“富煤、少氣、缺油”的能源資源條件,決定了我國(guó)以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在短期難以發(fā)生根本改變,未來二氧化碳排放增量依然巨大。
當(dāng)前應(yīng)對(duì)氣候變化形勢(shì)嚴(yán)峻,2009 年底的哥本哈根會(huì)議討論后京都時(shí)代全球減排規(guī)則,可能成為全球走向低碳經(jīng)濟(jì)的標(biāo)志。我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展既面臨巨大減排壓力,又面臨著發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)和綠色經(jīng)濟(jì)的重大機(jī)遇。
建設(shè)智能電網(wǎng),首先可以提升電網(wǎng)適應(yīng)不同類型清潔能源發(fā)展的能力,促進(jìn)清潔能源開發(fā)和消納,為清潔能源的廣泛高效開發(fā)提供平臺(tái)。其次,智能電網(wǎng)能夠使電能在終端用戶得到更加高效合理的利用,引領(lǐng)能源消費(fèi)理念和方式的轉(zhuǎn)變,從而適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求。
通過電網(wǎng)智能化建設(shè),推動(dòng)友好互動(dòng)的用戶服務(wù),推動(dòng)蓄能電池充電技術(shù)的發(fā)展,促進(jìn)和加速低耗節(jié)能設(shè)備、電動(dòng)汽車和智能家電等智能設(shè)備大規(guī)模應(yīng)用,有效改變終端用戶用能方式,提高電能在終端能源消費(fèi)中的比重,減少化石燃料的使用,降低能耗并減少排放。?
通過加強(qiáng)用戶與電網(wǎng)之間的信息集成共享,電動(dòng)汽車接入、雙向電能交換等應(yīng)用將進(jìn)一步改善電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)方式和用戶電能的利用模式,推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)能環(huán)保的長(zhǎng)足發(fā)展。
五、實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的可持續(xù)發(fā)展?
我國(guó)仍處在工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展時(shí)期,在今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)電力需求將保持較快增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),電網(wǎng)正處于快速增長(zhǎng)的發(fā)展階段。
由于長(zhǎng)期的“重發(fā)輕供”,加上近年來發(fā)電裝機(jī)持續(xù)大規(guī)模投產(chǎn),目前我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展嚴(yán)重滯后的矛盾沒有根本緩解,電網(wǎng)發(fā)展的任務(wù)還相當(dāng)艱巨。如何在電網(wǎng)向智能化方向發(fā)展的世界趨勢(shì)下,既保證電網(wǎng)發(fā)展的技術(shù)先進(jìn)性,又兼顧電網(wǎng)的發(fā)展速度、發(fā)展效率與可持續(xù)發(fā)展能力,成為我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展亟待破解的戰(zhàn)略問題。?
建設(shè)智能電網(wǎng),在電網(wǎng)規(guī)??焖侔l(fā)展的同時(shí),依靠現(xiàn)代信息、通信和控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)技術(shù)、設(shè)備、運(yùn)行、管理各個(gè)方面的提升,可以促進(jìn)電網(wǎng)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變,推動(dòng)電網(wǎng)的跨越式發(fā)展,甚至引領(lǐng)世界電網(wǎng)向智能化方向發(fā)展。
六、提升電工行業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步及裝備升級(jí)
近年來,我國(guó)電工行業(yè)迅速發(fā)展,培養(yǎng)出一批大型企業(yè)和集團(tuán)公司,具備了先進(jìn)電工設(shè)備的大規(guī)模生產(chǎn)制造能力和一定的設(shè)備研制、設(shè)計(jì)能力,整體技術(shù)水平有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率不斷提高,直流輸電和特高壓設(shè)備水平國(guó)際領(lǐng)先。?
然而,我國(guó)電工設(shè)備制造業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力仍有待提高。電工行業(yè)的整體研發(fā)水平較低,科研投入不足,自主創(chuàng)新能力弱,部分核心技術(shù)來源依靠國(guó)外,高科技含量產(chǎn)品與國(guó)際先進(jìn)技術(shù)差距較大,在自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、設(shè)計(jì)技術(shù)、關(guān)鍵設(shè)備制造等方面有待進(jìn)一步提升。
智能電網(wǎng)將融合網(wǎng)絡(luò)通信、傳感器、電力電子和化學(xué)儲(chǔ)能等高新技術(shù),對(duì)于推動(dòng)通訊信息、能源、新材料等高科技產(chǎn)業(yè),推動(dòng)新技術(shù)革命具有直接的綜合效果。?
建設(shè)智能電網(wǎng),一方面將帶動(dòng)其上下游和周邊衍生產(chǎn)業(yè)鏈,推動(dòng)電力和其他產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,促進(jìn)技術(shù)和裝備升級(jí);另一方面,將為國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車和智能家電等相關(guān)行業(yè)提供友好、公平的競(jìng)爭(zhēng)平臺(tái),促進(jìn)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展和新產(chǎn)業(yè)的涌現(xiàn)。?
加快建設(shè)智能電網(wǎng)還將為我國(guó)占據(jù)世界智能電網(wǎng)技術(shù)、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制高點(diǎn)提供戰(zhàn)略機(jī)遇。
七、滿足用戶多元化需求,提升和豐富電網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量及內(nèi)涵?
電網(wǎng)作為聯(lián)接電源與用戶的重要載體,其未來發(fā)展需要更加注重與用戶間的溝通和互動(dòng)。?
隨著生活水平的提高,居民對(duì)供電可靠性、電能質(zhì)量、用電服務(wù)水平更加關(guān)注,對(duì)電力供應(yīng)的開放性和互動(dòng)性提出更高要求。?
電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能裝置和分布式電源的推廣應(yīng)用,也要求電網(wǎng)能夠兼容各類電源和用戶的接入與退出。
建設(shè)智能電網(wǎng),有利于提高電能質(zhì)量和供電可靠性,創(chuàng)新商業(yè)服務(wù)模式,提升電網(wǎng)與用戶雙向互動(dòng)能力和用電增值服務(wù)水平。?智能電網(wǎng)將為用戶管理與互動(dòng)服務(wù)提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶的雙向互動(dòng),加大用戶參與力度,提升用戶服務(wù)質(zhì)量,滿足用戶多元化需求。?智能電網(wǎng)還能夠友好兼容各類電源和用戶的接入與退出,為電動(dòng)汽車、用戶側(cè)分散式儲(chǔ)能的應(yīng)用推廣提供廣闊的發(fā)展空間,實(shí)現(xiàn)終端客戶分布式電源的“即插即用”。
未來的中國(guó)電網(wǎng)必須足夠堅(jiān)強(qiáng),滿足安全、可靠的供電要求,而且要更加智能,滿足運(yùn)行靈活、方便、開放的服務(wù)要求。
其基本發(fā)展思路和技術(shù)路線,應(yīng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)為基礎(chǔ),通過傳統(tǒng)電力技術(shù)與先進(jìn)的信息、通信和控制技術(shù)的融合,通過電網(wǎng)資源與社會(huì)資源的融合,進(jìn)一步拓展電網(wǎng)功能及其資源優(yōu)化配置能力,大幅提升電網(wǎng)的服務(wù)能力,實(shí)現(xiàn)多元化電源和不同特征電力用戶的靈活接入和方便使用,實(shí)現(xiàn)更加經(jīng)濟(jì)、高效的發(fā)展。通過科技創(chuàng)新和管理創(chuàng)新,帶動(dòng)電力行業(yè)及其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí),滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)發(fā)展要求。?
構(gòu)建以信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化為特征的國(guó)際領(lǐng)先、自主創(chuàng)新、中國(guó)特色的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng),是適應(yīng)中國(guó)國(guó)情,滿足未來各方面發(fā)展需求的戰(zhàn)略性選擇。
智能電網(wǎng)是當(dāng)今世界能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展變革的最新動(dòng)向,體現(xiàn)了社會(huì)的進(jìn)步,代表著電網(wǎng)未來發(fā)展的方向。?目前,建設(shè)智能電網(wǎng)的必要性已經(jīng)在世界范圍內(nèi)被廣泛接受,但由于各國(guó)間國(guó)情和發(fā)展現(xiàn)狀的不同,對(duì)智能電網(wǎng)的概念和特征的總結(jié)不完全一致。?隨著智能電網(wǎng)技術(shù)研究和實(shí)踐的推進(jìn),世界各國(guó)對(duì)智能電網(wǎng)的理解也在不斷探索、完善的過程中。
智能電網(wǎng)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)境友好和使用安全,電網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)這些目標(biāo),就可以稱其為智能電網(wǎng)。
智能電網(wǎng)必須更加可靠—智能電網(wǎng)不管用戶在何時(shí)何地,都能提供可靠的電力供應(yīng)。它對(duì)電網(wǎng)可能出現(xiàn)的問題提出充分的告警,并能忍受大多數(shù)的電網(wǎng)擾動(dòng)而不會(huì)斷電。它在用戶受到斷電影響之前就能采取有效的校正措施,以使電網(wǎng)用戶免受供電中斷的影響。
智能電網(wǎng)必須更加安全—智能電網(wǎng)能夠經(jīng)受物理的和網(wǎng)絡(luò)的攻擊而不會(huì)出現(xiàn)大面積停電或者不會(huì)付出高昂的恢復(fù)費(fèi)用。它更不容易受到自然災(zāi)害的影響。智能電網(wǎng)必須更加經(jīng)濟(jì)—智能電網(wǎng)運(yùn)行在供求平衡的基本規(guī)律之下,價(jià)格公平且供應(yīng)充足。智能電網(wǎng)必須更加高效—智能電網(wǎng)利用投資,控制成本,減少電力輸送和分配的損耗,電力生產(chǎn)和資產(chǎn)利用更加高效。通過控制潮流的方法,以減少輸送功率擁堵和允許低成本的電源包括可再生能源的接入。
智能電網(wǎng)必須更加環(huán)境友好—智能電網(wǎng)通過在發(fā)電、輸電、配電、儲(chǔ)能和消費(fèi)過程中的創(chuàng)新來減少對(duì)環(huán)境的影響。進(jìn)一步擴(kuò)大可再生能源的接入。在可能的情況下,在未來的設(shè)計(jì)中,智能電網(wǎng)的資產(chǎn)將占用更少的土地,減少對(duì)景觀的實(shí)際影響。智能電網(wǎng)必須是使用安全的—智能電網(wǎng)必須不能傷害到公眾或電網(wǎng)工人,也就是對(duì)電力的使用必須是安全的。
智能電網(wǎng)建設(shè)在歐美國(guó)家已逐步上升到國(guó)家戰(zhàn)略層面,成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源政策的重要組成部分。?目前,美國(guó)、歐洲等國(guó)家電網(wǎng)高速發(fā)展時(shí)期早已過去,電網(wǎng)架構(gòu)趨于穩(wěn)定、成熟,具備較為充裕的輸配電供應(yīng)能力。因此,如何進(jìn)一步提高電網(wǎng)效率,積極應(yīng)對(duì)環(huán)境挑戰(zhàn),提高供電可靠性和電能質(zhì)量,完善電力用戶服務(wù),適應(yīng)更加開放的能源及電力市場(chǎng)化環(huán)境需要,成為歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家電網(wǎng)發(fā)展的主要關(guān)注點(diǎn)。
進(jìn)入21 世紀(jì)以后,隨著信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,尤其是美加大停電和其它停電事故所帶來的強(qiáng)大沖擊,美國(guó)、歐盟等國(guó)家對(duì)電力供應(yīng)的安全性、靈活性以及電能質(zhì)量等問題愈加關(guān)注,圍繞與用戶之間的雙向互動(dòng)、可再生能源和分布式電源發(fā)展與管理、電力供應(yīng)商業(yè)模式和技術(shù)手段創(chuàng)新等方面,重點(diǎn)著眼于配電和用戶環(huán)節(jié),陸續(xù)啟動(dòng)了一系列相關(guān)研究和實(shí)踐,有關(guān)智能電網(wǎng)的建設(shè)和應(yīng)用理念由此逐步形成。
國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)我國(guó)未來電網(wǎng)建設(shè)提出了“量”與“質(zhì)” 兩方面的高標(biāo)準(zhǔn)要求。一方面,需要電網(wǎng)加快外延式發(fā)展,強(qiáng)化輸配電能力,為滿足持續(xù)大幅度增長(zhǎng)的電力需求提供堅(jiān)強(qiáng)的輸配平臺(tái);另一方面,要求電網(wǎng)運(yùn)行要具有更高的綜合能源效率、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益,能夠進(jìn)一步提升供電的安全可靠性、經(jīng)濟(jì)性,促進(jìn)節(jié)能減排、實(shí)現(xiàn)清潔環(huán)保,且具有靈活互動(dòng)、友好開放等特性,具備更強(qiáng)的服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的能力。?因此,我國(guó)未來的電網(wǎng)發(fā)展,必須以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),借鑒國(guó)外發(fā)展經(jīng)驗(yàn),結(jié)合我國(guó)的現(xiàn)實(shí)情況,走一條適合中國(guó)國(guó)情的發(fā)展道路,以適應(yīng)現(xiàn)實(shí)國(guó)情和未來各方面的綜合發(fā)展需求。
世界范圍內(nèi)的電力改革浪潮始于英美,其特點(diǎn)是由政府組織改革,放松電力管制,通過私有化引入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) 1。早在 20 世紀(jì) 70 年代末,英國(guó)政府就開始就著手對(duì)一系列國(guó)有行業(yè)進(jìn)行私有化改革,并于80 年代頒布《能源法》取消了非公共企業(yè)進(jìn)入電力行業(yè)的限制,90 年代實(shí)現(xiàn)了國(guó)有電力企業(yè)的私有化和電力市場(chǎng)全面的零售競(jìng)爭(zhēng)。幾乎在同一時(shí)期,美國(guó)也逐步放松了電力管制,陸續(xù)開放發(fā)電、輸電及電力批發(fā)市場(chǎng),引入競(jìng)爭(zhēng) 。經(jīng)過二十余年的改革與發(fā)展,英美的電力行業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)成熟的市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng),電力企業(yè)也已實(shí)施規(guī)范的公司化運(yùn)作,目前正處在向新型能源公司轉(zhuǎn)型的過程中。相比之下,中國(guó)的電力改革以政企分開、打破壟斷為核心,自20 世紀(jì)90 年代至今大致經(jīng)歷了三個(gè)階段(見圖1)。
1. 電力需求增長(zhǎng)強(qiáng)勁
與國(guó)外相對(duì)成熟穩(wěn)定的電力市場(chǎng)不同,中國(guó)仍是一個(gè)發(fā)展中的電力市場(chǎng)。過去十多年來,持續(xù)快速增長(zhǎng)的中國(guó)經(jīng)濟(jì)成為世界經(jīng)濟(jì)的一大亮點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的飛速發(fā)展帶來持續(xù)強(qiáng)勁增長(zhǎng)的電力需求。據(jù)估計(jì),到2010 年,中國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值將由1995 年的58478 億元人民幣增長(zhǎng)為224000 億元人民幣,復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)到9.37%;而同期全社會(huì)電力消費(fèi)總量將由10103 億千瓦小時(shí)增長(zhǎng)為36300 億千瓦小時(shí),復(fù)合年均增長(zhǎng)率達(dá)到8.90%5。據(jù)估計(jì),2006 年夏季高峰時(shí)段中國(guó)電力缺口約達(dá)1200 萬千瓦6。除了總量的壓力外,隨著城市化及發(fā)達(dá)地區(qū)城鄉(xiāng)一體化的發(fā)展,用電需求和負(fù)荷模式正在發(fā)生著重大變化,這也對(duì)原有的電力生產(chǎn)和傳輸系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn)。
2. 資源與環(huán)境壓力日益增大
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,資源和環(huán)境問題給電力企業(yè)帶來的壓力也越來越大。以電煤為例,2005 年國(guó)家取消煤炭“計(jì)劃價(jià)格”和“市場(chǎng)價(jià)格”雙軌制后,當(dāng)年前三季度電煤價(jià)格比2004 年底每噸上漲35 元左右,漲幅約15%7。此外,土地資源緊張?jiān)黾恿司€路走廊和站址選擇的困難,電力企業(yè)征地費(fèi)用大幅增加8。從政府的政策導(dǎo)向來看,“十一五”期間為建設(shè)節(jié)約型社會(huì),GDP 能耗要比“十五”降低20%9,對(duì)電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了新的要求;而環(huán)境保護(hù)問題也首次成為五年規(guī)劃的約束性指標(biāo)10,環(huán)評(píng)工作對(duì)電力項(xiàng)目的核準(zhǔn)與建設(shè)的影響更為重大。
3. 區(qū)域差異與普遍服務(wù)
在電力需求高速增長(zhǎng)的同時(shí),正如中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡的狀況一樣,中國(guó)不同地區(qū)間的電力消費(fèi)量也存在較大的差異.中國(guó)各地區(qū)電力消費(fèi)量比較總體而言,水在西南、煤在“三西”(山西、陜西、內(nèi)蒙古西部)、主要負(fù)荷分布于東部沿海地區(qū),這是中國(guó)電力供給與需求分布的特點(diǎn)。同時(shí),區(qū)域間經(jīng)濟(jì)、人口及電力供需的不均衡性對(duì)電力供給的可獲得性、非歧視性及可承受性提出挑戰(zhàn),在電力體制改革過程中社會(huì)保障體系尚未建立健全的情況下,這為電力企業(yè)帶來了普遍服務(wù)的社會(huì)責(zé)任及經(jīng)營(yíng)壓力。
4. 電力改革尚未完成
中國(guó)電力行業(yè)的市場(chǎng)化改革相對(duì)于其他行業(yè)起步較晚?,F(xiàn)階段雖然實(shí)現(xiàn)了政企分開、廠網(wǎng)分離,但在輸電、配電、售電領(lǐng)域仍然缺少市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和用戶選擇。電價(jià)仍由行政審批,電網(wǎng)企業(yè)購售電價(jià)空間有限,且電網(wǎng)企業(yè)主輔業(yè)尚未完全分離,這些都增加了企業(yè)經(jīng)營(yíng)的困難。此外,由于電力改革中社會(huì)普遍服務(wù)的機(jī)制尚未建立,電網(wǎng)企業(yè)實(shí)際承擔(dān)了無限服務(wù)的社會(huì)責(zé)任(如“村村通電”工程、落后地區(qū)的城網(wǎng)/農(nóng)網(wǎng)改造、居民用電維修的無償服務(wù)等),負(fù)擔(dān)沉重。
中國(guó)電力改革目前所處的階段及中國(guó)電力市場(chǎng)環(huán)境的特點(diǎn)給中國(guó)電網(wǎng)企業(yè)帶來生產(chǎn)建設(shè)和經(jīng)營(yíng)管理等多方面的挑戰(zhàn)。我們認(rèn)為,中國(guó)電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)立足自身的實(shí)際,通過運(yùn)營(yíng)管理的創(chuàng)新,提升競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。
1. 提高電網(wǎng)投資決策和規(guī)劃水平,緩解資金壓力和建設(shè)難度
為滿足高速增長(zhǎng)的電力需求,支持中國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,中國(guó)電網(wǎng)企業(yè)需要加大對(duì)電網(wǎng)資產(chǎn)的投資。然而實(shí)際情況是,一方面電網(wǎng)企業(yè)收益水平較低,自我資金籌措能力不足;另一方面電網(wǎng)企業(yè)目前的資產(chǎn)負(fù)債率已經(jīng)很高,加快電網(wǎng)發(fā)展帶來的債務(wù)融資需求將進(jìn)一步增加企業(yè)的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。此外,土地資源制約和環(huán)保壓力也不斷增加電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)的難度及費(fèi)用。
在此情況下,如何合理利用資金和相關(guān)資源,保證電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)的科學(xué)性、合理性和投資有效性,對(duì)于電網(wǎng)企業(yè)至關(guān)重要。企業(yè)需要掌握更加精確詳細(xì)的電網(wǎng)運(yùn)行歷史數(shù)據(jù),根據(jù)客戶需求制定投資決策,更為精細(xì)化地設(shè)計(jì)規(guī)劃新增或更換設(shè)備,以滿足用電需求的增長(zhǎng)。另外,作為解決電力供需矛盾的重要途徑,分時(shí)電價(jià)、削峰填谷可以減少為了保證高峰負(fù)荷而付出的高昂投資和代價(jià)。
2. 加強(qiáng)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè),提高故障處理水平,確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性
隨著電力需求的增長(zhǎng),電網(wǎng)主網(wǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大,復(fù)雜度不斷提高,需要綜合運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)和管理手段,保證安全運(yùn)行。在配網(wǎng)方面,總體上看,中國(guó)的配網(wǎng)設(shè)備相對(duì)于輸電網(wǎng)落后,老化現(xiàn)象嚴(yán)重,且結(jié)構(gòu)不合理,難以應(yīng)對(duì)用戶對(duì)可靠性越來越高的要求。
中國(guó)電網(wǎng)企業(yè)可以通過遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)視,有效預(yù)防和避免故障的發(fā)生;同時(shí),優(yōu)化檢修計(jì)劃,減少計(jì)劃停電;在故障發(fā)生后,基于充分的信息支持,提高故障處理水平,實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的快速定位、隔離和恢復(fù)供電。3. 向狀態(tài)檢修過渡,提高資產(chǎn)運(yùn)維和管理水平
設(shè)備健康是保證電網(wǎng)安全可靠的重要基礎(chǔ)。中國(guó)電網(wǎng)企業(yè)傳統(tǒng)上執(zhí)行的是周期檢修的方式,但隨著越來越多新設(shè)備投入使用,老規(guī)程與新設(shè)備之間的矛盾日益突出。如何創(chuàng)新資產(chǎn)運(yùn)維和管理模式,既能準(zhǔn)確合理的評(píng)價(jià)設(shè)備的健康水平,又能避免或減少“過修、過試” 現(xiàn)象,在資產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大而運(yùn)維人員規(guī)模不變甚至縮減的情況下確保運(yùn)維質(zhì)量、降低運(yùn)維成本?為了解決這一難題,電網(wǎng)企業(yè)的努力方向是:獲得設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)掌握資產(chǎn)健康狀態(tài),由目前傳統(tǒng)的計(jì)劃?rùn)z修向狀態(tài)檢修過渡,優(yōu)化延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,減少資產(chǎn)運(yùn)維的人員需求和成本。
4. 加強(qiáng)需求側(cè)管理,提高客戶服務(wù)水平
中國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,對(duì)電力營(yíng)銷的精細(xì)化提出了更高的要求。電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)當(dāng)采集更為全面和詳細(xì)的客戶計(jì)量信息,掌握更大范圍內(nèi)更詳細(xì)的電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài),加強(qiáng)需求側(cè)管理,縮短電費(fèi)回收時(shí)間,減少竊電損失,提高客戶服務(wù)水平,降低客服成本。
5. 完善公司治理,提高人員素質(zhì)
由于中國(guó)整個(gè)電力行業(yè)尚未完成市場(chǎng)化改革,原有體制的“慣性”成為中國(guó)電網(wǎng)企業(yè)公司化治理的障礙:組織結(jié)構(gòu)條塊分割嚴(yán)重,缺乏面向服務(wù)、以供應(yīng)鏈為基準(zhǔn)的橫向協(xié)同,業(yè)務(wù)流程亟待整合、優(yōu)化;管理粗放,標(biāo)準(zhǔn)及制度缺乏或執(zhí)行不到位;與國(guó)外先進(jìn)電網(wǎng)企業(yè)相比,人員總量偏多而素質(zhì)和效率偏低。
中國(guó)電網(wǎng)企業(yè)需要梳理組織體系和治理結(jié)構(gòu),優(yōu)化業(yè)務(wù)流程,建立符合現(xiàn)代化企業(yè)要求的組織結(jié)構(gòu)和管控體系;同時(shí)完善管理制度,加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化管理;還要通過主輔業(yè)分離的改革調(diào)整人員規(guī)模,并優(yōu)化人員結(jié)構(gòu),提高人員素質(zhì)。
BM與全球電力專業(yè)研究機(jī)構(gòu)、電力企業(yè)合作開發(fā)了“智能電網(wǎng)”解決方案,并已經(jīng)在歐美多家先進(jìn)電網(wǎng)企業(yè)成功實(shí)施和應(yīng)用。我們希望將先進(jìn)的智能電網(wǎng)解決方案與中國(guó)電力行業(yè)實(shí)際情況結(jié)合,構(gòu)建智能化的中國(guó)電網(wǎng),推動(dòng)中國(guó)電網(wǎng)企業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展。