行业动态
智能电网改革的美好未来
撰写时间：2013-12-17
文章作者：
文章来源：南方都市报
灰霾笼罩南方，人们从智能电网中能源结构的调整，敏锐地看到了对灰霾治理的作用。上周六，余涛教授做客小谷围科学讲坛时表示，未来的智能电网缓解灰霾是毫无疑问的，而且这只是未来智能电网功能中一个很小的部分，我国和美国都已将智能电网建设提高到国家战略高度。
本次做客由南方都市报、广东科学中心、广州供电局有限公司联合举办的小谷围科学讲坛的，是华南理工大学电力学院博士生导师、电能质量与节能研究所所长余涛教授。他详细讲述了目前电网面临的挑战和机遇，同时描绘了未来智能电网改革可能带来的美好画面。
燃煤发电能源利用率仅35%
余涛说，目前我国的能源消耗主要有电力和原油、燃气，但都来自化石能源。其中电力70%依赖于燃煤发电，29%是水电，核电占1%，南方电网的水电占比稍高。
“电力是典型的二次能源，燃煤发电是通过把一次能源燃烧以后获得的能量转换为我们的电力，但是这个过程中不仅有损耗，并且会向大气排放各种有害物质。比如二氧化硫、二氧化氮等。”余涛说，燃煤发电，其能源利用效率较低，只有35%左右，随着煤、石油、天然气等化石能源的大规模开采和利用，正逐渐走向枯竭，而且带来严峻的环境问题。
余涛表示，虽然国家在十一五期间出台了非常严格的标准，电力企业严格进行了脱硫和脱硝工作，但依然会排放一些细颗粒物。国家去年才开始着手控制PM2.5的排放，目前已探明，PM2.5的来源主要就是石化厂、火电厂和机动车尾气。
余涛表示，目前我国已是全球能耗第一大户，且还在快速发展。“电力的发展一般来说比GDP的发展略高，曾经历了每三年翻一番的年增长20%的高速阶段。”现有的能源结构难以持续发展。
极端天气挑战电网稳定
余涛说，供电是有质量高低之分的，在20年前，停电是习以为常的事，但要是在现在，广州夏天的晚上停电一两个小时，大家会觉得非常难受。“全日本每个家庭每年的平均停电的时间是几分钟。我们电网供电可靠性虽然普遍达到了99.9%，但发达的深圳广州这样的城市每年每户还是有平均一两个小时停电。”余涛说。
此外，余涛介绍，近年来频繁的极端天气对电网也提出了更高的要求。“5˙12”汶川大地震造成江城直流双极闭锁，电网低频越限11秒；罕见冰灾造成全网10千伏及以上线路7541条停运，35千伏及以上变电站859座停运；“6˙13”深圳局部强降雨，造成宝安换流站喷淋塔水泵因水淹全停，致兴安直流双极闭锁。今年登陆我国沿海地区的热带气旋共8个，其中6个登陆南方电网区域。造成10千伏及以上线路跳闸：“浣熊”574条次、“风神”185条次、“北冕”655条次、“鹦鹉”1238条次、“黑格比”4153条次……电网需要更强的抵御自然灾害的能力。
谈未来
路上电动汽车路下无线充电
余涛表示，智能电网的发展成为未来必然趋势。2003年，美国总统布什要求美国能源部致力于电网现代化，2009年奥巴马将智能电网提升为美国国家战略。
余涛说，我国同样将智能电网提高到国家战略高度。2011年2月南方电网发布《中国南方电网有限责任公司中长期发展战略》，2011年5月发布《南方电网绿色发展报告》，2011年11月下发《南方电网公司“十二五”节能减排规划》(征求意见稿)明确提出建设“绿色电网”和构建“绿色平台”的规划方案，将环保节能提到前所未有的高度。
目前的节能减排中，纯电动汽车的研究和发展是代表之一。“5年前，电动车还只是个传说，现在深圳已经实现公交车和出租车电力运行。”针对电动汽车电池和充电难的问题，余涛介绍：“将来你开着车，没有任何插座，公路下面的电线就通过无线充电的方式给你的车充电，你的车都不用停下来。”
这听上去似乎有些不可思议，但余涛介绍，韩国已经在首尔一个大公园建成了一条这样的电动汽车无线充电示范道路，德国也在积极研发此类技术。“如果这些技术得到很好的提升，我们就真正迎来了电动汽车的时代。汽车不再排放污染空气的尾气。”
电灯泡还能做Wi-Fi
此外，智能绿色电网的安全可靠，以及自愈、深度融合等功能，将给人们的生活带来极大便利。
“我和太太过年回老家，大年三十晚吃火锅，结果突然没电了，心情非常郁闷。后来很感谢电网公司工作人员，来检查说电表坏了，修了一个半小时修好了。”余涛说，这种情况，在未来可能不会再出现。现在已提出“三供一备”的服务概念，甚至N供一备，即可从三个方向给你供电，同时还给你个备用的。一个方向出现了问题，系统会自动跳到另外的线路给你供电。然后工作人员通过监控设备发现问题，会在你不知不觉中就修好了。
即便是家里的配电设备故障，不用打电话，在远方后台就发现你家供电出现问题了，就可能派人赶来给你修。小到手机可以缴费，可以查询，可以看家里用电情况。甚至用iPad点一点，家里的灯就全部控制了，也可以让电网公司帮我们开灯关灯。
此外，余涛还介绍，到2020年以后，电力系统将不再是单纯的电力系统。比如说，最近复旦大学发明的电灯泡可以拿来做Wi-Fi。余涛说，“实际上电力线路早就具有很好的承担通信的功能，如载波通信技术，不过如果要到千家万户，则要经过很多变压器，信息传输过程易受变压器电磁饱和特性影响，但也有技术可以解决了”。余涛说。
天晴了，自家发电来卖钱
余涛说，未来的智能电网将提供一个开放的平台，平台灵活的配网能友好的接入南方境内丰富的小水电、煤层气、生物质电、风能、太阳能等分布式能源和微网，同时能保证电网安全稳定运行。
“就是说，南方电网将来可能给你创造一个赚钱的机会。你可以在自己家的楼顶铺几块太阳能板，看到今天太阳比较大，就插上插头，将发的电输到电网，电表就转了，你等着收钱。”不过余涛表示，现在电表还是单向的，所以暂时还不能自己搞个装置发电卖。余涛说，老百姓自己的微型电网可以接入公共电网，如果发电不足的时候，就用公共电网的电，如果有多余的电就可以卖给电网公司，这样大大减少了电能的长距离输送的损耗，传统燃煤发电少了，石化资源消耗和环境污染就相应少了。
现场问答
未来插板直流交流电并兼
观众：刚才您讲的家庭内部自己发电，输送给电网，这种模式和方式，大概什么时候可以全面推广？
余涛：技术上没什么障碍了，它需要换一个双向计费电表，电网公司在努力做这个事。另外，政策电价的问题还没有解决好。应该说从今年加速了。现在我可以给你一个明确的时间，3年之内一定会红红火火。
观众：我们用电的时候大部分是交流电，但是网上说直流电发展越来越快，未来的直流电能否超过交流电成为主流？假如直流电成为主流，对我们生产、生活带来多大的影响，我们的电脑还能不能用？
余涛：这是这两年革命性的东西。直流电最大的优势在于稳定，好控制。但实际上用户既有直流电的需求，也有交流电的需求。未来很有可能一个插板左边是直流电，右边是交流电的，所以不用担心你的电脑用不了。现在这个领域是研究的热点，但主要还偏理论研究，未来20年以内应会成为一个发展趋势。
观众：我一直没听到您说核能发电，您对核能发电有什么看法？核能发电有没有发展的理由？
余涛：你仔细看我们国家“十一五”、“十二五”期间的能源规划。“十一五”对核能的提法是“大力发展核电”，曾经规划要建将近50个核电站，而且准备修多个的内陆核电站。其实这50多个核电站就算建起来，最多达到中国能源需求的5%，改变不了中国能源结构以煤、水为主的本质。海南岛在“十二五”期间，预计它的新能源发电占比也能达到11%。不过我去过核电站，其实核电非常安全，没有想象得那么可怕。但福岛核电站出事后，人们心里有了阴影，对核电技术的接受度降低了，毕竟没有哪个技术可以做到100%安全。所以“十二五”的提法是“合理发展核电”，将核能作为一个补充，我认为这是比较理性的。
本次做客由南方都市报、广东科学中心、广州供电局有限公司联合举办的小谷围科学讲坛的，是华南理工大学电力学院博士生导师、电能质量与节能研究所所长余涛教授。他详细讲述了目前电网面临的挑战和机遇，同时描绘了未来智能电网改革可能带来的美好画面。
燃煤发电能源利用率仅35%
余涛说，目前我国的能源消耗主要有电力和原油、燃气，但都来自化石能源。其中电力70%依赖于燃煤发电，29%是水电，核电占1%，南方电网的水电占比稍高。
“电力是典型的二次能源，燃煤发电是通过把一次能源燃烧以后获得的能量转换为我们的电力，但是这个过程中不仅有损耗，并且会向大气排放各种有害物质。比如二氧化硫、二氧化氮等。”余涛说，燃煤发电，其能源利用效率较低，只有35%左右，随着煤、石油、天然气等化石能源的大规模开采和利用，正逐渐走向枯竭，而且带来严峻的环境问题。
余涛表示，虽然国家在十一五期间出台了非常严格的标准，电力企业严格进行了脱硫和脱硝工作，但依然会排放一些细颗粒物。国家去年才开始着手控制PM2.5的排放，目前已探明，PM2.5的来源主要就是石化厂、火电厂和机动车尾气。
余涛表示，目前我国已是全球能耗第一大户，且还在快速发展。“电力的发展一般来说比GDP的发展略高，曾经历了每三年翻一番的年增长20%的高速阶段。”现有的能源结构难以持续发展。
极端天气挑战电网稳定
余涛说，供电是有质量高低之分的，在20年前，停电是习以为常的事，但要是在现在，广州夏天的晚上停电一两个小时，大家会觉得非常难受。“全日本每个家庭每年的平均停电的时间是几分钟。我们电网供电可靠性虽然普遍达到了99.9%，但发达的深圳广州这样的城市每年每户还是有平均一两个小时停电。”余涛说。
此外，余涛介绍，近年来频繁的极端天气对电网也提出了更高的要求。“5˙12”汶川大地震造成江城直流双极闭锁，电网低频越限11秒；罕见冰灾造成全网10千伏及以上线路7541条停运，35千伏及以上变电站859座停运；“6˙13”深圳局部强降雨，造成宝安换流站喷淋塔水泵因水淹全停，致兴安直流双极闭锁。今年登陆我国沿海地区的热带气旋共8个，其中6个登陆南方电网区域。造成10千伏及以上线路跳闸：“浣熊”574条次、“风神”185条次、“北冕”655条次、“鹦鹉”1238条次、“黑格比”4153条次……电网需要更强的抵御自然灾害的能力。
谈未来
路上电动汽车路下无线充电
余涛表示，智能电网的发展成为未来必然趋势。2003年，美国总统布什要求美国能源部致力于电网现代化，2009年奥巴马将智能电网提升为美国国家战略。
余涛说，我国同样将智能电网提高到国家战略高度。2011年2月南方电网发布《中国南方电网有限责任公司中长期发展战略》，2011年5月发布《南方电网绿色发展报告》，2011年11月下发《南方电网公司“十二五”节能减排规划》(征求意见稿)明确提出建设“绿色电网”和构建“绿色平台”的规划方案，将环保节能提到前所未有的高度。
目前的节能减排中，纯电动汽车的研究和发展是代表之一。“5年前，电动车还只是个传说，现在深圳已经实现公交车和出租车电力运行。”针对电动汽车电池和充电难的问题，余涛介绍：“将来你开着车，没有任何插座，公路下面的电线就通过无线充电的方式给你的车充电，你的车都不用停下来。”
这听上去似乎有些不可思议，但余涛介绍，韩国已经在首尔一个大公园建成了一条这样的电动汽车无线充电示范道路，德国也在积极研发此类技术。“如果这些技术得到很好的提升，我们就真正迎来了电动汽车的时代。汽车不再排放污染空气的尾气。”
电灯泡还能做Wi-Fi
此外，智能绿色电网的安全可靠，以及自愈、深度融合等功能，将给人们的生活带来极大便利。
“我和太太过年回老家，大年三十晚吃火锅，结果突然没电了，心情非常郁闷。后来很感谢电网公司工作人员，来检查说电表坏了，修了一个半小时修好了。”余涛说，这种情况，在未来可能不会再出现。现在已提出“三供一备”的服务概念，甚至N供一备，即可从三个方向给你供电，同时还给你个备用的。一个方向出现了问题，系统会自动跳到另外的线路给你供电。然后工作人员通过监控设备发现问题，会在你不知不觉中就修好了。
即便是家里的配电设备故障，不用打电话，在远方后台就发现你家供电出现问题了，就可能派人赶来给你修。小到手机可以缴费，可以查询，可以看家里用电情况。甚至用iPad点一点，家里的灯就全部控制了，也可以让电网公司帮我们开灯关灯。
此外，余涛还介绍，到2020年以后，电力系统将不再是单纯的电力系统。比如说，最近复旦大学发明的电灯泡可以拿来做Wi-Fi。余涛说，“实际上电力线路早就具有很好的承担通信的功能，如载波通信技术，不过如果要到千家万户，则要经过很多变压器，信息传输过程易受变压器电磁饱和特性影响，但也有技术可以解决了”。余涛说。
天晴了，自家发电来卖钱
余涛说，未来的智能电网将提供一个开放的平台，平台灵活的配网能友好的接入南方境内丰富的小水电、煤层气、生物质电、风能、太阳能等分布式能源和微网，同时能保证电网安全稳定运行。
“就是说，南方电网将来可能给你创造一个赚钱的机会。你可以在自己家的楼顶铺几块太阳能板，看到今天太阳比较大，就插上插头，将发的电输到电网，电表就转了，你等着收钱。”不过余涛表示，现在电表还是单向的，所以暂时还不能自己搞个装置发电卖。余涛说，老百姓自己的微型电网可以接入公共电网，如果发电不足的时候，就用公共电网的电，如果有多余的电就可以卖给电网公司，这样大大减少了电能的长距离输送的损耗，传统燃煤发电少了，石化资源消耗和环境污染就相应少了。
现场问答
未来插板直流交流电并兼
观众：刚才您讲的家庭内部自己发电，输送给电网，这种模式和方式，大概什么时候可以全面推广？
余涛：技术上没什么障碍了，它需要换一个双向计费电表，电网公司在努力做这个事。另外，政策电价的问题还没有解决好。应该说从今年加速了。现在我可以给你一个明确的时间，3年之内一定会红红火火。
观众：我们用电的时候大部分是交流电，但是网上说直流电发展越来越快，未来的直流电能否超过交流电成为主流？假如直流电成为主流，对我们生产、生活带来多大的影响，我们的电脑还能不能用？
余涛：这是这两年革命性的东西。直流电最大的优势在于稳定，好控制。但实际上用户既有直流电的需求，也有交流电的需求。未来很有可能一个插板左边是直流电，右边是交流电的，所以不用担心你的电脑用不了。现在这个领域是研究的热点，但主要还偏理论研究，未来20年以内应会成为一个发展趋势。
观众：我一直没听到您说核能发电，您对核能发电有什么看法？核能发电有没有发展的理由？
余涛：你仔细看我们国家“十一五”、“十二五”期间的能源规划。“十一五”对核能的提法是“大力发展核电”，曾经规划要建将近50个核电站，而且准备修多个的内陆核电站。其实这50多个核电站就算建起来，最多达到中国能源需求的5%，改变不了中国能源结构以煤、水为主的本质。海南岛在“十二五”期间，预计它的新能源发电占比也能达到11%。不过我去过核电站，其实核电非常安全，没有想象得那么可怕。但福岛核电站出事后，人们心里有了阴影，对核电技术的接受度降低了，毕竟没有哪个技术可以做到100%安全。所以“十二五”的提法是“合理发展核电”，将核能作为一个补充，我认为这是比较理性的。
