坚强智能电网：中原崛起的强力引擎

牛元立 杨红旗 李会涛

建设坚强智能电网作为解决人们日益增长的能源需求的有效手段，已经成为当前一项重要的国家战略，其总体发展目标是：建成以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础，以信息化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。

河南省智能电网战略已经上升到政府和社会高度，2010年省政府工作报告已明确提出要搞好坚强智能电网建设。省电力公司将力争把智能电网写入河南省“十二五”规划，争取政府全方位支持智能电网建设，打造河南电力枢纽，为中原崛起提供更加坚强可靠的电能支撑。

2010年，河南全年生产总值(GDP)达到22942.68亿元，居全国第5位，同比增长12.2%。今后几年，以郑州都市圈为中心的中原城市群将率先在全省基本实现工业化。同时，河南将加快黄淮四市经济“凹陷地带”隆起，促进区域协调发展，实现中原崛起的宏伟目标。预计2020年，全省生产总值将达到46273亿元，非农劳动力占全部劳动力的比重达到60%以上，城镇人口达到50%以上。

据预测，河南2015年、2020年全社会用电量将分别达到3960亿千瓦时、5400亿千瓦时。“十二五”、“十三五”期间年均增长分别为11.48%、6.4%。

在河南经济社会持续高速发展的情况下，建设坚强智能电网意义重大。

智能电网建设将加快河南电源结构调整

从装机结构上看，全省火电装机比例一直高于全国火电装机比例，且上升趋势较为明显，原因来自两个方面：一是全省电力装机总量加速增长，2004年以来年均增速在20%左右；二是近年新增电力装机主要来自火电，水电开发程度已达到80%以上，发展空间较小。

近几年，全省火电装机比例在90%以上，水电在6%～7%左右。新能源装机也有较大发展，但占总装机的比例不高。截至2009年年底，全省0.6万千瓦及以上机组的装机容量4679.8万千瓦，其中水电装机365.28万千瓦，占7.8%；火电4293.79万千瓦，占91.76%；新能源20.73万千瓦，占0.44%（其中风电4.88万千瓦，生物质发电15.60万千瓦）。根据省“十一五”能源发展规划，2010年风电和秸秆等可再生能源发电装机达到50万千瓦，其中，风电装机20万千瓦，秸秆等生物质发电30万千瓦。根据相关预测：全省可再生能源发电及核电的总装机2015年将达到185万千瓦，2020年达到350万千瓦。要实现该方案，需要通过建设智能电网，在确保电网安全稳定运行的前提下，最大限度地将可再生能源并网发电。

依托于智能电网建设，2020年，河南火电装机容量比例将降低到79.34%，电源结构大幅改善。

坚强智能电网目标实现后，节能减排效益显著。一是提高电能终端使用效率，到2020年，电能在终端能源消费中的比重将由目前的21%提高到27%；二是到2020年，通过提升发电利用效率、输电效率和电能终端使用效率以及推动太阳能、核电和风能等可再生和清洁能源开发利用，可实现节能，减排二氧化碳约6000万吨。

智能电网建设将推动河南电力装备制造业发展

智能电网技术革命打开了电信、电网、电视网等整合的通道，最终的智能电网，会将电网提升为电力、数据、视频、智能家电控制、楼宇自动化和电动交通等多功能合成的互动网络，即营建一个“电力光纤复合电缆电网”。这将是一个比3G更庞大的产业链，智能电网将成为拉动经济发展的下一个引擎。对中国而言，智能电网对投资的拉动作用更大，被称作下一个“4万亿”。

依托智能电网的发展，巩固河南省现有的产业基础，提升河南优势产业的进一步发展，对河南经济的可持续发展具有十分重要的战略意义。

根据智能电网建设的6个环节，国家电网已经确定了未来智能电网建设的六大领域：发电、输电、变电、配电、用电以及电网调度，六大领域将全面推进，如下图所示：

坚强智能电网建设的6个环节

目前，河南省正积极把握智能电网建设的重大机遇，利用自身优势，谋划建设智能电网产业链，打造战略新兴产业。根据河南省《中原电气谷发展规划》，初步考虑以许继电气、平高电气等骨干企业为龙头，以中原电气谷建设为依托，着力攻克输变电领域核心技术，提高自主创新能力，实施一批高技术产业化重大项目，建设智能电网产业链，引领我国智能电网装备向大容量、特高压、组合化、智能化、高可靠方向发展。力争到2020年，在河南形成涵盖高级电量测控体系、高级配电体系、高级输电系统、高级资产管理体系的智能电网产业链，打造具有国际竞争力的智能电网装备制造基地。

智能电网发展将带动并服务于河南电动汽车产业发展

河南省政府充分认识到电动汽车产业发展具有的战略意义，把电动汽车的研发与推广作为汽车产业新的增长点。2009年，《河南省人民政府关于加快电动汽车产业发展的意见》公布，提出要力争把本省建设成为国内重要的电动汽车基地。2010年1月，郑州市开始推行电动汽车的示范运营，开通两条电动公交示范线路和一条城际公交运营线路，同时公安、市政与供电部门也采购了电动汽车进行示范运行。截至2010年年底，河南共建成电动汽车充换电站2座，已全面布局充换电服务网络建设。到2015年，全省将建成电动汽车充换电站90座，电池配送站32座，从而保障电动汽车的顺利推广。

电动汽车产业和充电基站发展对电力需求有一定的拉动作用。到2020年，按照保守、基准和乐观三种情景估计，河南省电动汽车保有量分别为15.8、31.6和47.3万辆。按电动汽车最大行驶距离100公里计算，在保守、基准和乐观三种情形下，河南省充电基站总数分别为682座、1480座和2090座。电动汽车通过使用电力替代石油作为动力，将减少石油消费量，同时增加电力消费量。电动汽车通过充电站与电网相连，作为分布式蓄电装置，可以较好地起到调峰填谷的作用，智能电网建设为河南省大规模发展电动汽车产业打下基础。

智能电网发展将增强河南能源安全保障

2008年，河南省的能源生产总量为1.5487亿吨标准煤，能源消费总量为1.8784亿吨标准煤。二者的增速却有所不同，在消费量出现9.9%的高速年增长时，生产量却呈现出2.7%的负增长，河南省能源供给安全面临着日益加剧的压力。建设坚强智能电网关系到河南省能源安全和能源可持续发展。智能电网对于保障全省能源安全的必要性，体现在资源、经济和环境三方面。首先，要维护能源供给和使用安全，必须降低对煤炭资源的过分依赖，优化能源消费结构。其次，必须通过提高能源利用效率、促进节能减排，来保障能源使用安全。第三，调整本省能源战略，完善配套改革以提高能源安全水平。

通过智能电网建设，可以提高供电可靠性，满足分布式电源的即插即用，提升电网抵御外部物理攻击或自然灾害的能力。配电网网损明显降低，配电网供电可靠性显著提升。经初步测算，配电自动化及高级应用系统在经历三个建设阶段后，建成范围内全省电网供电可靠性能够分别达到99.92%、99.95%、99.99%。智能配电网运维管理集约化工程的实施，可以提高配电网设备检修的准确性、降低设备故障率、降低配电网运维成本、实现配电网的智能化、集约化管理。通过提高实时监测各电能质量指标，实现故障预警等高级应用，保证配电网的安全稳定运行和用户的安全可靠用电；同时，实现配电网电能质量问题的综合治理，配网电能质量的提高可以有效降低配网网损，全面提高配电网的社会经济效益。

电网智能化之后，预计高峰负荷将有所变化：随着电力需求侧管理和分时电价等经济杠杆作用的加强，以及储能技术的发展，用电峰谷差扩大的趋势将趋缓，日负荷全线趋于平坦，最大负荷峰值减少0.5%，可有效消减高峰负荷，节省基础设施投资。预计电量将有所变化：电网安全性和电能终端利用率提高后，第二阶段、第三阶段电量较规划水平提高0.05%，远期较规划水平提高0.5%。

总之，建设坚强智能电网，对于河南省具有重要的社会和经济效益：调整能源结构、提高机组利用小时、增加可再生能源发电并网、建立智能电网产业链，促进大规模发展电动汽车，优化能源资源配置、减少二氧化碳排放和改善环境、改变能源消费模式、实现节能减排、平稳电力日负荷高峰、提高电网安全可靠、保障能源安全等。当前经济发展速度和现有的电网结构迫切需要建设智能电网，打造河南能源输送枢纽，强力助推中原崛起。