記者:建設智能電網最大的難度在哪里?
夏偉:建設智能電網最大的問題是新舊思路體系的融合問題。現有的電網經過了幾十年的運行,已經形成了成熟的、固定的運行模式,確保了電能的供應,為經濟社會發展和人民生活提供了穩定的保障。要在現有體系的基礎上,對電網進行智能化改造,會讓原有體系中的工作人員很不習慣,也容易出現新的情況。這不是局部的小改小革,而是從思想方法、工具手段等各個環節展開的系統變革,其風險性很大。因此,我建議采取帕累托改進的方法,從容易改的地方下手,先試驗后推廣,試點先行,樣板引路。
智能電網需建設“四個平臺”
記者:智能電網的硬件以電網及其通訊為基礎硬件設施,您能談談智能電網未來如何構建軟件設施嗎?
夏偉:我認為,智能電網未來要建設“四個平臺”。一是基于能生產、運輸、消費體系控制的智能云平臺,是弱電與強電信息的總指揮官。它要解決的是何時生產、何時消費、生產多少、消費多少等問題,是能源體制要解決的基本問題。計劃經濟傾向于以生產定消費,市場經濟偏重于以消費定生產。我國改革開放的過程,就是從“以生產定消費”到“以消費定生產”的轉變。今天,我國仍然延續“以生產定消費”的能源舊體制,依靠人來調節何時生產、生產多少等問題。近年來,大量的人力、物力投入到能源生產當中,確保了能源的相對平衡。但是,由于人力永遠不能實時獲得完全對稱的信息,能源短缺和過剩的現象經常會交替出現。因此,我們需要建立“智能云平臺”,將能源的“生產、運輸、存儲、消費”四個環節的信息進行收集處理、實時通訊,對歷年的數據進行分析比對,在某一個時段預測到下一個時段的負荷走向,作出預調節,從而避免能源浪費,提高單位能效。同時,處理需求側和供應側在時間和空間上的“梗阻”和“延遲”癥狀,讓電力需求始終處于在線調節狀態。
第二個平臺是建立“智能用電平臺”,將需求側精細地管起來。表面來看,“智能用電平臺”是一種技術,其實它是一種規則,這種新的規則就是“分類別、分時段差別電價管理”。“智能用電平臺”有兩個接口,一個對著“智能云平臺”,上傳用電數據,例如各類負荷的表現周期和峰谷值,“智能云平臺”將信息進行運算后共享給其他平臺,作為能源生產、存儲、運輸的決策基礎。同時,另一個接口對著電力消費者,改造后的家庭電器插口,會對負荷分類,不同類別賦予不同的電價,用價格來調節用電行為。
第三個平臺是“智能生產平臺”。“智能用電平臺”將收集到的數據發送到“智能云平臺”上,“智能云平臺”按照規則進行運算形成指令,對電能的生產側發出請求。于是,就需要“智能生產平臺”來接受并處理指令,對發電廠進行“生產指標”分配,根據出力效率等主要參數決定哪些機組停發、哪些機組發電。
“智能生產平臺”指揮著各類電能生產廠家,包括火電、水電、核電、風電、太陽能發電等。我們知道,不同的發電方式成本不同,就是同一種發電方式在不同時期的成本也不會一樣。為此,“智能生產平臺”應具備篩選功能。例如,在豐水時節,自然匹配到水力發電。這樣,有利于各種發電方式相互補充和平衡,同時促進了能效提升。
由于“智能云平臺”掌握了歷年數據的負荷規律,具備了預測負荷的能力,為“智能生產平臺”提供了科學的決策基礎。什么時候發電、用什么方式發電、發多少電的問題就會迎刃而解。“智能生產平臺”根據“智能云平臺”傳遞的信息進行機組的開啟和停運,同時動態地接收指令并加以執行,保持電能生產與消費的平衡。
此外,電既有普通商品的生產、運輸、存儲、消費的普遍特征,又有不易存儲的獨有特征,電能必須在瞬時完成發、輸、配、供、用。這需要在電能存儲技術方面尋求突破,這就是“智能存儲平臺”,也就是我們所說的第四個平臺。
當前,電動汽車應該引起高度關注,它不僅是交通方式的變革,更是一種分布式儲能解決方案。在負荷低谷的深夜,給電動汽車充電就是“當令負荷”,此時充電是再經濟不過的了,“智能存儲平臺”所要做的,就是幫助儲能中介確定充放能量的時段和數量。