电网与能源相生相伴技术与管理相辅相成——专访国网能源研究院副院长蒋莉萍

/本刊记者 贾常艳/

电网与能源相生相伴技术与管理相辅相成
——专访国网能源研究院副院长蒋莉萍

/本刊记者 贾常艳/

在紧张的会议之后，蒋莉萍副院长终于腾出了时间。迎面的笑容和优雅的姿态让今天谈论的话题变得温暖。谦虚而专业，自信却从容，她用心诠释着严谨治学的态度。

蒋莉萍，高级工程师，现任国网能源研究院副院长。世界能源协会（WEC）项目委员会委员，国际太阳能学会（ISES）会员，中国能源研究会能源系统工程专业委员会委员，中国电机工程学会能源系统专委会委员。长期从事能源与电力发展战略与规划、行业经济政策、体制改革与市场建设、不同发电方式的市场潜力及竞争力分析、电力环境经济政策、新能源与智能电网等方面的研究咨询工作。

从化石能源到非化石能源的结构调整，是长期以来能源面临的重大议题。作为经济社会发展的重要基础，能源也在经历不断的变革，随着新能源和可再生能源的大规模发展，能源的发展有了明确的方向。而传统电网在经历近百年的发展后，在安全稳定运行的考验之余，还遭遇着新能源提出的新挑战。加上我国资源分布不均的国情，智能电网应运而生。智能电网建设将推动改变我国对传统煤炭资源过度依赖的能源供应系统，逐步改变以燃煤机组为主的电源结构，对相关设备制造、接入等技术产品具有巨大想象及市场空间。当智能电网遇上新能源，整个电力系统将会发生怎样的改变？未来发展中还有哪些重点和难点等着我们去探索发现解决？为了找到问题的答案，本刊专访了国网能源研究院副院长蒋莉萍，她以专业的视角，立足全局，为我们娓娓道来。

《电器工业》：根据国家政府规划，到2020年，我国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%，并将其作为约束性指标纳入国民经济发展纲要。而伴随着环保压力的加大，智能电网进入加速建设阶段。对此，请谈谈您的看法。

蒋莉萍：从能源电力行业角度看，谈这个指标的时候，一定会涉及到另外一个指标，也就是到2020年，全国非化石能源占比达到15%。这两个指标同时作用对整个电力行业的发展包括智能电网的发展提出了要求。总体来看，15%的非化石能源的目标的约束性其实比单位GDP二氧化碳排放比下降40%～45%还要强。只要15%的非化石能源的目标能够达成的话，基本上单位GDP二氧化碳排放比下降40%～45%的目标是可以达到的。现在主要的问题是15%的非化石能源的目标到底该怎么达成。但不管怎么样，化石能源的比重要减少，非化石能源的发展肯定是下一步的目标。因此，15%的非化石能源对电力行业的影响就很直接，核能、可再生能源的利用方式基本上都是需要转化成电力来用的。如果不考虑环保和效率问题的话，煤炭、石油、天然气等不一定非要用来发电，因为这些能源是可以直接用在终端的。所以对应15%的非化石能源目标，超过50%的一次能源都是要转化成电力，而目前该比重只有40%左右。这样电力的重要性、电力系统的重要性就凸显出来了。这里面有一个让电力行业比较头疼的事儿就是可再生能源。可再生能源发电是不可控的，对电力行业的运行、管理、成本等都提出了挑战。这也是智能电网发展的一个重要原因。智能电网的概念就是怎么让系统运行起来更灵活、安全，更加能够适应可再生能源原来不常用的电力系统，且能并入这个电力系统，而且还能和其他资源能优势互补相互协调。在这种情况下，对智能电网技术方面的要求就很多。下一步应从技术、投资方面加强以满足各种需求。

《电器工业》：智能电网建设不是电力系统本身的事情，是影响到整个社会经济发展全方面的战略性的项目。请您谈谈智能电网对新能源的进一步发展有着怎样的作用？智能电网和新能源发展的关系应该怎样定位？

蒋莉萍：智能电网和新能源是相辅相成的。智能电网本身的内涵比新能源要大。新能源必须要转化成电力才能更好地使用。转化成电力之后怎么能更好地用起来，这是一个很重要的问题。新能源发展有不同的方式，比如可以作为一个电厂集中开发，虽然特性不一样，需要有些技术进行配套，但这还是一个电厂。还有一种方式就是用户侧，国外诞生了一个新的英文单词叫prosumer，就是把producer和consumer合成一个词，叫做产消者，也就是说，这个电力系统的新角色既要发电又要用电。这种角色出来之后，可能会从电力系统买电，也有可能是要卖电给电力系统。这是一种参与，参与到电力生产中，这不仅是消费方式的改变，而且系统的运营模式也要发生改变，这就是互动，这种互动对原来的技术是一种挑战。还有就是管理理念的改变，大家始终认为这不只是一种简单的改变，而是体现一种互联网的理念，就是大家要互动要参与。这对电力系统是比较新的挑战，这些诉求如果没有智能电网的技术和管理理念进入的话是做不到的。在这样的情况下，整个智能电网不只是要解决可再生能源发电并网带来的技术方面的问题，还要满足来自用户的新的诉求。因此，智能电网是一个非常广泛的概念，既包括技术，又包括管理理念、基础设施、经营模式等，它是“软硬”兼有的一个概念，它涵盖了满足新能源高效开发利用和用户新的诉求的重要的必需的手段。

《电器工业》：在实现大比例接纳光伏等可再生能源发电的同时确保电力系统安全稳定运行并控制成本是全球电力发展的共同难题，现在的情况怎样？在优化新能源与智能电网的配置方面应该采取哪些措施？

蒋莉萍：这个问题还没有完全解决，但包括中国在内的许多国家已经开展了许多卓有成效的实践与探索。其中最大的技术难题是太阳能、风能的出力不可控。但是电力系统随时都可能会用电，保障用户随时性的用电就需要发电厂是可调控的，用电时提高出力，不用电时把出力压下去，这样做到可控才能让用户随心所欲地用电。现在的问题是太阳能等可再生能源发电的可调控性很差，不能保证随时都能出力发电，所以一定要用其他的发电技术或者储能来平衡以满足随时用电的要求。第二方面，要想办法提高对风电、太阳能出力的可预测性，虽然做到完全的精确预测是不可能的（也是不必要的），但是可以通过一定的技术手段做到尽量准确，这样在整个系统的运行上降低成本来满足要求。这个技术上的挑战还是存在的，但是太阳能出力、风功率的出力预测精度都在提高，包括电力系统调度运行的管理上也更加熟悉这种“不太听话”的电源，把其他的资源更好的结合起来，现在也有很好的做法，但整体上还有很大的提升空间。

另外，发电成本肯定是要提高的。其他能源的污染损失等内部化的话成本也是很高的，但要做到内部化也不太可能。发电成本的上涨是不可避免的，也是必然的现实。

智能电网实际上是一个智能电力系统，这就包括常规电源怎么和可再生能源配合。原来常规电源就是和负荷群匹配，以后常规电源运行的时候不仅要满足用户还要配合可再生能源，所以常规电源的运行方式要调整，在技术上也需要作一些更新改造。另外，从电力系统的管理上来讲，未来配电网会变成有源网，用户侧也会发电、送电上网，所以未来在配电网的建设上也会有一些改造。但是，存量的改造与配合还有很大的工作要做。之前配电网是比较薄弱的，加上现在有新的要求，所以这一方面有很大的挑战。这也是国外在谈智能电网的时候只谈配电网的一个原因。因为一方面，国外的大电网已经基本成型，同时其可再生能源发电也主要是分散式并网的方式，所以面对新的要求也主要是把配电网做得更好。但发展到目前，德国、丹麦、西班牙以及美国等先行国家也开始关注输电网的建设和加强问题。此外，国外的电力系统已经市场化，我们国家不是市场化，电源的运行都是按计划运行的，所以整个智能电网的建设必须从发电、输电、配电全产业链动起来。

智能电网是一个非常广泛的概念，它涵盖了满足新能源高效开发利用和用户新的诉求的重要的必需的手段。

《电器工业》：日前，国家领导人多次表示，将继续推进发展远距离大容量输电技术，2014年开工建设一批采用特高压和常规技术的“西电东送”输电通道。请您谈谈这对智能电网及配套行业的发展有哪些益处。

蒋莉萍：这是电力系统发展的组成部分，主要是基于国家的能源格局而来的。因为我国一次能源资源的开发主要在西部地区，风电基地、太阳能基地、大型的水电站、煤炭基地也多在西部，也就是说能量在西部，它需要运输到负荷地区。而且需求在增长，需要开发新的电源。这就需要跨区输电项目的建设。我认为这和智能电网是一体的，就像人一样，从大脑到手指都是一个整体，不能割裂开来对待。只不过现在这个发展阶段我们还需要增加发电、增加输电，同时加强配电。这只是一个大系统中的不同的组成部分。

《电器工业》：“提升新能源并网技术标准和管理水平，在实现可再生能源发展的同时保证电力系统的安全稳定运行”是一直以来电力发展的一项重要任务。请您谈谈我国新能源并网方面存在的问题及相关标准的现状。

蒋莉萍：经过多年的发展，标准方面已经有了很大的提升。最早的时候，风电、太阳能的标准基本上都体现在产品质量本身，比如风电机组本身、光伏产品本身、逆变器本身等，要求技术标准要达到什么样的水平，而对于并网以后作为一个电源或者说电力系统的单元怎么在整个电力系统中运行，这方面的标准却非常少。比如风电低电压穿越，虽然不是说所有的发电装置都要具备，但规模达到一定程度或者相对集中的时候是需要具备低电压穿越功能的。还有德国目前正在讨论的光伏发电设备的50.2Hz问题等。不管怎么样，大家的视角开始顾及到在并网后保证电力系统的安全稳定运行中去设定合理的技术标准，而且还在不断的完善。但是整体来看，到现在为止，标准还是没有齐全完备，目前也都在进一步的推进中。当然，这本身也是需要随新能源发展和更大范围、更高比例应用而逐步完善的一个方面。世界各国都还处于不断摸索和建立完善的过程之中。

《电器工业》：请您谈谈智能电网下一步发展的重点。

蒋莉萍：从技术上来说，怎么能够让可再生能源的出力可预测，甚至在一定程度上变得可调度，这是很重要的一点。可再生能源和常规电源，不管多大多小，都要在电力系统中扮演电源的角色，承担电源的责任，电源的目标就是为了满足用户的需求，在电力系统中除了提供清洁的电能外，还要保持电力的供需平衡。在这方面是通过技术的改善去实现，或是通过管理机制的改革去达成等，这是下一步要讨论的。

第二点就是用户方面。原来的用户是随心所欲的，下一步可能需要考虑对大用户提出要求，比如他的用电要考虑可再生能源的出力，那这该怎么吻合呢？一种方式是强制性的，还有一种就是通过经济手段，比如不同时段电价的浮动调整等。但不管怎么样，都需要技术的支持，让用户能够主动地参与进来。像我们常常说到的智能电表，它应该采集什么样的信息，应该有什么样的功能，到底是智能电表本身去实现还是通过独立的控制终端去达成，我认为这与管理模式都是有关系的。所以抛开管理谈技术也不符合实际，管理和技术是相辅相成的关系。技术达到一定水平，管理才能实现，相反，有了一定的管理要求后，技术才更能跟进。

此外，电力的市场化到底该怎么走，它的方向和方式都在讨论中。这其中最大的问题就是传统电源在电力系统中的价值该怎么去体现？如何通过市场化的方式调动用户的积极性？如果纯粹的通过管理手段去实现，我认为至少这不是最好的方式。如果能通过市场的手段去引导大家自觉自愿地参与，就会收到更好的效果。所以，我认为市场、管理（规范、要求）和技术都是有交叉的，是相互促进相互制约的。

《电器工业》：请您谈谈当前发展的热点问题。

蒋莉萍：我认为能源服务是一件非常重要的有意义的事情。虽然国内能源服务公司成立了不少，但目前还没有比较成功的，发展的比较艰难。我认为这与整个社会的市场化氛围不够是有关的。节能服务公司除了技术到位以外，更重要的是商业模式的问题，但商业模式的运营在当今的社会里靠自己去实现是很艰难的，包括投融资的问题，合约企业关系怎么处理、专业力量的配合等，实际上这种市场化的社会氛围是不具备的，所以这是很难的。国外是市场化的社会，在这方面进行的比较顺利，包括分布式能源、小企业融资的发展等都有很多现实可行的做法和商业模式。在我国，能源服务发展初期还需要国家在政策方面给予一些支持，金融机构的支持政策等。这件事要放在可再生能源的发展、分布式能源的发展、节能减排中去，是非常有价值的。在未来的发展中我们需要有专业的服务公司来帮助大家做好技术维护和服务，形成一个能源服务的体系。而整个社会化的专业服务力量是各个行业都需要的。

在我国，能源服务发展初期还需要国家在政策方面给予支持。这件事要放在可再生能源的发展、节能减排中去是非常有价值的。