隨著智能電網成為奧巴馬新能源政策的重要內容,其漸被業界關注。中國國家電網公司以極快的反應速度,將“智能電網”上升到戰略層面,“捆綁”其特高壓概念。國家電網公司總經理劉振亞于4月份高調提出“堅強智能電網”,更是讓“智能電網”概念炙手可熱,并在股票市場上產生巨大影響,一時間,各家券商紛推所謂“ 智能電網概念股”。

     在美國人尚未拿出太多的真金白銀推行智能電網戰略的同時,國家電網已經拿出了2010年、2015年、2020年三步走的規劃。中科院院士盧強預計,要達到國際先進水平,國網智能電網計劃三個階段總投資將超過1萬億元。

　　業內一研究智能電網的權威人士在接受上海證券報采訪時認為,“智能電網雖然是電網發展的必然趨勢,但一定要考慮經濟因素。智能電網投資應該上升為國家規劃,由政府嚴格監督規劃實施。”

　　由于中國版“智能電網”深深的特高壓烙印,業內人士對本報記者表示,仍然是傳統的電力設備供應商受益,尤其是已經形成優勢競爭地位的廠商,類似于美國版“智能電網”中的各類新興技術和服務提供商則受益不會太多。

　　美國投資異常謹慎

　　智能電網倡導者習慣這樣描繪“智能電網生活”:空調能夠感知用電高峰電價上漲,自動調整溫度,為您控制用電量及節省電費;調度中心大屏幕能自動顯示網絡故障方位并自動解決;屋頂太陽能發電所得在自用之余可以出售給電網;電動汽車可以實現電能的“上傳”與“下載”,并參與電網調峰……

　　中國科學院電工所專家認為,智能電網無非涵蓋五大功能:自愈——傳感器對電網實時監控和在線評估,預防、發現、快速診斷和消除故障隱患;兼容——支持分布式發電和插電式電動汽車即插即用,容納風電等新能源大規模接入;互動——實現雙向互動智能傳輸數據和動態浮動電價制度,有效減少家庭、辦公室和工廠電力消耗;優化——對資產進行持續監控,延長資產使用壽命,避免中斷事件;集成——實現企業管理、生產管理、調度自動化與電力市場管理業務的集成,形成全面輔助決策支持體系。

　　近期美國的《清潔能源和安全法》明確了近2000億美元的投資計劃,其中政府撥款970億,吸引私人資本1000億。不過,在這筆巨額投資中,智能電網只占約45億美元左右,其中34億用于技術開發,6.15億用于補貼相關演示項目（配套私人投資不低于50%）。美國能源部公布的智能電網研發資助告示中,技術研發商最多可得到2000萬美元資助,電網監控設備部署參與商最多可得到500萬美元資助。但是,只到今年6月中旬,能源部實際僅發放了1480萬美元。此外,實施整個法案將保證每個家庭每天額外支付的成本低于50美分。由此可見,智能電網至少目前為止在美國并沒有獲得政府真金白銀的大規模支持。

　　美國能源部聯邦智能電網特別工作組組長埃瑞克?奈特那說,“我們在整個智能電網發展中所起的作用是早期項目啟動、知識普及和引導行業發展方向。45億美元對于智能電網的總體發展還是遠遠不夠的,中后期發展需要行業內企業各自探索商業模式。”

　　總體上美國智能電網發展尚處在起步階段,目前主要是智能電表的研發和應用。美國發展智能電網面臨的九大問題在于:新技術的風險;缺乏統一標準;成本回收風險;商業化應用;電網企業激勵;電網監管;通訊安全;對低收入人群電費影響;缺乏對智能電網發展整個圖景的清晰闡述。

　　電監會政策研究室研究員吳疆對本報記者表示,美國政府推動新能源技術革命的重點方向,主要是在發電與用電環節,而對于智能電網,則主要著眼于通過加強需求側管理以進一步提高用電環節能效。美國“智能電網”戰略并不包括輸電網,并不急于進行大規模實質性的建設投資,而且明確約束過度增加老百姓的經濟壓力,投入的主要是針對技術研發環節的小規模引導資金,總體上態度審慎。

　　反觀國網的主張則是,2010年前,完成發展規劃的制訂,開展關鍵技術設備研發和試點工作;到2015年,在關鍵技術和設備上實現重大突破和廣泛應用;到2020年,全面建成統一堅強智能電網。在業內人士看來,這未免顯得有點急迫。

　　“美方推動新能源技術革命的重點方向基本都是針對節能減排效益空間最大的發電、用電環節,智能電網只是高速公路,本身不會有多大節能空間,決定節能與否的是上面跑的車——各項新能源相關技術——而不是道路。”上述權威人士指出,“我國現在大規模建設智能電網為時尚早。有些領域一定要等到相關市場成熟起來才可以開展相應智能電網建設,比如電動汽車,現在電動汽車還很少,何談建設相應智能電網體系、利用電動汽車為電網調峰？”

　　吳疆則提出,智能電網的終極推進者應是代表公眾利益的政府,不能停留在IT企業營銷行為或者電網企業投資計劃的層面,因為智能電網建設和新能源大面積推廣最終都需要全社會買單,需要從社會總福利角度進行公共決策,通過技術創新產業升級來搶占戰略制高點。

　　國網拿出接入標準

　　在國網發展統一堅強智能電網的口號中,首要理由就是面臨新能源特別是風電裝機的突飛猛進給電網接入帶來的巨大挑戰。特別是我國規劃建設七個千萬千瓦級風電基地,風電無法就地消納,需要依托高電壓等級、大規模遠距離輸送,由此帶來系統調峰調頻、電網適應性、電壓控制、安全穩定性等問題。

　　上述權威人士也認為,如果新能源電量比例在5%以下,現有電網完全可以消納。不過,由于要求未來新能源大規模替代傳統化石能源,所以電網必須要積極適應這個方向。“太陽能和風能間歇性很大,需要儲能技術、微網技術,使電網更有彈性,能夠接納更多新能源。”

　　吳疆也認為,智能電網其實就是將電網智能化水平提高到可以適應新能源技術革命所帶來的種種變化與需求的電網,其本身并不是新能源技術革命的核心引擎,但它是不可缺少的公共載體與重要組成部分。

　　就新能源接入投資領域,中科院電工所專家認為,大量的分布式電源并于中壓或低壓配電網上運行,徹底改變了傳統的配電系統單向潮流的特點,要求系統使用新的保護方案、電壓、頻率控制等來滿足雙向潮流的需要。智能電網可使分布式電源對電力系統的負面影響最小化,并能使分布式發電的控制柔性發揮至最高。“主要關鍵技術包括:微網技術、分布式發電的聯合調度、分布式發電參與系統調節。”此外,“需要應用新型柔性交流輸電技術元件,靈活控制輸配電線路上的潮流,調節系統電壓和頻率,增強系統穩定性和可靠性;需要新的輸配電相制和頻率。”

　　日前,國網已經拿出了風電和光伏接入電網的技術標準,并力圖使其成為國標,并把抽水蓄能電站作為主要調峰手段。當然,國網也一并“伸手”要求,希望在新能源輸配電價、電網接入工程、輔助服務上獲得“照顧”。國網也把適應大規模風電基地的電網建設作為特高壓戰略的重要支撐理由。

　　不過,在吳疆看來,電網企業應該積極與開放地投入新能源接入工作,更多的將其作為重要的社會責任來看待。

　　部分技術已然先行

　　在一些地方電網看來,智能電網不是一個新鮮詞。如果說電網的智能化也算智能電網一部分的話,那么,一些地方電網幾年前就開始了研究和嘗試。正如中國電力科學研究院副總工程師胡學浩所說,“輸電網中基于相量測量單元的廣域測量系統、柔性交流輸電和配電網中分布式發電、自動抄表、需求側管理等很多技術,在智能電網概念提出前就已在研究,并取得了不錯成績。智能電網的發展會讓其提高到新的層次,并使研發工作更有用武之地。”

　　華東電網公司董事長帥軍慶介紹說,2008年華東電網全面啟動以高級調度中心建設為突破口的智能電網第一階段項目群工作,分高級調度中心、多適應的電網規劃優化體系研究、數字化變電站建設、企業統一信息平臺建設四條主線進行,大大提高了電網的安全控制水平。

　　“從全世界看,電網互聯都是趨勢。隨著網絡規模越來越大,怎樣在大電網狀態下保證安全就是一個很重要的問題。這就依賴于自動化技術水平的提高。原來我們對線路是人工巡檢,而智能化技術可實現自動控制,能準確知道錯在哪里。這通過自動化調度系統和數字化變電站等設備可以做到”,上述權威人士說,“該領域可以穩步發展智能化。”

　　電監會首席工程師顧峻源認為,智能電網首要作用應是有效保證電力安全可靠性,較傳統電網更加堅強并具有更大“彈性”,可以有效地抵御自然災害、外力破壞等各類突發事件給電力系統造成的影響;并具有強大的“自愈”功能,可以通過遠程設備在線監視和系統信息分析,更加及時、準確地預測和處置各類系統故障。

　　在中科院電工所專家看來,這涵蓋高度集成的通訊系統、運行與決策、更智能的自動化控制系統。需要的關鍵技術分別包括:無線傳感器網絡技術、全電網標準化和通用化通信規約和任意元件之間雙向通信的機制與實現;實時仿真、在線評估、診斷與決策,企業管理、生產管理、調度自動化與電力市場管理等的集成;分布式Agent,多類型元件的系統工作和控制和新的保護原理、裝置和體系。

　　用戶智能等待突破

　　其實,在美國人的智能電網概念中,用戶側的互動化是主要構成部分。顧峻源總結說,“智能電網通過分時定價等激勵機制的實施和智能電表等工具的應用,實現供電企業與用戶之間的充分互動,使用戶根據負荷情況自主作出響應,把高峰時段的部分電力需求轉移到非高峰時段;還可通過電力存儲技術的推廣,如電動汽車、油氣混合動力車等,提高低谷時段電能、特別是可再生能源的利用效率。”

　　從GE等巨頭推銷的智能電網“賣點”來看,也主要是配網自動化和需求側的智能化。其實,美國人的分布式能源接入計劃也主要依賴用戶側智能化的發展。

　　不過,上述權威人士認為,在中國,這個領域必須要等待電力市場化的發展,目前電力改革根本沒有到達那個程度。“發展智能電網最常使用的理由是,它允許電力用戶根據不同時段電力價格,自主選擇電力消費時間,控制負荷與消費電量,甚至還可以將家用電動汽車蓄電池的電反送入電網進行出售,從而降低總電費開支 10%-25%。但是,如果沒有電力市場對各類能源發電的市場化定價,如果不允許電力用戶自由參與電力買賣,如果不建立電力市場化負荷平衡機制,就不會有上述結果,電網智能化也就無法徹底實現。”

　　以上人士指出,沒有電力市場化,就沒有智能電網的互動化。“此外,這還要求有智能電表和智能電器,要求你的洗衣機、冰箱是能夠適應這樣功能要求的。軟件是價格機制,硬件則是所有電器的變革,需要換掉所有的電器。一方面技術不成熟,另一方面,這是一筆巨大的投資,普通老百姓目前無法承受。”

　　中科院電工所專家認為,這需要計量與需求側管理技術。一方面,需要智能電表,要求能實現帶有時標的多種計量,成為分布于網絡上的系統傳感器和量測點,同時提供給用戶實時電價和用電信息,并實現對用戶室內用電裝置的負荷控制;另一方面,需要電網全維信息獲取,包括電壓、頻率等電信息,同時包含設備狀態、環境參數、排放指標等等。

　　誰能在盛宴中狂歡？

　　當下,IBM、GOOGLE、GE等公司都在努力搶占智能電網發展市場,不少業內人士因此擔心:中國電網會不會又將成為“八國聯軍”的試驗場？吳疆指出,智能電網不是IT技術的簡單延伸,不能再由IT企業主導。中國電網不能總是國外技術設備“八國聯軍”的試驗場,電網企業不能總是甘居掏錢角色的甲方,在技術引進的同時消化創新,加緊培養自己的IT人才,爭取真正主導相關技術標準建設。

　　按國泰君安分析師王稹的測算,2020年中國電網年均投資為3927～4516億元（計及特高壓）。如此巨額的投資,誰能在這場盛宴中狂歡？

　　在中國版“智能電網”投資中,跨國IT巨頭們短期估計要靠邊站了。而在智能電網要“統一堅強”的描述中,不難看出特高壓建設的深深烙印,而所謂“智能電網概念”則為次了。

　　“對于中國智能電網,特高壓、數字化自動化設備非常關鍵,國家電網高調建設'堅強智能化電網’,投資將會帶動輸變電設備的需求。電網投資仍將穩定增長,而特高壓的投入將會增加。”王稹這樣認為。

　　招商證券分析師彭全剛則一針見血地指出,中國的“智能電網”建設仍然是傳統的電力設備供應商受益,類似于美國版“智能電網”中的各類新興技術和服務提供商則受益不會太多。傳統電力設備供應商的受益和盈利程度,最終仍取決于行業供應格局和企業自身地位。

　　因此,在未來幾年中,絕不能忽視特高壓的巨額投資。根據國家電網公司作出的相關規劃,今明兩年,特高壓電網投資或將達到830億元左右,其中特高壓交流570億元,特高壓直流投資260億元。

　　特高壓交流線路的設備需求和線路長度以及變電容量有關。交流特高壓變壓器方面,國內僅有特變、天威、西變三家公司具有完全自主生產能力;組合電氣GIS 方面,國內也僅有平高電氣(600312,股吧)、新東北電氣、西高、魯能恩翼帕瓦可以生產,平高、西高相對優勢明顯;特高壓直流最核心的技術集中于換流站設備,其投資占線路總投資45%-50%;換流變壓器方面,國內僅有特變、天威、西變三家公司具有完全自主生產能力;換流閥方面,此前一直是由許繼集團、西整各占半壁江山,電科院作為新進入者已開始中標,作為國網嫡系,其將成為有力競爭者;直流保護業務方面,基本由許繼電氣、南瑞繼保壟斷。

　　當然,剔除特高壓的智能電網投資在長遠看來也值得關注。目前,業內認為,智能電網投資主要包括四大環節:發電（風電并網中無功補償以及分布式電源功率預測、調節調峰）、變電（數字化/智能化變電站）、用電（智能電表和用電管理采集系統）、調度（一體化智能調度體系）。

　　中投證券分析師熊琳指出,發電環節主要受益的是榮信股份、思源電氣;變電環節包括數字化互感器、開關控制、傳感器、繼電保護及自動化,受益的是國電南瑞、國電南自、許繼電氣、思源電氣、金智科技、長園集團;用電環節受益的是科陸電子、華立集團、寧波三星、林洋電子、長沙威勝等龍頭;調度環節則是國電南瑞和東方電子。

　　不過,申銀萬國發布報告稱,發電環節的柔性輸電技術相對成熟、需求迫切,將率先啟動,清潔能源接入將在西部進行試點, 負荷中心管理將在華東和上海進行,智能調度將在華北和華東試點,輸配電網和農網將在中部試點。數字化變電站和柔性輸電先行、配網自動化和智能電表將由點及面伴隨試點區域啟動。智能調度最不成熟,需要緩慢推進,在2011年后將成熟并開始推廣。國家電網提出2009-2010年為試點階段,時間比較緊迫。多個試點將有望同步進行。

　　“解決清潔能源接入和調度問題的關鍵是推廣柔性輸電系統的應用。榮信股份大容量SVC）、思源電氣（SVG）、國電南瑞（柔性輸電資產主要在南瑞繼保,但國網電科院是光伏系統接入的重點技術研發方）以及許繼電氣（可控電抗器等柔性輸電技術）將受益。”報告稱。

　　不過,短期內恐難見利好。彭全剛認為,“智能電網”對相關上市公司在2～3年內不會有實質性的盈利貢獻。國信證券彭繼忠也認為,電網公司大規模投資智能電網的時機目前還不成熟。智能電網的建設預計從2011年才開始進入實際投入階段,而對二次設備的需求產生較為明顯的拉動作用則可能要推遲到2013年左右。

來源《上海證券報》