所謂建立智能網,也就是把所有能源產生的電量,都放在一張電網上進行傳輸,這張網就叫智能電網。但它又與普通電網不同,其最大的特點是,它應用了大量的IT技術,使其更像一張互聯網,因此具有極強的互動性。比如,德國家庭安裝的各種小型發電站,如果發電量超出了家庭需求量,那么就可以把多出的這部分電量通過智能電網傳輸到其他需要用電的地方。但這是一種“賣電”的行為,家庭因此可以獲得收入。如果碰上陰天或者沒有風的天氣,家庭太陽能和風能發電站就無法正常工作,此時用戶想用電,則可以通過智能電網購買所需電能,這又是一種買電的行為。
家用電器同樣也可以實現互動操作,前提也是它們插上了電源(即接入智能電網)。然后用戶就可以通過手機、互聯網或者其他工具,遠程控制家用電器的開關狀態,并可設置具體參數,比如設定空調溫度、洗衣機的洗滌程序等。更令人想不到的是,用電產品還能夠自主地選擇用什么能源的電能,喜歡風能發電的人就選擇風能,以此類推還有太陽能、煤、燃氣等等。一些減碳要求較高的組織機構,自然會選擇新能源,這樣也就可以促使整個社會大大提高新能源的使用比例。如果沒有智能電網,新能源的發電量就不能被有效地傳輸,這些組織也就沒得選擇。就像內蒙古有龐大的風電量,而內陸地區絕大多數工廠卻仍在用煤電。
智能電網還能讓所有用電的產品,都加入到互動的過程中。福特汽車就正在嘗試這樣做。當福特插電式混合動力車接入外接電源時,其電池系統能夠通過公用事業公司(比如電力公司)傳送出的智能參數與電網直接進行溝通。車主通過使用車輛的觸摸屏導航界面,以及中控臺的“福特車載辦公解決方案系統”就可選擇車輛在什么時候充電,以及充電的時長和電費。如果車主長時間不用車,還可以出售掉儲存的現有電量。
另外,從當前的現實情況來看,我國發展低碳經濟面臨資源稟賦、能源結構、技術進步、產業發展、市場因素和國際輿論等多重壓力。國家電網公司提出的堅強智能電網,不僅是連接電源和用戶的電力輸送載體,更是具有網絡市場功能的能源資源優化配置載體,將成為低碳經濟發展的“有形之手”。
堅強智能電網能夠提高能源輸送和利用效率,智能調度系統和靈活輸電技術(FACTS)的推廣應用以及與用戶的實時雙向交互,可以改善電力負荷曲線、優化系統的潮流分布、減少輸配環節損耗,提高能源的輸送和利用效率,促進節能減排。我國以煤炭為主的能源消費格局在相當長一段時間內不會發生變化。以特高壓為骨干網架的堅強智能電網,能夠促進大型坑口電站和大型高效清潔燃煤機組發展,有利于清潔煤技術(IGCC)和碳捕集存儲技術(CCS)等先進低碳技術的規?;瘧茫瑥亩嵘笮兔弘娀氐木C合利用效率和規模經濟效益,減輕對自然氣候環境的影響。
同時,堅強智能電網具有對各種隨機性和間歇性電源的消納能力,可以允許多種清潔能源發電并網接入,在提高電網統一性和可靠性的同時,優化電源裝機結構,促進電力供應結構多元化發展,提高能源結構中低碳能源的比重。能源需求的就地平衡模式是造成煤炭資源消耗過大和二氧化碳排放較多的主要因素。堅強智能電網能夠優化一次能源輸送方式,實現大規模、遠距離、低損耗的電力輸送和跨大區、跨流域和大范圍的能源資源調配,從而降低經濟發展的能源強度(單位GDP能耗)和碳強度,有利于統籌配置區域間的環境容量,構建資源節約型和環境友好型社會。
此外,堅強智能電網是具有透明開放、友好互動特征的現代電網,能夠通過用戶與電網之間的用電信息互動與共享,豐富電網運營方式和用戶用電模式選擇。有利于經濟杠桿和宏觀政策的應用與落實,鼓勵低碳產業發展和淘汰落后產能,從根本上促進能源節約和合理利用。據統計,汽車尾氣排放占二氧化碳排放的23%,建筑排放則約占到27%。堅強智能電網能夠推動電動汽車等環保型設備發展。電動車汽車的推廣應用將大大減少大氣污染物排放,同時有效地減少對石油資源的依賴。
歐美國家已將智能電網逐步上升到國家戰略層面,成為國家經濟發展和能源政策的重要組成部分。堅強智能電網應是我國發展低碳經濟的戰略抓手,能夠提高我國在國際體制談判語合作中的影響力和話語權,夯實我國參與全球低碳經濟博弈、維護國家利益的戰略基石。低碳技術是低碳經濟發展的動力和核心。堅強智能電網充分利用我國自然資源的優勢,為低碳技術研發和利用提供了發展平臺。
智能電網的經濟價值和新能源的高利用率,已引起各國政府的重視。奧巴馬的新能源戰略中,將有45億美元用于改造智能電網。中國在2009年5月份,也向世界宣布了要建立“堅強智能電網”的決心,并預計分三階段完成(2020年建成),共投資4萬億元。只不過,中國現階段的智能電網概念,關注的是用戶雙向互動的功能,而歐美宣傳得比較多的是IT技術的應用。中國IT公司應更多地加入智能電網的建設中,要知道,智能電網絕不只是安裝一個智能電表那么簡單。