探索智能電網的本質 建立智能電網系統模型

　　探索智能電網的本質

　　記者：目前對智能電網有多種定義和解讀，作為智能電網研究員、能源領域知名的傳播學者，您能概括地描述一下智能電網的本質嗎?

　　夏偉：為了將這個概念說得更清楚，先做個形象的比喻，電網就好比人體結構，骨架、血肉等構成人體的“硬件”，而大腦、神經等構成人體的“軟件”，二者并沒有從屬關系，而是一個事物的兩個方面。智能電網就是一個生態系統，通過內部和外部關系并對其采取相應反饋的電網系統。智能電網，表面上看只是信息技術在電網通訊方面的應用，在不遠的將來，它也將和互聯網一樣，打破時間和空間的限制，加快能源資源的流動性。

　　記者：有些讀者認為現在的電網不智能，可以這樣理解嗎?

　　夏偉：不能說現在的電網不智能，只能說不夠智能。這就好比過去你只是憑借肉眼看世界，而現在可以用望遠鏡看世界，這只是一個類比。隨著科學技術的進步，電網的“眼睛”、“耳朵”等“器官”發生了巨大的變化。這種變化看起來是手段的進步，但其本質是電網整體認知能力的提升，也就是說是采集能力的提升。這種采集能力的提升，可以讓電網系統做出更加精準的判斷，更加有效率地選擇策略，滿足人類能源需求。智能電網，就是具有“感覺”的電網。

　　建立智能電網系統模型

　　記者：現有的電網與智能電網的差距在哪里?

　　夏偉：眾所周知，電網的最大特點是實時，電能的生產、運輸、消費必須同時完成，這就要求電力供需必須在瞬時達到供需平衡。如果平衡不好，要么發出來的電無法消納，造成巨大的浪費;要么發出來的電不夠用，造成社會生產效率的低下。這個系統要解決的問題還是供求平衡，必須依靠信息的交換來解決。過去，通常是依靠計算機加人力的傳統調度方法來保障平衡。但是，隨著發電裝機的不斷增多，各種能源形式的出現，這種人為的信息調度方法已經不能全面、實時地獲得信息了，這使得調度人員很緊張，且調度效率還不高。有些時候，明明電力負荷過剩，系統發出的信息卻是加大電力生產，這不能怪調度員，而是信息的滯后造成了錯誤的判斷。因此，我們必須用智能電網來取代原有的調度思想和方法，把調度人員從繁重的低效率卻且不精準的勞動中解放出來。

　　記者：如您所說，智能電網是要用信息的手段來提升電網調度系統捕捉信息和釋放信息的能力，能具體談談嗎?

　　夏偉：從發電側來看，必須解決誰來發電、什么時候發電、發多少電、什么時候停機等問題。當前，這些問題還是靠現行的電力調度系統來解決。這種過渡性的“半自動”的電力調節機制，會隨著電力工業與大數據的進一步融合逐漸消亡，取而代之的是以大數據為基礎的智能電網。智能電網將使得發電側實時掌握需求側的負荷需求，從而實行動態的瞬時調節與控制。隨著電網經年累月地運行積累，智能電網會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。換言之，智能電網能打通電能需求側和供應側在時間和空間上的“梗阻”和“延遲”癥狀，讓電力系統真正成為靈敏的會思考的智能系統。

　　記者：剛才您說了供應側的情況，對于需求側，智能電網將帶來哪些變化呢?

　　夏偉：對于需求側，在管理方面還有巨大的上升空間。我們知道，全社會的用電者，至少可以從時間和空間兩個維度來按照“重要”或“次要”進行分類。比如醫院、交通等用電負荷在某些時段就是屬于重要負荷，一般都要重點保障;相對而言，此時的家庭用電中的燒開水、洗衣服等負荷就是次要負荷。因此，可不可以對全社會的負荷進行科學分類，讓次要負荷轉移到夜間不重要的時段來進行錯峰用電呢?這在技術上并不是什么難題。可以給每一個負荷設定一個編碼地址，對這些地址在特定時段進行流量限制。

　　記者：按照您的推測，是不是可以理解為，智能電網可以使每一個時段的電能的價格不一樣，這是否會帶來一場消費革命?

　　夏偉：在實踐中，階梯電價是精確負荷管理的一個雛形。用價格作為調節杠桿，僅僅有階梯電價是不夠的，還要采取各種差別電價，對不同類型的負荷在不同時段采取不同的電價。為此，我提出了“當令負荷管理”的新概念。所謂“當令負荷管理”，就是規定什么時段用電干什么，這個時段的負荷類型就是“當令負荷”，超出這個時段的負荷則是“反季負荷”。比如說，在上下班高峰期，交通用電為“當令負荷”，用電相對平價，而如果某個家庭一定要在這個時刻燒開水、洗衣服，那么搶奪的就是交通用電負荷等“當令負荷”，按照規則，就必須付出遠高于燒開水、洗衣服“當令負荷”的價格。

　　記者：隨著實踐的深入，智能電網好像已經有了一個較為清晰的方向，您能展開談談嗎?

　　夏偉：要推測未來智能電網的方向并不是一件容易的事情。電力系統以穩定為原則的傳統，是基于這個行業的民生保障功能。這與互聯網不同，互聯網在試錯中出現的崩潰問題容易被原諒，而電力系統的被容忍度為零。因此，無論是技術的革命還是體制的變化，都要謹慎。在這個大原則確定以后，我們才能談下一步的變革。智能電網看起來是美好的，但要實踐起來，涉及到牽一發而動全身的巨大變革。因此，要有打持久戰的思想準備。