财讯：中国互动电网：超越欧美模式的八大突破口

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国家电网企业21日在北京首次向社会公布了“智能电网”快速发展计划，初步公布了其建设时间表。

这是自“智能电网”概念提出，引起社会关注以来，中国国家电网企业首次正式采用和发布该提法，并发表了相关建设方案。

国内第一位提出“交互电网”概念的著名能源问题专家武建东认为，国家电网方面提出的“牢固的智能电网”无法清楚地表达即将发生的全球电网现代化革命

为武氏四论交流电网。

迄今为止的三篇文案是东方早报2月2日《全面推进互动网格革命，拉动中国经济创新变革》，3月9日《中国互动网格革命:引领新一代全球能源》，5月12日《三论互动

武建东

一、中国需要飞跃性地迅速发展交互网络

■关于智能电网、智能网的概念

智能电网，也就是smart grid，包含在智能电子电网、智能电力电网、智能电网ͳ中的各种电、水、热、医、寒、数据等网格和人民时评网格等意思，具有商业流行语的特征 其初衷是建立新的电力客户服务新闻管理系统，其核心是推进电力调度系统的优化，最大限度地加强电网的可靠性，提高能效。 这是狭义的网格新闻化升级概念，是以前传达的网格部分或特定系统的升级和改造。

本文所述的交互电网是指推进包括发电、输电、电力供给、消耗电力、顾客售电、电网阶段性调度、综合服务等在内的电力产业全过程生产方法的产业革命、技术革命、管理革命。

广义和狭义的交互网格的概念在架构、过程要素、设备系统、新技术应用、顾客角色等方面不同，滥用、误用的概念可能会失去电力现代化的路线。 因此，现在流行的智能电网概念无法定义下一代全球电网的基本模式，也很难概括中国电网现代化的核心体系。

■中国有必要飞跃性地迅速发展互动网络

“交互网格”的英语是interactive smart grid，简称isg，与综合电、水、热、医、寒、数据等网格集成有关。 为了强调客户的积极参与，可以简单地称为“交互网络”。 英语是interactive smart grid，已经包含了智能网格的意思。

笔者认为中国城必须确立“一步一步快速发展交互网络”的巨大战术。

交互网格的定义是:基于开放和互联的新闻模型，加载系统数字设备，升级网格互联网管理系统，从而发电、输电、供电、用电、顾客售电、网格分级计划 实现了综合服务等电力产业全过程智能化、新闻化、分级化的互动管理，聚集了产业革命、技术革命和管理革命的综合效率变化。 播放电网新闻电路，构建顾客新的反馈方法，使整个电网转变为节能基础设施，提高能效，降低顾客价格，减少温室气体排放量，最大化电网价值。

交互网格还通过电子终端，使顾客之间、顾客和网格企业之间与互联网的相互作用即时连接，实现电力数据读取的实时、高速、双向的整体效果，实现电力、通信、电视、智能家电控制和

交互电网还集成了系统中的数据，完善了中央电力系统的集成作用，实现了比较有效的临界负载保护，实现了各种电源和客户终端与电网的无缝互联，从而优化了电网的管理，电力

“交互网络”使“交互网格”这一人系得到更迅速的发展，发展成综合管理电力设施、住宅、电动交通工具、互联网家电、医疗、水力发电气体热制冷等行业的水平，这是更伟大的 现在，从欧洲、亚洲、大洋洲有推进智能电网和智能网络的国家和城市。

也就是说，交互网格是交互网络的基础，交互网络可以说是交互网格的高级形式。

因此，交互网络是基于交互网格的产业再整合，这种整合可以使中国市政公用事业飞速发展，这种投资的价格从提高效率、功能整合的好处再分配和创新业务的运营中合理重组

二、中国互动网格战术变革的十大重点

交互电网的创新使命制定了中国电网现代化的路线图，其变革的意义和重点包括十个方面。

一是确保交互网格是下一代全球网格的基本模型。

二是交互电网的迅速发展应成为中国电网现代化的核心。

三是比较有效地利用中国数百万公里的电网资源，使交流电网超过特高压成为中国电力快速发展的主要目标，明确与之相关的战术投资计划。

四是中国应该明确高点型交互电网的快速发展战术。

五是确认交互网格是产业间、跨越式的新产业和新技术革命

六、中国应该适时推进与欧美并行的洲际交流电网计划，实现电力系统交易的国际化、区域化。

七营造是与欧美两大电力系统不同的“电力光纤复合电缆网格”，实现了网格的安全性和效率性并重新运行。

八是电力设施、住宅、电动交通工具、互联网家电、医疗、水、电、气、热和冷气等顾客终端无缝连接的一体化服务互联网，这是比交互网格更高端的互联网，只是易趣。

9应该推进电力产业产业革命以来最重要的大范围变革电力系统的通信和新闻服务的收入和利润水平可能与以前传达的售电业务完全相等或更高。

10智能交互网格的迅速发展是应该推进的市场化、投资主体的多样性和电力、通信、视频产业的融合化。 现在在电力系统配电系统中增加光纤网的运行和集团结构相关平台是最应该优先对地方和社会投资开放的行业，该行业越早开放越有利，可以整合力量迅速发展电力产业。

三、与欧美模式不同的中国互动网格实现超越战术的八个突破口

■掌握中国互动网络的迅速发展将超越欧美大战术的精髓

以前我们推动了大会战式产业的迅速发展，往往不是中国的第一个，而是有国际榜样。 但是，对于交互网格的迅速发展，我们不应该一味地使用国有公司以前传达的产业大规模升级、大会战的方法，超越了欧美大战术所追求的目标，不仅是产业设施的升级，也是创新运

■中国互动网络迅速发展的八个突破口

为了迅速发展中国的互动网格，达到工作的一半效果，需要推进与欧美不同的超越战术，突破其意外获胜。 寻找这个战术突破口是我们时代能源革命的智慧制高点。 笔者将此总结为八个方面。

是集成化。 交互电网的本质是与创新技术最大限度地结合实现产业化，包括迅速发展电力产业和绿色交通的结合产业。 例如，为了迅速发展电动汽车、中低速超导磁悬浮城市快车、混合动力车等交通工具，在电力领域需要构建新的产业链，投资电力交通项目，建立产业联系。 今后十年中国市场将需要1000万辆以上的出租车、1000万辆以上的巴士、旅游车、校车等绿色车辆。 对于这个指控，没有电力公司的大规模介入，电动汽车很难进入革命性的迅速发展期。 法、日等国家的电力企业已经开始设计经营电动汽车，中国应该适时调整该产业的准入机制。 例如，整合迅速发展气候、环境、能源、医疗、智能管理等的传感器产业和迅速发展的视频、宽带等产业。 如果不确立集成化的改革模式，交互网格就很难飞跃性地展开。

第二个是通讯化。 这就需要我国与欧美不同，建设超越欧美的技术路线，即复合电力光纤电缆网格。 之后，世界电网进入了金属电缆和复合电力光纤电缆网的双层网时代，应该实现以复合电力光纤电缆网为主。 中国光纤产业快速发展的基础应该成为交互网格快速发展的重要基础。

三是国际化。中国应该主导制定全球电网现代化标准。 越是以国际化标准推动交互网格的迅速发展，这场革命就越具有生命力。

四是实现主力能源的替代化、兼容化。 中国需要加快从以煤炭为中心的以前传来的能源向以可再生能源为中心的能源系统的转换，我们的交互电网包括水利发电、风力发电、太阳能发电、海洋能源发电、生物质原料发电等 实现可再生能源的利用至少有三个意义:首先，利用现代技术开发清洁无污染的新能源，如太阳能、风能、潮汐能源等；其次，利用危害，改善气候和环境 充分开发埋藏在能源中的比较有效的价值三是大量使用数字控制技术和新设备等提高各种能源的采用效率。 其中用创新技术实现可再生能源的比较有效利用是最重要的，这是交互电网运行的核心主题之一。

五是实现分布式能源管理的现代化和系统化。 分布式能源系统是为最终用户提供灵活节能型综合服务的系统，在中国农村和边远地区有广泛的诉求，也是中国村镇实现交互式电网应用的基本方法。 包括智能控制和群控优化技术、资源深度利用技术、综合系统优化技术、一次和二次能源相关技术、能量转换技术、储能技术、热电冷系统综合技术等。 分散型能源需要根据客户的多种要求进行能源梯级利用和中央能源供给系统的支持和补充，需要实现基于新闻化技术的现场自动化运转、客户系统最近的支持和相互保证能源供给的可靠性 需要实现电力、热、制冷与蓄能技术的结合，实现多系统能量容错，实现能效偏好化。 这是中国互动电网运行所需的战术目标。

六是电力储能技术的实用化。 电能可以转换成物理、电磁、电化学、相变储能四种方法进行储能。 电化学储能包括锂离子、铅酸、镍氢、镍镉、钠硫和液流等电池储能，其中锂离子储能在中国市场急需。 物理储能包括压缩空气藏、飞轮储能、抽水蓄能，该储能方法的应用范围广泛的电磁储能包括超导和高能量密度的容量储能等技术，中国在相关技术中也需要大力引进和开发 现在储能技术已经成为电网运行过程的基本环节，它有助于实现诉求方的管理，平衡昼夜峰谷差异，补偿负荷变动，是中国可再生能源应用的重要前提和实现电网互动化管理的重要

七是实现交互网格升级的芯片技术和兼容标准的偏好化。 例如，复数费用仪表中使用的仪表芯片、驱动芯片、微解决方案芯片、时钟芯片、电力载波通信plc(power line communication )系统所需的电力载波调制解调器芯片、高频化、、 因此，没有电力芯片技术的突破就没有自主知识产权的中国现代化电网需要在整个中国电网上搭载几十亿先进的电力芯片。

八是实现巨大的计算机管理系统、能源卫星和电力中央新闻管理平台的系统管理高端化。 期待着实现电力系统的即时、双向、趋势的安全管理。

以上八人是中国实施互动网格的战术起点，也是中国网格现代化的弱点，也是我们站在世界能源变革的顶端推进互动网格革命的战术精髓。

四、超越欧美的中国互动网格的四大战术

现在中美两国的电网改革都指向能源效率的现代化，但没有健全的中枢机构的电网系统不容易与智能化的电网系统相比较。 美国智能电网的四对孪生兄弟分别实现了高温超导电网、电力储能技术、可再生能源和分布式系统的集成( rdsi )和传输可靠性和安全控制系统，该电网快速发展战术的本质是“下一代”电网系统 其战术核心是早期突破智能电网，后来建设可再生能源和分布式系统集成( rd-si )和电力存储技术，最终迅速集成低发展。

国家电网新提出的“新闻化、数字化、自动化、交互化智能网格”的目标是其“四化”概念存在相互交叉，交互实际上是这种“四化”的灵魂和本质，完全直接“交互” 其运行系统有建立分布式系统和电力存储技术的弱点，“牢固的智能电网”无法清楚地表现即将发生的全球电网现代化革命。 因此，这个人必须更完整。

现在，美国网格新闻化计划的提案也称为统一智能网格，也称为统一智能网格，可以直译为统一智能网格或统一智能网络。 这个人的主要复印件如下。

通过统一智能电网实现美国电力电网的智能化，处理分布式能源系统的需求，用长、短、高、低电压的智能互联网连接顾客的电源

在保护环境和生态系统的基础上建设新的输电网，实现可再生能源的优化和配电，提高电网的可靠性和清洁性

该系统平衡地综合了美国亚利桑那州的太阳能发电和俄亥俄州的工业用电等州际用电诉求，实现了全国电力优化的调度、监视和控制，实现了美国整体的电力诉求管理，提供了美国地区间可再生能源的巴 例如，处理特拉华州沿岸傍晚的风力发电和加利福尼亚州下午的用电诉求，实现时区资本发电效率的最大化和资源补充的特征。

这个人系的另一个核心是处理太阳能、氢能、水能、车辆电能的储存，包括处理电池系统向电网回收丰富的电能，可以帮助顾客销售多余的电力。

实际上，这个人基于美国的可再生能源实现了美国发电、输电、配电、用电系统的最佳管理。 另外，美国的这个计划还考虑了加拿大、墨西哥等国的电力整合合作。

在可再生能源有限的欧洲，为了应对战术上高度的存在，需要建立地区间能源的交易和运输系统。 这个计划被称为supersmart grid，可以直译为超级智能电网或超级智能电网。 也就是说，要完全利用巨大的北非沙漠太阳能和风能等可再生能源，满足欧洲的能源需求，完善未来欧洲的能源系统，需要通过supersmart技术来实现 2009年初，欧盟相关圆桌会议还决定依靠智能电网技术将北海和大西洋海上风力发电、欧洲南部和北非太阳能融入欧洲电网，实现可再生能源大规模整合的跨越式快速发展

从欧美的上述两个计划来看，都立足于电力系统的国际化、区域化运行，在以大体量应用可再生能源的基础上建设智能网，这在中国互动电网迅速发展的起点上具有战术水平，超

■超越欧美智能电网战术之一:推进洲际能源交流互联网计划

面对欧美加快智能电网快速发展的残酷竞争现实，中国应该加快国际电网交流大变革战术。 我们可以把这个计划称为“洲际能源相互作用互联网”。

这个转变有三个使命:一是用新闻技术改造和提高现有的能源系统， 特别是集中能源在大成之前传递给电网系统的能源效率第二是建立使用可再生能源代替化石能源的创新能源利用系统第三是客户和生产者相互作用的精巧智慧和专业性

为此，国家投入1000亿美元到2000亿美元，以内地的诉讼为基本，与韩国、朝鲜、蒙古、中亚各国、泰国、缅甸、越南、柬埔寨等国家和俄罗斯、日本各国合作制定地区互动网格标准 这个人系的构筑使中国的电网系统特别是与中国通信系统国际化，实现国际化、商业化、现代化的创新运行。

这相当于结合中国电网和东南亚、俄罗斯、日、韩国，建立基于通信系统标准的能源交流系统。 今后，中国可以从西亚、中亚和俄罗斯进口电力，而不会减少巨大的海运和交通线负荷。 据此，中国也可以重新考虑是否从俄罗斯大量购买原油和天然气。 假设这个人用超导电缆建设后，线路长度可能超过200万公里，亚洲地区将积极发生全球新能源革命。 结果我们的互联网速度从5兆提高到10兆左右，价格也下降。

这个电网的国际化战术根据情况选择机器运行，而中国交互电网的超越战术必须包括这个主题。 现在中国交互网格渴望的起点需要基于国际化的交互网格标准，不仅是为了市场，也是为了我们能实现的历史飞跃。

■超越欧美智能电网战术的第二个:改变世界电缆电网运行的现有模式，建设与欧美两大电力系统不同的“电力光纤复合电缆电网”

美国和欧洲智能电网改革的基础是立足于一网┋电网┋一线┋电力线┋并在此基础上构建互联数据网，实现实时、高速、双向的电力数据读取和可再生能源访问

以化石能源为中心的中国大体能源系统不具备迅速转移到可再生能源的基础，盲目追随欧美国家智能电网的改革路线，将我们电网的战术变革推向东施之路。 中国应该推进超越性的战术，采用大规模的突破性手段进行电网组织革命，推进一网┋电网┋多线┋附加光纤线的变革战术，即基于现有的电力线，追加两三根光缆，电力光纤 因此，中国电网现代化的偏好技术路线应该飞跃性地确定为产业间变革方法其迅速发展目标是为主体建设交流电网，使电力产业从中低端的电力供应商提升为综合能源、通信、新闻工作者，有插座 中国农村是在这场变革中直接进入高速网络，这也是中国电网现代化的最小代价和最理想的捷径。

我国电网转换战术中，必须在现有电力线的基础上增加两三根光缆，处理民间网、政府网和军事网三网被电缆线束缚运行的问题，最大限度地利用中国电网的资源。 这实际上是通过改造中国电力主网的机会，实现多通道主辅助电缆的捆绑合成。 然后建立多通道共享的系统互联网管理技术和中央新闻管理平台、数字变电站系统和满足不同顾客需求的智能终端，比较有效地处理电力数据收集、传输、综合、优化和表现的过程运行 由此，可以将中国电网进一步投入世界新技术革命的最高级，把中国电网建设成综合、多层的服务互联网。

该多通道电网系统包括电力线运用配电网和可再生能源接入网、光纤电缆运用通信网、数据网、电视网、家电管理网、智能电力存储网(电池充电网等)、远程医疗网、生物传感器网、政府公共服务器

如果合成生产采用光纤和电力线的复合电缆，为了节约电缆的外保护罩、光纤保护材料和电缆架等工程，光纤和电力线的复合电缆的使用使用使用与电缆粘接的光纤和电力的组合电缆 但是，这种新的15 %到30 %的电缆资产可以重建与以前传输的电缆资产相当的销售平台。 地方政府和社会资金可以重建有利于电网投资的战术大通道，可以大规模拉动内需重建电力产业没有的创新商业系统因为光缆资产的收益率超过金属电缆资产的收益率，所以长期 电缆管理途径必须决定三个基本:新电网加快推进光纤和电力复合互联网，旧电网附加光纤互联网，特殊地区宣传电力通信系统。

推进这一电力光纤复合电缆电网的革命将使我们的交互电网革命执行世界电网变革的牛耳。 未来世界电网进入电力光纤复合电缆网和金属电缆网的双网时代，而且随着世界能源革命的迅速发展，电力光纤复合电缆网成为主力模式，这应该为中国转变世界电缆网模式做出贡献。

正是基于这个网格通信系统的构建，增加了网格的收益权，激发了中国市场投资交流网格的热情，这种充分的基础和收益机制也决定了中国交流网格的建设有可能领先于世界。

■超越欧美智能电网战术的第三个:推进与欧美模式不同的可再生能源的迅速发展战术

奥巴马政府就任之初，根据美国超导企业( amsc )为美国海军成功开发超导舰船推进电机和发电机的技术，2009年2月10日美国国家能源部的国家可再生能源研究所( nrel )和国家风力技术中心( nrel )

美国超导企业使用传统技术制造的10兆瓦级直接驱动式风力发电机的重量为300吨左右，而使用超导技术制造的10兆瓦级风力发电机的重量系统为120吨左右。 高温超导直驱式风力发电机系统与以往传来的发电机和齿轮箱相比，体积小、重量轻、价格低，效率提高，可靠性提高。 打破单机风力发电容量瓶颈，降低发电价格。 应该说美国这个安排非常值得关注。

笔者认为，应该迅速发展海洋人工岛平台的发电，用可再生能源代替以前传来的能源系统的运转。 近年来，中国风电迅速发展，四兆振兴计划特别侧重于陆上风场的建设，但这一战术明显不足的是，中国电能主要诉求地东部地区与风能主要聚集地海洋风场没有有机结合。 中国有近2万公里的海岸线，毗邻世界上最大的海洋太平洋，海上风力天独厚，具有成为世界海上风力利用大国的优越条件。 因此，我国加快投资15000万至20000兆人民币，在5至10年间，建设3000个左右的近海人工岛，建设12000台至15000台10兆瓦至80兆瓦的高温超导风力发电机，这种发电比例为中 必须将水下潮汐发电等综合管理与全球卫星导航、即时监视、电缆近海传输等结合起来。 因此，我国铁路、公路布局体系和产业快速发展计划也要及时调整。

并加快制定水利发电、风力发电、太阳能发电、海洋能源发电、生物质原料发电和输电创新战术。

■超越欧美智能电网战术4 :关注传感器技术和产品的大规模开发和应用

电力领域成为凝聚所有工业文明的创新产业，成为集合了多种模式的新兴产业，特别应该观察传感器技术和产品的大规模开发和应用等新技术的应用。

未来十年工业行业将发生两大高效变革:一是传感器互联网的迅速发展，这是可能与计算机系统规模同步的产业，应该是继计算机之后的第二次智能革命。 第二，交流电网交流化发电、输电、供电、电力使用和服务各电力产业的基本过程。 这是人类通信系统的革命，将电力系统发展成电力和通信复合系统。 这是人类通信系统最重要的变革这两种变革的一贯载体是电力基础设施。 人类历史上最大的传感器互联网的运转在电力产业中有可能实现是奇迹。

根据intechno consulting公司的传感器市场报告，2008年全球传感器市场的容量预计将达到506亿美元，每年全球传感器市场将达到600亿美元以上。 调查显示，从全球范围来看，传感器市场增长最快的依然是汽车市场，占第二位的应该是过程控制市场，未来增长最大的市场应该是电力市场。

传感器一般由传感器和转换元件构成，可以感知测定的消息，将感知到的消息按照一定的规则转换为电信号或其他必要形式的新闻输出，满足新闻的传输、解决、存储、显示、记录和控制等要求

传感器与电力系统的计算机数据系统连接，可以大规模简化数据集成过程，同时提高采集速度，光纤的应用是传感器材料的重大突破。 光纤传感器与以前传来的传感器相比，灵敏度高，结构简单，体积小，耐腐蚀，电绝缘性好，光路可弯曲，容易遥测等，加速了光纤传感器技术的迅速发展，现有的光学元件和无源光器件 另外，光纤传感器具有高带宽、低信号解决电压、高可靠性、低价格等优点，成为交互电网系统中智能家电的重要技术。

(作者的邮件: bebobe@163 )

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