新能源和可再生能源發(fā)電比重的逐步加大讓電網(wǎng)技術的革新箭在弦上，如火如荼的智能電網(wǎng)建設又打響了電網(wǎng)改革的第一槍，未來電網(wǎng)形態(tài)將向何處發(fā)展？為此，我們在第二屆中國電力發(fā)展和技術創(chuàng)新院士論壇上采訪了中國科學院院士、中國電科院名譽院長周孝信。
記者：您認為我國的電網(wǎng)發(fā)展經(jīng)歷了一個怎樣的過程？
周孝信：我認為我國的電網(wǎng)發(fā)展可以分為三代，第一代是小機組、小電網(wǎng)；第二代是大機組、大電網(wǎng)；當前世界范圍內(nèi)的電網(wǎng)建設正在向第三代電網(wǎng)過渡。
目前，我們已全面掌握了第二代電網(wǎng)技術，包括一次設備和系統(tǒng)、二次保護、電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行技術、仿真分析技術等關鍵技術都得到迅速發(fā)展和進步，總體達到國際先進水平。隨著我國特高壓輸電和堅強智能電網(wǎng)的開發(fā)建設，標志著我國第三代電網(wǎng)建設開始，這與發(fā)達國家基本上處于同一起跑線上。
記者：您強調(diào)能源變革是推動電網(wǎng)發(fā)展的條件，如今全球清潔能源利用的呼聲越來越高，您認為未來的電網(wǎng)方向發(fā)展是什么？是您所提到的第三代電網(wǎng)嗎？
周孝信：在新能源變革的條件下，電網(wǎng)的重要性日益突出，電網(wǎng)將成為全社會重要的能源配備和輸送網(wǎng)絡，與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，未來電網(wǎng)應具備如下四個特點：一是具有接納大規(guī)�？稍偕茉措娏Φ哪芰�；二是實現(xiàn)電力需求側響應、分布式電源、儲能與電網(wǎng)的有機融合，大幅度提高終端能源利用的效率；三是具有極高的供電可靠性，基本排除大面積停電的風險，包括自然災害的沖擊；四是與通信信息系統(tǒng)廣泛結合，實現(xiàn)覆蓋城鄉(xiāng)的能源、電力、信息綜合服務體系。
而我所說的第三代電網(wǎng)就是現(xiàn)代電網(wǎng)，也是廣義的智能電網(wǎng)，以大規(guī)模利用可再生能源利用和智能化為特征，是100年來一、二代電網(wǎng)在新形勢下的傳承和發(fā)展。
記者：在您看來，第三代電網(wǎng)和目前的電網(wǎng)相比有哪些優(yōu)勢？我國要全面建成第三代電網(wǎng)需要多久？
周孝信：第二代電網(wǎng)依賴于高效化石能源、核能發(fā)電、大規(guī)模水電，主要強調(diào)集中式發(fā)電，而第三代電網(wǎng)的發(fā)展中非化石能源發(fā)電將占較大比例，發(fā)電形式將是大型集中式發(fā)電和分布式發(fā)電相結合。
另外，從輸電方式上說，第二代電網(wǎng)以超高壓架空輸電為主，第三代電網(wǎng)將采用骨干電網(wǎng)和地方電網(wǎng)、微電網(wǎng)相結合的模式，輸電方式也將呈現(xiàn)多樣化的特點；從保護和控制來講，第二代電網(wǎng)采取快速保護優(yōu)化控制，對輸變電故障能夠進行快速切除，第三代電網(wǎng)將是智能的電網(wǎng)控制保護系統(tǒng)系統(tǒng)，具備網(wǎng)絡的自愈功能。
從調(diào)度和能量管理角度來看，第二代電網(wǎng)是分析型調(diào)度，是能量管理適應負荷變化的能源側能量管理系統(tǒng)，而第三代電網(wǎng)將是智能型調(diào)度，可適應可再生能源電力變化和負荷變化的綜合能源管理系統(tǒng)。{$page$}
從用電環(huán)節(jié)來看，第二代電網(wǎng)建立的是單一的電力服務體系，第三代電網(wǎng)是主動型用電，用戶廣泛參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)，電網(wǎng)向用戶提供綜合能源和信息服務；從安全可靠性來看，第二代電網(wǎng)存在大停電風險，第三代電網(wǎng)的供電可靠性將大幅提高，基本排除用戶的意外停電，避免重要用戶的停電。
要全面建成第三代電網(wǎng)，初步預計需要50年的時間。對于我國來說，第三代電網(wǎng)建設的前提條件是非化石能源或者可再生能源的比例要達到40%～50%，這要相當長的時間。未來40～50年，我國電網(wǎng)總體要完成第二代向第三代電網(wǎng)的過度，逐步實現(xiàn)大型電源與分布式電源相結合，骨干電網(wǎng)與微電網(wǎng)相結合的電網(wǎng)模式。
記者：要實現(xiàn)第三代電網(wǎng)，您認為在技術方面還需要哪些努力？
周孝信：歸納說來，有五個方面需要繼續(xù)研究和開發(fā)。一是利用新材料、新元件、新器件為電網(wǎng)提供高效節(jié)能的電網(wǎng)裝備，這是現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的基礎；二是開發(fā)新型輸電技術，如大容量、低損耗、環(huán)境友好的輸電技術，包括特高壓輸電、超導輸電、氣體絕緣管道輸電等；三是解決大規(guī)�？稍偕茉唇尤氲汝P鍵技術問題，包括集中式和分布式接入；四是研發(fā)基于先進傳感控制通信的電網(wǎng)智能化調(diào)度和運行控制，保證電網(wǎng)高效可靠運行；五是智能化的配用電系統(tǒng)，要建立電力需求響應、分布式電源、電動汽車、儲能裝置接入以及覆蓋城鄉(xiāng)的能源電力信息綜合服務體系。
記者：您提出的第三代電網(wǎng)和國家電網(wǎng)目前大力推進的智能電網(wǎng)有什么關系，對于智能電網(wǎng)您有哪些建議？
周孝信：第三代電網(wǎng)的范圍更廣，智能化是其特征之一。我認為智能電網(wǎng)的發(fā)展要綜合考慮各方面的因素、效益，最終讓所有參與方都能不同程度的受益。就社會效益而言，應該是降低二氧化碳排放，使能源發(fā)展更加清潔；就用戶而言，除獲得更可靠的電力供應外，還可以在智能電網(wǎng)發(fā)展體系下享受更多的服務；對電網(wǎng)公司來說通過智能化使電網(wǎng)運行更順暢可靠，并能通過智能化的增值服務獲得收益。
記者：除了智能化這一特征，您提到大規(guī)模利用可再生能源是第三代電網(wǎng)的另一個重要特征，那么面對近來風電等可在生能源并網(wǎng)出現(xiàn)的一些問題，您有哪些建議？
周孝信：對于現(xiàn)階段可再生能源存在的并網(wǎng)瓶頸以及脫網(wǎng)事故等，我認為都是發(fā)展中的問題，是可以解決的，現(xiàn)在最重要的是做好規(guī)劃，不只是做可再生能源發(fā)展的規(guī)劃、電網(wǎng)的規(guī)劃，還要考慮各種電源的配合、調(diào)峰電源的建設等。從長遠來看，整個可再生能源發(fā)展步伐不會放緩，將更加優(yōu)化、有序、高效地發(fā)展。g