“大智物云移+新能源”時代,，面對新能源大規(guī)模接入,，智能電網有哪些作為,？基于特高壓輸電的技術創(chuàng)新,，對用戶側的互動新需求,、新模式,、新技術,，當如何綢繆,？本刊日前采訪了英國首相科技理事會能源工作主席,、英國皇家工程院院士麥克˙斯德林,。他結合歐洲的情況分析認為，大規(guī)模接入新能源需要以大范圍電網互聯為基礎,，并統籌考慮儲能技術,。在與用戶側進行互動時，第三方的智能化方案需要兼顧電網與用戶訴求,，智能電網的本質是優(yōu)化對系統和用戶的控制能力,。

　　——訪英國皇家工程院院士麥克˙斯德林

　　電網互聯帶來新機會

　　《能源評論》：在第三次工業(yè)革命時代，以風電,、光伏為代表的新能源蓬勃發(fā)展,。從歐洲的經驗來看，針對新能源的波動性,，如何能做到平衡電網安全與用戶需求,？

　　麥克˙斯德林：歐盟制定的目標是，到2020年可再生能源占比將達到20%,。歐洲議會今年提出,，將2030年的目標由原來的27%提升至35%。要應對新能源發(fā)電量不斷提升,，以及越來越多的電網波動性問題的辦法只有兩個：一是增加基礎的電力供應容量,，二是對用戶端進行控制。如何將可再生能源的不斷并網和用戶需求控制來結合起來,，尋求到平衡點,，是未來技術挑戰(zhàn)所在。整個過程非常復雜,，這也正是發(fā)展智能電網的意義所在,。為此，歐洲各國都意識到智能電網是電力行業(yè)發(fā)展的重要趨勢,，在加足馬力不斷往前推進,。

　　《能源評論》：在輸電側增加供給能力,，或者大范圍電網互聯，無疑會加增強系統調節(jié)的底氣,。在這方面,，中國的特高壓輸電工程技術已經給出了證明，您認為,，歐洲和英國的未來會怎樣,？

　　麥克˙斯德林：互聯性的問題——需要讓更多的電源、更廣泛的地區(qū)電網互聯,，來提供穩(wěn)定的電力供應,。中國其實已經做到這一點，歐洲可能有一些問題,，因為每一個國家地域比較小,，所以就必須和鄰國進行互聯。以英國為例,，因為是一個島國，長期以來實現了相當程度的國際電網互聯,，比如在1986年就實現了和法國電網互聯,，目前已經簽約的互聯項目包括比利時、丹麥等國家,。從數量來看,，英國的需求峰值是52.7吉瓦，進口容量達到14.2吉瓦,，潛在的電網互聯容量為22.4吉瓦,。對整個歐洲而言，目標是到2020年所有國家電網互聯度要達到10%以上,，到2030年要達到15%以上,。

　　歐洲的智能電網，目前是以各國發(fā)展為主,，很多國家已經部署了智能電網的試點運行,，但是仍然沒有實現國際間的協調和互聯。一旦實現互聯的話,，僅對英國而言,，到2020年，消費者每年就會因智能互聯節(jié)約10億英鎊,，其商業(yè)前景非常廣闊,。同時，增加電網互聯性對于新技術發(fā)展也會帶來很多機會,，比如對跨地區(qū)遠距離輸電的特高壓技術,。因此我相信,，全球能源互聯網也許是一個遙遠的目標，但仍然存在希望,，而且發(fā)展合作組織正在發(fā)揮領頭的作用,。

　　《能源評論》：如果只是在供給端簡單疊加裝機，可能會使波動加劇,，或需要大量協調傳統能源,。您認為，還有哪些更有效更智能的解決方案和手段嗎,？

　　麥克˙斯德林：正如您講到的,，對于可再生能源的擴張帶來的挑戰(zhàn)，如果發(fā)電端沒有有效的管理,，就需要在用戶側進行控制——尋求在用電高峰階段,，減少用戶同時用電的強度。但用戶控制不意味著減少用戶數量,，或者硬性減少其用電總量,，而是給他們另外一種選擇，讓他們盡量減少在高峰期間同時用電,。智能電表作為一個非常重要的科技,，其更大的應用價值就在于，它是一個教育的過程,，會讓更多的家庭明白他們需要智能互動,，而且減少在高峰時間同時用電會帶來更多附加價值，比如經濟性和節(jié)能環(huán)保等等,。

　　儲能需有全局觀

　　《能源評論》：在智能電網系統中,，儲能被寄予厚望。對于大規(guī)模儲能,、分布式儲能（如特斯拉的Powerwall）,，您更看好哪個的發(fā)展前景？

　　麥克˙斯德林：二者沒有絕對的優(yōu)劣之分,，對于智能電網的發(fā)展,，需要把這兩個方面結合起來攜手發(fā)展。一方面,，很多國家在進行大規(guī)模集中式儲能的研究,，比如說液化空氣儲能等復雜的技術，可以提供電網級別的調頻調峰等服務,；另一方面,，微觀的或者分布式儲能，比如鋰電池,、氫燃料電池的應用,，可以彌補分布式太陽能(7.140,0.37,5.47%),、中等規(guī)模風能發(fā)電的波動性，還可以提供一些基本的家庭能源供應,。需要注意的是,，無論是大規(guī)模儲能，還是分布式儲能,，都是構建智能電網有待解決的一個挑戰(zhàn),，核心問題是價格。一旦解決了儲能的成本問題,，能夠實現新能源的“平價上網”,，對于電網的建設和運行將起到非常大的支持作用。

　　《能源評論》：在有些人看來,，電化學儲能尤其是鋰電池儲能會成為解決難題的“救世主”,，您怎么評價？

　　麥克˙斯德林：當然,，研發(fā)出更大容量的電池,，意味著在能量釋放方面效率會更高，但是我們需要從全局來考慮,，更全面看待能源與經濟社會的應用發(fā)展,，而不是僅僅關注分布式儲能技術。比如絕大多數的國家都認為,，電動汽車是未來分布式儲能的發(fā)展方向，但不要忘記,，電動汽車未來供電還是應該從大電網來供電,。同樣的，氫能經濟是一個非常好的概念,，但是短期來講并不容易實現,。當下要做的仍然是建設運營好智能電網，與發(fā)電側,、用電側保持良性互動,。

　　智能終端應對電網友好

　　《能源評論》：您提到電動汽車與智能電網的互動，智能電網與新一代交通系統,、信息網絡融合需要哪些條件,？它對能源供應體系會帶來哪些沖擊？

　　麥克˙斯德林：其實,，這種融合已經在深度進行?，F在電動汽車充電這種新型的用電方式，其容量和壓力都是前所未有之大,，和此前的電冰箱,、電視機的用電量給電網帶來的壓力完全不一樣,，這對電網的控制系統是一個非常大的挑戰(zhàn)，也是分布式能源不能夠解決的問題,，必須要通過智能電網解決,。

　　對構建智能電網控制系統而言，毫無疑問其基礎是智能電表,。當每個家庭都擁有這樣的控制節(jié)點的時候,，如何保證一個國家成千上萬個，甚至如中國般的幾億個控制點合理運行,，將成為極大的挑戰(zhàn),。基于現有的控制技術,，還沒有非常好的解決方案,。為此，智能電表必須足夠智能化,。這意味著,，未來的智能電表必須要具有一定的需求側管理能力，因為隨著行業(yè)的發(fā)展,，會有大量的實時數據需要收集和應用,。

　　需要強調的是，電網產生波動和不穩(wěn)定是正常的現象,，電網的特性就是,，有可能前一兩秒我們需要往高調，后一兩秒就要進行反向操作,，所以如果控制系統沒有設計好,，運行不妥當的話，很可能就會產生大規(guī)模的停電事故,，這是我們需要著力避免的問題,。在智能電網的控制系統設計方面，未來方向還是應該堅持分級設計的模式,，從每個用戶,、不同地區(qū)再到國家層面逐級進行控制。

　　《能源評論》：在用戶側,，有些家庭已經開始使用谷歌Home,、亞馬遜Echo或其他智能終端進行能源控制甚至管理。您認為,，面對新挑戰(zhàn),，電網與第三方的智能化控制系統應該如何更好銜接？有哪些創(chuàng)新和改變值得期待,？

　　麥克˙斯德林：這種終端用戶模式,，對于電力公司其實是非常難預計的,。目前在電力公司和用戶之間的獨立系統，比如像谷歌或者是亞馬遜這樣的第三方,，開發(fā)出對用戶用電量分析的軟件,，他們其實是基于價格的，其出發(fā)點就是如何減少用戶用電成本,，但是對于電力公司而言,，這可能并不友好。因為對于用戶的需求,，電網還是缺乏穩(wěn)定的預期,，所以就需要這些獨立的第三方與電力公司進行協作，能夠通過電力公司放出的價格和負荷信號,，不斷進行反饋調整,。

　　我希望，未來的第三方能夠研發(fā)出這樣的技術：一方面,，減少終端用戶成本,；另一方面，對于電網負荷全面了解和響應,，進而增強電網可預期性,，減少電網負擔。