“新能源革命”與“第三代電網(wǎng)”是中國科學(xué)院院士、中國電科院名譽院長周孝信在2010年時提出的概念，他提出未來40年，我國電網(wǎng)發(fā)展總體上要完成第二代電網(wǎng)向第三代電網(wǎng)的過渡。很難想象，這位年過七旬的電力專家在說到我國電力事業(yè)的未來時還能如此高瞻遠(yuǎn)矚并激情澎湃。 下面就和《機電商報》記者一起來看看，中國電力行業(yè)最權(quán)威專家眼中的“第三代電網(wǎng)”究竟是什么樣的吧。

機電商報：請您講講第三代電網(wǎng)都有哪些主要特征？

周孝信：第三代電網(wǎng)是第一、二代電網(wǎng)在新能源革命條件下的傳承和發(fā)展。第三代電網(wǎng)支持大規(guī)模新能源電力，大幅降低大電網(wǎng)的安全風(fēng)險，并廣泛融合信息通信技術(shù)，是電網(wǎng)的可持續(xù)化、智能化發(fā)展階段。在我看來，智能電網(wǎng)、未來電網(wǎng)、新一代、下一代電網(wǎng)都是第三代電網(wǎng)。目前正處在第二代電網(wǎng)向第三代電網(wǎng)的過渡階段。

機電商報：在您看來，發(fā)展第三代電網(wǎng)的驅(qū)動力是什么？

周孝信：主要是源于我國能源電力發(fā)展面臨諸多重大挑戰(zhàn)。首先，我國2014年碳排放量占到全球總量的29%，位居第一；化石燃料污染造成的霧霾現(xiàn)象嚴(yán)重，急需大規(guī)模、高比例開發(fā)利用可再生能源。數(shù)據(jù)顯示，2014年底我國風(fēng)能和太陽能發(fā)電并網(wǎng)裝機規(guī)模達(dá)到1.2億千瓦，僅占全國總發(fā)電量的3.2%，仍然難擔(dān)大任。

其次，我國總體能源利用效率低下，綜合能源效率不足40%。2013年我國單位GDP能耗是世界平均水平的1.8倍，急需大幅度提高能源綜合利用效率，減少能源消耗總量。

另外，目前我國電網(wǎng)承受波動性可再生能源電力能力受限。2014年棄風(fēng)率全國平均為8%，三北地區(qū)都存在不同程度的棄風(fēng)現(xiàn)象。這就說明，電網(wǎng)對大規(guī)模高比例風(fēng)電、光電等可再生能源的消納問題仍然未找到徹底有效的解決途徑，需要采取新的綜合解決方案。

機電商報：第三代電網(wǎng)對中國能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型有什么幫助？

周孝信：國家主席習(xí)近平在2014年提出了推動能源消費、供給、技術(shù)和體制四大革命和全方位加強國際合作的我國能源長期發(fā)展戰(zhàn)略。

此外，中國政府還莊嚴(yán)承諾在2030年左右二氧化碳排放達(dá)到峰值并努力早日達(dá)峰，2030年前非化石能源占一次能源消費比重提高到20%左右。

所以，在我國建立新一代能源電力系統(tǒng)是踐行能源革命、確保能源安全、應(yīng)對全球氣候變化和實現(xiàn)政府莊嚴(yán)承諾的重要舉措。

機電商報：構(gòu)建新一代能源系統(tǒng)的目標(biāo)是什么呢？

周孝信：新一代能源系統(tǒng)是以電力為中心，以電網(wǎng)為主干，各種一次、二次能源的生產(chǎn)、傳輸、使用、存儲和轉(zhuǎn)換裝置以及它們的信息、通信、控制和保護裝置直接或間接連接的網(wǎng)絡(luò)化物理系統(tǒng)。

因此，構(gòu)建新一代能源系統(tǒng)的目標(biāo)是，最大限度開發(fā)利用可再生能源、最大幅度提高能源綜合利用效率。也就是說，新一代能源系統(tǒng)是新形勢下第三代電網(wǎng)概念向綜合能源系統(tǒng)的擴展。

機電商報：新一代能源系統(tǒng)有哪些主要特征呢？

周孝信：與傳統(tǒng)能源比較，新一代能源系統(tǒng)的主要特征是：可以實現(xiàn)可再生能源優(yōu)先、因地制宜的多元能源結(jié)構(gòu)；可以實現(xiàn)集中分布并舉、相互協(xié)同的可靠能源生產(chǎn)和供應(yīng)模式；可以實現(xiàn)各類能源綜合利用，供需互動、節(jié)約高效的用能方式；可以實現(xiàn)面向全社會的平臺性、商業(yè)性和用戶服務(wù)性。

總之，建立以電力為中心、電網(wǎng)為主干的新一代能源系統(tǒng)需要克服我國長期存在的各類能源計劃單列、條塊分割、缺乏有效的能源市場配置等系統(tǒng)性缺陷。

機電商報：如您所說，構(gòu)建新一代能源系統(tǒng)也是一場革命性的改變。那么對電力系統(tǒng)而言，我們會面臨哪些重大科學(xué)和工程技術(shù)問題？

周孝信：構(gòu)建新一代能源系統(tǒng)，需要重點研究解決源端、受端和傳輸?shù)囊幌盗兄卮罂茖W(xué)和工程技術(shù)問題。

對于源端，特別是我國西部地區(qū)而言將涉及大規(guī)?？稍偕茉吹纳a(chǎn)、存儲、轉(zhuǎn)化、消費整個鏈條中的系統(tǒng)科學(xué)、能源轉(zhuǎn)化儲存和綜合利用科學(xué)及相關(guān)工程科學(xué)技術(shù)問題。

對于受端，需要面臨各類分布式能源生產(chǎn)、儲存和需求消費中實現(xiàn)高效、互補、綜合利用鏈條中的系統(tǒng)科學(xué)及相關(guān)工程科學(xué)技術(shù)問題。

在傳輸方面，面臨著以電網(wǎng)為主干的新型輸電（輸能）方式和網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的系統(tǒng)科學(xué)和新型輸電（輸能）方式的工程科學(xué)技術(shù)問題。

機電商報：那么對于這些重大科學(xué)和工程技術(shù)問題，您有沒有具體的一些研究成果可以與我們分享？

周孝信：我們做了一個我國2030—2050年中長期西電東送電力流估算，到那時，我國人均年電量將達(dá)到8000千瓦時，煤電占到40%，西部電力將有40%外送，而西部用電量將占到全國總電量的25%，送電量則占到全國總電量16.5%。

另外，我們還會構(gòu)建西部源端直流輸電網(wǎng)?？蓪⑽覈鞑看笮退?、風(fēng)電、光伏電源基地及火電基地聯(lián)結(jié)起來，實現(xiàn)各類電源資源的跨空間、跨流域優(yōu)化配置和補償調(diào)節(jié)，并通過大容量直流輸電線路與中東部交流受端電網(wǎng)形成多點互聯(lián)，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離西電東送和北電南送。

我們也會基于超/特高壓交直流輸電技術(shù)建立西部源端直流輸電網(wǎng)向中東部負(fù)荷中心輸電的主干輸電網(wǎng)模式。

機電商報：請具體說說關(guān)于源端綜合能源電力系統(tǒng)和受端綜合能源系統(tǒng)的設(shè)想？

周孝信：源端綜合能源電力系統(tǒng)有三個方向：一是構(gòu)建棄風(fēng)、光電制氫和合成天然氣（P2G）系統(tǒng)。P2G連接電網(wǎng)與燃?xì)夤芫W(wǎng)，成為規(guī)模儲能系統(tǒng)；二是構(gòu)建風(fēng)電、煤電、高耗能（電解鋁）組網(wǎng)綜合利用系統(tǒng)；三是構(gòu)建風(fēng)光電、儲電、儲熱、供熱供電綜合利用系統(tǒng)。

受端綜合能源系統(tǒng)的建立首先要對不同供能系統(tǒng)進行整體上的協(xié)調(diào)、配合和優(yōu)化，并最終實現(xiàn)智能化和一體化的社會能源綜合供應(yīng)系統(tǒng)。我們認(rèn)為這是實現(xiàn)社會用能效率最優(yōu)、促進可再生能源規(guī)?；谩崿F(xiàn)人類能源可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

此外，我們還需建立區(qū)域綜合能源供應(yīng)系統(tǒng)，要將受端供電、供氣、供熱/冷系統(tǒng)等，統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計、協(xié)調(diào)優(yōu)化運行，提高能源綜合利用效率，保證社會供能系統(tǒng)安全性和自愈能力。

機電商報：互聯(lián)網(wǎng)+對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)將產(chǎn)生怎樣的影響？

周孝信：這要求我們要以互聯(lián)網(wǎng)思維審視傳統(tǒng)電力系統(tǒng)。什么是互聯(lián)網(wǎng)思維，就是生產(chǎn)要素配置的去中心化和生產(chǎn)管理模式的扁平化?；诨ヂ?lián)網(wǎng)的開放、平等、協(xié)作、分享精神，各種系統(tǒng)生產(chǎn)要素配置的主要形式是去中心化，是分布式的。企業(yè)的管理也會從傳統(tǒng)的多層次走向更加扁平、更加網(wǎng)絡(luò)化。

而傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中各類一次能源發(fā)電和分散化布局的電力結(jié)構(gòu)（骨干電網(wǎng)為主）通過大規(guī)?；ヂ?lián)的輸配電網(wǎng)絡(luò)，連接千家萬戶使用，則具有天然的網(wǎng)絡(luò)化基本特征。

實際工作中，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)終端用戶用電早已實現(xiàn)“即插即用”，電力用戶不需要知道它所用的電是哪家電廠發(fā)出的，只須根據(jù)需要從網(wǎng)上取電，具有典型的開放和分享的互聯(lián)網(wǎng)特征。

機電商報：那么，互聯(lián)網(wǎng)+對傳統(tǒng)電力系統(tǒng)將產(chǎn)生怎樣的改變？

周孝信：目前來看，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)不支持多種一次和二次能源相互轉(zhuǎn)化和互補，不能支持高比例分布式清潔能源電力的接入。因此，綜合能源利用效率和可再生能源利用率的提高會受限。此外，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的集中統(tǒng)一的管理、調(diào)度、控制系統(tǒng)不適應(yīng)大量分布式發(fā)電，及發(fā)電、用電、用能高效一體化系統(tǒng)接入的發(fā)展趨勢。最后，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的市場支撐功能，不適應(yīng)分散化布局用戶能源電力的市場化運作。

所以，我們需要以互聯(lián)網(wǎng)思維建設(shè)和改造傳統(tǒng)電力系統(tǒng)。

第一，要實現(xiàn)多能源互聯(lián)互通，提高一次和二次能源的綜合利用效率，這也是新一代能源系統(tǒng)的目標(biāo)。第二，我們要借鑒互聯(lián)網(wǎng)及其擴展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。即插即用、能源路由器、大數(shù)據(jù)、云計算等對能源系統(tǒng)特別是分布式可再生能源、微網(wǎng)、用戶在能源生產(chǎn)、消費、市場管理和服務(wù)的支持。第三，需要催生能源生產(chǎn)、消費、服務(wù)的新業(yè)態(tài)和商業(yè)模式。

機電商報：能總結(jié)下我們?yōu)槭裁匆罅Πl(fā)展第三代電網(wǎng)嗎？

周孝信：在我看來，主要是以下四點。一是新一代能源系統(tǒng)的核心目標(biāo)是最大限度開發(fā)利用可再生能源、最大幅度提高能源綜合利用效率；二是新一代能源系統(tǒng)應(yīng)以電力為中心，建立以智能電網(wǎng)為主干，涵蓋源端、受端和傳輸系統(tǒng)的智能能源網(wǎng)絡(luò)；三是傳統(tǒng)電力系統(tǒng)具有典型的互聯(lián)網(wǎng)特征，與信息互聯(lián)網(wǎng)進一步廣泛融合，以互聯(lián)網(wǎng)思維改造傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，是構(gòu)建新一代能源系統(tǒng)的關(guān)鍵步驟；四是構(gòu)建新一代能源系統(tǒng)需要大力推進我國能源和電力體制改革，克服我國長期存在的各類能源計劃單列、條塊分割，缺乏有效的能源市場配置等系統(tǒng)性缺陷。