目前我国的停电防御系统虽然已经取得巨大成绩,但由于其监控范围局限在电力系统内部,无法防御极端自然灾害及严重的一次能源事件等外部因素引起的大停电。
为了解决这个问题,就必须将研究范围扩大到外部灾害演化过程及其机理,并将监测点及预测尽量推前到接近外部灾害的源头,从而为停电防御留出更长的预警时间。南瑞集团的雷电预警软件已经在江西省防御体系中运行了四年,效果很好。
要有效地保证能源安全,就需要一个顶层设计。美国、欧洲、日本提到了能源互联网。能源互联网到底是什么?目前众说纷纭,也许在今后相当长的一段时间内,这一概念还会更加模糊。许多说法将信息技术中Internet的术语,如IP地址、路由器、通信协议等直接搬到电力流或能源流中;而另一些论述则完全套用了对智能电网的描述。
Internet的中译名是互联网,这是支持信息流的计算机技术。对特定的信息可以指定特定的接受者,可以调度其传送路径,可以将其缓冲、存储或滞后传送。而能源流服从的物理规律与信息流不同,用户是无法区分他所消费的电能是从哪里注入电网的。
信息流全方位地支持整个能源流的安全防御及优化运营。但是,能源互联不能生搬硬套Internet的概念;简单地将能源互联网描述为类似于Internet只能引入更多的困惑。
另一方面,如果不能清楚地区分能源互联网与智能电网的概念,如果对能源互联网特征的描述都早就在智能电网文献中反复出现,那么就不应该为之提出新的名词。
如果一定要在智能电网概念的基础上提出一个新的概念,那么比较有说服力的理由是:为了保证电力这个能源核心环节的安全,必须从大能源的层次来研究电网的上游及下游,即一次能源及终端电源与电力系统的交互。电力系统要讨论的是:当可再生能源在电力系统中占到80%甚至更多,当可再生能源在远距离输电中占到80%甚至更多,而电动汽车的充电负荷在电力负荷中占到20%甚至更多时,现在的智能电网概念中需要哪些新的外延、能源转换及储能技术的突破可能带来的影响,以及电网如何更好地去适应大能源的变革。
我心目中的顶层设计是包括可再生能源在内的各类一次能源,电能为主的二次能源,以及能源需求侧的各种终端能源之间的综合交互与协调优化,故最好称为“互联能源网”或“综合能源网”。即使由于习惯或其他原因,沿用能源互联网的名称,也应该理解为“大能源网”,而对应的英文名称应该是Comprehensive Energy Network,而不是Energy Internet。
(本文作者系中国工程院院士、国网电力科学研究院名誉院长)