——訪英國皇家工(gōng)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(gōng)業革命時代，以風電、光伏爲代表的新能源蓬勃發展。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：歐盟制定的目标是，到2020年可再生(shēng)能源占比将達到20%。歐洲議會今年提出，将2030年的目标由原來的27%提升至35%。要應對新能源發電量不斷提升，以及越來越多的電網波動性問題的辦法隻有兩個：一(yī)是增加基礎的電力供應容量，二是對用戶端進行控制。如何将可再生(shēng)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，是未來技術挑戰所在。整個過程非常複雜(zá)，這也正是發展智能電網的意義所在。爲此，歐洲各國都意識到智能電網是電力行業發展的重要趨勢，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(dà)範圍電網互聯，無疑會加增強系統調節的底氣。在這方面，中(zhōng)國的特高壓輸電工(gōng)程技術已經給出了證明，您認爲，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、更廣泛的地區電網互聯，來提供穩定的電力供應。中(zhōng)國其實已經做到這一(yī)點，歐洲可能有一(yī)些問題，因爲每一(yī)個國家地域比較小(xiǎo)，所以就必須和鄰國進行互聯。以英國爲例，因爲是一(yī)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爲22.4吉瓦。對整個歐洲而言，目标是到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，目前是以各國發展爲主，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(yī)旦實現互聯的話(huà)，僅對英國而言，到2020年，消費(fèi)者每年就會因智能互聯節約10億英鎊，其商(shāng)業前景非常廣闊。同時，增加電網互聯性對于新技術發展也會帶來很多機會，比如對跨地區遠距離(lí)輸電的特高壓技術。因此我(wǒ)(wǒ)相信，全球能源互聯網也許是一(yī)個遙遠的目标，但仍然存在希望，而且發展合作組織正在發揮領頭的作用。

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

麥克˙斯德林：正如您講到的，對于可再生(shēng)能源的擴張帶來的挑戰，如果發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。但用戶控制不意味着減少用戶數量，或者硬性減少其用電總量，而是給他們另外(wài)一(yī)種選擇，讓他們盡量減少在高峰期間同時用電。智能電表作爲一(yī)個非常重要的科技，其更大(dà)的應用價值就在于，它是一(yī)個教育的過程，會讓更多的家庭明白(bái)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，比如經濟性和節能環保等等。

儲能需有全局觀

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

麥克˙斯德林：二者沒有絕對的優劣之分(fēn)，對于智能電網的發展，需要把這兩個方面結合起來攜手發展。一(yī)方面，很多國家在進行大(dà)規模集中(zhōng)式儲能的研究，比如說液化空氣儲能等複雜(zá)的技術，可以提供電網級别的調頻(pín)調峰等服務；另一(yī)方面，微觀的或者分(fēn)布式儲能，比如锂電池、氫燃料電池的應用，可以彌補分(fēn)布式太陽能(7.140,0.37,5.47%)、中(zhōng)等規模風能發電的波動性，還可以提供一(yī)些基本的家庭能源供應。需要注意的是，無論是大(dà)規模儲能，還是分(fēn)布式儲能，都是構建智能電網有待解決的一(yī)個挑戰，核心問題是價格。一(yī)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将起到非常大(dà)的支持作用。

《能源評論》：在有些人看來，電化學儲能尤其是锂電池儲能會成爲解決難題的“救世主”，您怎麽評價？

麥克˙斯德林：當然，研發出更大(dà)容量的電池，意味着在能量釋放(fàng)方面效率會更高，但是我(wǒ)(wǒ)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展，而不是僅僅關注分(fēn)布式儲能技術。比如絕大(dà)多數的國家都認爲，電動汽車(chē)是未來分(fēn)布式儲能的發展方向，但不要忘記，電動汽車(chē)未來供電還是應該從大(dà)電網來供電。同樣的，氫能經濟是一(yī)個非常好的概念，但是短期來講并不容易實現。當下(xià)要做的仍然是建設運營好智能電網，與發電側、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(chē)與智能電網的互動，智能電網與新一(yī)代交通系統、信息網絡融合需要哪些條件？它對能源供應體(tǐ)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。現在電動汽車(chē)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(dà)，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(yī)樣，這對電網的控制系統是一(yī)個非常大(dà)的挑戰，也是分(fēn)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點的時候，如何保證一(yī)個國家成千上萬個，甚至如中(zhōng)國般的幾億個控制點合理運行，将成爲極大(dà)的挑戰。基于現有的控制技術，還沒有非常好的解決方案。爲此，智能電表必須足夠智能化。這意味着，未來的智能電表必須要具有一(yī)定的需求側管理能力，因爲随着行業的發展，會有大(dà)量的實時數據需要收集和應用。

需要強調的是，電網産生(shēng)波動和不穩定是正常的現象，電網的特性就是，有可能前一(yī)兩秒我(wǒ)(wǒ)們需要往高調，後一(yī)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(huà)，很可能就會産生(shēng)大(dà)規模的停電事故，這是我(wǒ)(wǒ)們需要着力避免的問題。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(fēn)級設計的模式，從每個用戶、不同地區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(kāi)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。您認爲，面對新挑戰，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(kāi)發出對用戶用電量分(fēn)析的軟件，他們其實是基于價格的，其出發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。因爲對于用戶的需求，電網還是缺乏穩定的預期，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(fàng)出的價格和負荷信号，不斷進行反饋調整。

我(wǒ)(wǒ)希望，未來的第三方能夠研發出這樣的技術：一(yī)方面，減少終端用戶成本；另一(yī)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。