ABB是全球唯一在智能电网领域拥有全面产品组合和技术解决方案的企业。智能电网，其实是一个容易被误解的概念，其实智能电网不仅仅集中在字面上电网的领域，智能电网必须是智能的电力系统，这其中包括了发电、输电配电、用电和用户需求的完整价值链变革。下面一起来看一下，ABB智能电网负责人Jochen Kreusel 和ABB电力系统业务部北亚区及中国负责人刘信刚的具体分析：

　　eo：“智能电网”其实囊括了目前电力系统发展的不同领域，在不同国家，其内涵非常不同。您如何理解智能电网一词?

　　Kreusel：我们将智能电网看作不同的解决方案的一个总称，这些解决方案能帮助我们应对电力领域的各种新挑战。在不同地区、不同国家，这些挑战各有不同，因此解决方案也有所区别——不过，这些解决方案也存在一些基本的共同点：从发电端而言，它们都强调提高灵活性;在输电领域，则包括了高压直流输电这类现代化的方案;对于电网的发展，它们都强调自动化，并且开始聚焦需求侧响应的问题;它们既有软件的内容，也有设备更新的要求。

　　对于ABB来说，我们在上述所有领域都是活跃的参与者，我们既是设备供应商，也是整条价值链各个环节的解决方案提供者。因而，从一个宏观的角度而言，我们对智能电网有一个全景式的了解。

　　eo：ABB是轻型高压直流输电技术(HVDC Light)的创始者，能否介绍一下目前你们在轻型高压直流输电领域的发展?

　　Kreusel：如你所说，ABB在1954年开始发展light，我们在瑞典Gotland的第一个项目就颇能体现这种技术的特点。传统的HVDC非常善于点对点的传输，但是其对周围电网的影响和负担也颇大，在电网连接孤岛供电时，由于岛屿区域往往没有足够强大的电网，传统HVDC带来的负担也更大。而针对孤岛供电挑战，HVDC Light可以强化当地的电网甚至是交流电网，因为它可以提供和补偿无功功率，从而起到稳定电网的作用。

　　另一个有里程碑意义的项目则是连接纽约长岛与康涅狄格州纽黑文的跨海电缆Cross Sound电缆工程。全长40公里、输送功率达330MW的这一工程，是全球首个这种规模的项目，而其主要的技术挑战同样也是来自连接弱电网的问题。你知道，2003年美国发生了一次重大停电事故，纽约电网受到了重大影响，正是在这次停电的几小时后，由于Cross Sound电缆工程相当于无转动惯量的备用发电机，其首先启动了互联工程，通过直流电缆向长岛供电，快速重启了电力供应。

　　HVDC Light技术非常适合运用在连接弱电网，或者刚开始建设的电网项目中，因此在目前智能电网发展的很多领域有非常大的前景。比如，HVDC Light就很适合作为连接深海风电场的技术。2006年在德国的BorWin深海风电场项目中，ABB获得了世界上首个此类项目的机会。BorWin距离内陆130公里，这么长的距离用交流输电是不可能的，因此必须使用HVDC技术，这也是世界上唯一正在运行之中的此类项目。

　　随着在建的第二个工程(DolWin1)，输送功率最终可达1200MW。这一工程的技术核心并不是HVDC本身，而是输送电缆电压等级的问题。通过最新的平台和转换器，电缆电压等级在320千伏，是高压直流输电项目中使用挤出型绝缘电缆的最高电压等级纪录，可以说是对系统输送能力发展的一个重大革新。

　　eo：作为这一领域的技术领袖，ABB对于轻型高压直流输电技术有什么新的想法?

　　Kreusel：如果参考目前欧洲情况的话，一个重要的发展趋势就是越来越高的可再生能源发电比例，风电和太阳能正在欧洲大陆迅速蔓延。这让我们面对着和以前完全不同的挑战——可再生能源可以在一天不同时间出现峰值，这改写了原有的潮流峰谷情况。而我们相信，电网技术是这一问题的主要解决方式。

　　面对可再生能源并网上升带来的潮流问题，用交流电网进行有效控制将会越来越困难;而另一方面，HVDC项目目前仅仅是在点对点传输、而非电网构架之上，传统HVDC多是两点传输，只有非常特殊、定制的HVDC项目可以实现三到四点的传输，而且不能延长。这显然不能解决未来可再生能源并网发展的问题，相比之下，HVDC Light则可以构建多终端的传输，因此将会是发展方向。

　　ABB深信，电网发展将会是下一步的重点。因此，我们在积极发展相关的技术，如高压直流断路器DC Breaker。

　　eo：您怎么看一次设备和二次设备结合的这种可能趋势?

　　Kreusel：事实上我们已经看到了这种趋势，多年来我们也在努力推动这种趋势的发展。如果全球的客户对此能持更开放的态度，这种趋势的发展其实还会更快。围绕这一问题，我们能看到截然不同的两种态度。

　　智能电网一词，带来了电力系统整体提高自动化水平的强烈信号。而我认为，未来更多的自动化技术将出现在现在还缺少自动化水平的地方——就是在二级中低压电网和配电网之中。

　　原因是什么呢?可再生能源发展，意味着发电单元数量的迅速上升。屋顶光伏等民间发电单元，接在中低压并网，这部分电网对远距离遥控和监督的需求也自然上升——挑战并非简单地将自动化技术扩展到更多单元，而是将自动化引入电网绝大部分单元之中，这在电力系统的历史里将是首次。

　　和高压输电部分电网公司主导推动技术革新不同，低压电网的客户是普通人，他们难以负担自动化设备和科技革新所要求的大量投入。因此，如何在配电网领域发展自动化技术，需要大量积极的参与者提出解决方案。

　　我认为，这一情况未来将会推动一次设备和二次设备结合的这一趋势，因为在低端配电网络，你不能继续将这两部份分而治之，而是要统合起来形成一插就用的智能化，这种转变现在才刚刚开始。

　　eo：这是对目前欧洲能源转型对配电网影响的一个很好解释，据我的理解，这也将是德国能源转型未来一个重要的议题。您能否从全局上谈谈其对电力系统的挑战?

　　Kreusel：正如刚才所说，德国的中低压电网目前面对着电压稳定性的挑战。可再生能源广泛在中低压并网，这意味着客户现在需要安装有载电压调整器等设备，需要更新一次设备，也需要有强大的控制系统——这是颇有难度的，原因是在机制之上，牵涉到纯技术之外的话题。

　　德国过去十年来积极地为可再生能源给予补贴，在能源转型的第一个阶段，只是简单地在系统里增加可再生能源，此时它们规模尚小，电网受影响不大;而在第二阶段，随着可再生能源比例上升，电力传输的容量和功率不足等问题在局部开始出现，但此时我们依然可以通过不同强化系统的手段来解决问题。到了现在和未来的第三阶段，可再生能源并网在一天不同时间出现，其发电量超过了基本负荷——这种情况下，现有的系统将无法控制无功功率平衡问题。

　　因此，需要考虑新的解决方案对分布式发电进行有效控制，在可再生能源输出过剩时减少发电量。但是目前根本没有技术和交流机制可以实现这一点，即使你可以去减少可再生能源发电量，旋即面对另一个问题：怎么减?用什么样的排序去减?

　　在德国，发电装机总量在30000MW——来自150万个发电单元，忽然之间，你需要去协调调度150万个发电单元。如果他们能够一直并网发电，这还没什么问题;但当他们的发电超过系统所需用电量时，就必须进行减量调度。我认为，这是个真正的挑战，这一挑战将定义智能电网。

　　我们必须要有新的调度机制和市场机制，可以允许我们进行这样的操作，保证这些操作的公平性。这是一个尚未解决的重大问题，也是智能电网的真问题所在——而这不再仅仅是个技术挑战，系统和制度的挑战、制度如何促进效率提高的挑战更加重要。在这一点上，电力领域其实可以向电信领域取经。

　　eo：如何理解您所说的制度和机制上的挑战?

　　Kreusel：发展分布式发电时，新的挑战随之而来：无功功率平衡问题。

　　在传统的电力体系中，系统操作者(TSO)是潮流控制者，而他们只需要和大型发电厂沟通，就可以进行调度。但是在能源转型的未来，TSO忽然之间面对着成千上万的小型可再生能源并网者，调度者需要知道这些分散的并网的数量，最好还能知道他们的地理位置——这还无法很好地实现。因此，目前讨论最多的议题之一就是建立信息交流机制。今天我们尚可通过逐渐增加的人工调节，干预调度问题，但这绝不该是未来的解决方式。

　　未来最理想的状态应该是，在强大的信息交流体系下，可再生能源调度可以实现高度自动化，一旦有可再生能源新单元并网，那么系统操作者就能够得知，或者有渠道获取这些信息。这种情况并不是单凭技术就能解决的，还需要一个政治决策，去实现这种信息机制和技术储备。

　　从这个意义上说，智能电网不仅是个技术挑战，还是个政治决策推动电力系统创新的挑战。无疑，这是前所未有的情况。

　　eo：从ABB目前的商业实践上来看，你觉得哪些是智能电网商业发展回报最高的领域?

　　Kreusel：这完全取决于不同地区的情况，在不同的地区，急需解决的问题是不同的。比如在美国，电网发展长时间缺乏投资，电网稳定性长期以来一直是个问题。如果我们的技术可以提供解决方案，帮助电网更快速地恢复，或者帮助系统更快速地识别潜在隐患，那么对于电网架构而言就是最优的解决方案——这固然可以通过加大投资发展电网去改进，但是耗时良久;但如果我们发展信息技术，提高自动化和电网信息水平，则可以以相对小的投入，更快地获得效果。因此，美国目前的智能电网发展路径集中在信息化这一点上。

　　相比之下，在德国目前最紧迫的问题是分布电源带来的系统稳定性问题。那么我们的解决方案也要针对这一情况。在这个意义上来说，如果不想马上耗费巨大的投资在配电网，电压调节技术则可以作为短期解决方案。因此，商业回报最高的领域，要取决于不同市场最为紧迫的需要。

　　eo：我们知道，中国这几年在智能电网领域也有许多重要的发展。两位均是这个领域商业和技术的领导者，能否请你们从全球和中国的角度谈谈，如何看待中国的一些技术路径和发展情况?

　　Kreusel：从全球的角度来看，中国无疑是ABB发展智能电网的重点区域。我其实颇为欣赏中国发展路径的一点：在发展新的电力系统时，中国使用的是具有谨慎分析风格的方式。在德国，政治家可能短期之内就决定发展可再生能源，而他们所做的就只是为可再生能源发展筹集资金和创造优惠——整个可再生能源立法的意义主要是为了筹集资金，但是缺乏对于系统整合的关注，无疑造成了一些重大问题。只是在最近，德国逐渐意识到这些问题，并且开始修正错误。这是一种修正式的发展模式。

　　相比之下，中国则是渐进型模式，先去想好发展对于系统的意义和问题，然后通过试验项目推进，不断学习其他地区的经验，最后再实施。这是一种有全局观的方法。

　　刘信刚：我也同意Jochen的观点。中国是全球范围内发展智能电网最为积极的领头羊之一;对比欧美，中国有非常独特的特点和需求。在如此广阔、具有地域差异的国家发展智能电网，中国需要考虑平衡发电地区和负荷地区的问题，因此输电网先要足够强大。因此，中国智能电网的议题集中在强大输电网之上，因为我们要先建立骨架。另外一点我比较赞同的是Jochen对中国方法论的判断，我们的行事风格比较系统化，不仅仅发展智能电网技术和应用，而且早就开始关注这一领域的标准制定问题。

　　中国不是仅仅在谈论智能电网，而是切实在做智能电网。我们目前已经有很多地区性的试验项目。ABB在中国智能电网发展中是积极的角色，我们与国家电网、南方电网以及很多电力企业都有很多合作。