“我國必須以互聯網思維審視和改造傳統電力系統，而建設能源互聯網是構建新一代電力系統的關鍵步驟。”在日前由南瑞集團有限公司和國網(蘇州)城市能源研究院聯合主辦的“泛在電力物聯網與城市智慧能源高級研討會”上，中國科學院院士、中國電力科學研究院名譽院長周孝信稱。他指出，能源互聯網是在智能電網基礎上，互聯網思維理念和技術與能源生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合，實現能源系統和能源產業發展新形態，即“互聯網化”，這是新一代能源和電力系統的重要發展方向。近日，記者就新一代電力如何最大化地提高能源綜合利用效率、能源互聯網如何助力城市能源轉型等問題專訪了周孝信院士。

以非化石能源為主的電源結構有助于實現能源轉型

記者：您曾提出，能源轉型的核心是新一代電力系統。請問電力系統的發展經過了哪幾個階段?

周孝信：新一代能源系統是以電力為中心，以電網為主干和平臺，各種一次、二次能源的生產、傳輸、使用、存儲和轉換裝置以及信息、通信、控制和保護裝置直接或間接所構成的網絡化物理系統。

回顧電力系統的發展歷程，第一代電力系統是19世紀末至20世紀50年代，特點是小機組、低電壓、小電網，電網安全和供電可靠性低，當時的電源和電網處于初級發展模式。第二代電力系統是20世紀50年代至20世紀末，特點是大機組、超高壓和大電網，安全性和可靠性得以提高，但大電網停電風險依然存在，且仍然高度依賴化石能源，是一種不可持續的發展模式。第三代電力系統是從21世紀初至21世紀中葉，以可再生能源和清潔能源發電為主(占70%—80%以上)，骨干電源與分布式電源結合，主干電網與局域配電網、微電網相結合。在這期間，供電可靠性大幅提高，基本可以排除用戶意外停電的風險，且是以非化石能源為主的綜合能源電力系統，是一種可持續的發展模式。

記者：您認為新一代電力系統發展的最大推動力是什么?

周孝信：個人認為，一個就是綠色發展，這是在可再生能源技術發展推動下的電力系統轉型。另一個就是數字革命，這是在互聯網信息技術進步推動下的電力系統數字化和智能化。這兩大革命是推動電力系統發展模式轉換的驅動力。

第三代電力系統即新一代電力系統，是百年來第一、二代電力系統的傳承和發展。從第一代電力系統到第三代電力系統發展的內在動力是電能供需的變化，對于第三代電力系統而言，其主要驅動力是電源結構的變化。這種變化是伴隨著能源轉型發生的，原因在于化石能源的有限資源、環境保護要求日益嚴格，以及在信息通信技術高速發展的推動下，對系統運行和用戶服務自動化、智能化水平的更高要求。我始終認為，第三代電力系統最根本特征就是電源的變化，結構的變化影響著一切。大力開發利用可再生能源，形成以非化石能源為主的電源結構，構建新一代電力系統，是實現能源轉型、建設新一代能源系統的主要途徑。

建立既節能環保又滿足生活需要的城市能源系統

記者：新一代城市能源電力系統表現出了哪些主要特征?

周孝信：我認為，新一代城市能源電力系統主要有四個特征：一是可再生能源優先、因地制宜的多元能源結構。我認為城市的發展肯定要電氣化優先，但一定要因地制宜地考慮，而不是千篇一律。比如要考慮多元化的清潔能源，包括天然氣、分布式光伏、地熱等。二是集中分布并舉、協同可靠的電力生產和供應模式。今后要發展分布式能源，而且它將來可能占的比重會越來越大。所以，不管是做電源規劃或是電力規劃，一定要協同起來。三是供需互動、多能互補、節約高效的用能用電方式。我覺得，多能互補更適合在城市里發展，特別是在一些大型企業，比如工商企業中。同時，我呼吁大家要養成節約的習慣，比如節電節能，學會高效的用能用電方式。四是面向全社會的平臺性和綜合能源電力服務。

記者：判斷新一代“城市能源電力系統”關鍵指標是什么?

周孝信：我認為，關鍵指標主要包括電能在終端能源消費中的比重、供電供能可靠性指標、城市綠色能源生產消費指標(綠色交通、綠色建筑、工商企業、城市居民)、城市能源系統總體能源利用效率等。

具體而言，比如在綠色交通方面，要看其電氣化和清潔燃料的應用指標。在城市里，比如公交車和私家車，要看有多少是電動的、有多少是用氫能的、還有多少是用甲醇的。這些都是我們一定要考慮的方面。而在綠色建筑領域，就要看建筑節能和清潔供暖制冷指標。建筑領域作為節能降耗的重要領域，現在有很多標準，目前實現的情況如何?我們也要重點關注。在工商企業中，要關注節能和多能互補指標。而在城市居民生活中，要看節能和綠色簡約舒適生活方式指標。我曾到長江沿岸地帶調研，發現供暖是一個極大的問題。這里夏天很熱、冬天很冷，北方的冬天有暖氣用，大家會感到很舒適，而這里很冷，大家又想提高生活質量怎么辦呢?大部分人會選擇用電，但是代價很大。所以，現在有沒有這樣一個解決方案?既能滿足老百姓高品質的生活需求，同時又是節能的、清潔的、老百姓消費得起的。這個問題有待進一步思考。

新一代電力系統要最大化地提高能源綜合利用效率

記者：能源互聯網可為傳統電網提供哪些可行的發展路徑?

周孝信：傳統電力系統本身就具有互聯網特性。在電源側，傳統電力系統中各類一次能源發電和分散化布局的電源結構，通過大規模互聯的輸配電網絡，連接千家萬戶，具有天然的網絡化基本特征;而在負荷側，傳統電力系統終端用戶用電早已實現“即插即用”，電力用戶根據需要從網上取電，具有典型的開放和分享的互聯網特征。但是，傳統電力系統不支持用戶分布式電源的“即插即用”，無法實現用戶與電網之間能源和信息的雙向流動，且不適應多種形式能源的協同互補，提高能源利用率的能力受限。因此，傳統電力系統不能適應分散化布局用戶能源電力的市場化，為能源電力用戶服務的能力受限。

能源互聯網的提出，為傳統電力系統解決上述問題提供了可行的發展路徑。能源互聯網是以可再生能源為優先、電力能源為基礎、各種能源協同互補、供給與消費協同、集中式與分布式協同及大眾可參與的新型生態化能源系統。利用能源互聯網，可提高可再生能源比重，促進互聯網與能源系統的深度融合，實現多元能源的有效互補與高效利用。

記者：新一代電力系統發展優勢和目標是什么?

周孝信：新一代電力系統繼承了傳統電力系統中天然的網絡化基本特征，發展了傳統電力系統終端用戶用電的“即插即用”，支持用戶分布式發電上網，實現了能源和信息的雙向流動，具備完整的開放、分享的互聯網特征。新一代電力系統在源端能源基地和終端消費網絡支持多種形式能源的協同互補，可大幅度提升能源的綜合利用效率，提升可再生能源的消納能力。

基于傳統電力系統具有典型的互聯網特征，與信息互聯網進一步廣泛融合，以互聯網思維改造傳統電力系統，與信息通信技術深度融合，建設能源互聯網，是構建新一代電力系統的關鍵步驟。

因此，新一代電力系統的理念和目標與能源互聯網高度契合，其核心目標都是要解決我國能源革命的首要問題，最大限度開發利用可再生能源，最高程度提高能源綜合利用效率，實現能源系統的可持續發展。