電網發展前景

　　伴隨著中國電力發展步伐不斷加快，中國電網發展前景也得到迅速發展。電網系統運行電壓等級不斷提高，網絡規模也不斷擴大。全國已經形成了東北電網、華北電網、華中電網、華東電網、西北電網和南方電網6個跨省的大型區域電網，並基本形成了完整的長距離輸電電網網架。

　　中國產業調研網發布的2015-2022年中國電網行業發展現狀調研與發展趨勢分析報告認為，近 年來，我國電網基本建設投資規模不斷擴大，占比穩步提高，一批國內外矚目的電網工程相繼開工、建成、運行。2012年，全國電網工程建設完成投資3693 億元，比上年增加0.2%。面對風電、光伏等新能源的快速發展，以大規模利用可再生能源和智能化為特徵的我國現代電網架構開始顯現。

　　廣義的電網是發電設備、輸配電設備和用電設備採用一定的結構和運行模式構建起來的統一整體。因此，自從有了發電機及其相應的供電系統，便有了電網。1882年，愛迪生公司在紐約建成世界上第一座正規的直流電站和相應的供電系統，可以認為是人類首個真正意義上的電網。

　　然而，由於當時不能為直流電升壓，輸電距離和輸電容量受到極大的限制，於是，特斯拉於1887年發明了交流發電機和多相交流輸電技術。1897年，美國西屋公司在尼亞加拉水電站的首台交流發電機投入運行並為35公里外的水牛城供電，從此確立了現代電網的基礎。

　　電網將呈現以下重要發展趨勢：

　　一、可再生能源將成為電網中的主要一次能源來源。人類已經認識到化石能源是不可持續的能源，有必要大力發展可再生能源來替代之。

　　二、電網的結構和運行模式將發生重大變化。現代電網存在結構不盡合理和交流電網的固有安全穩定性等問題，亟待解決。隨著可再生能源越來越多地接入電網，將對電網帶來一系列新的嚴峻挑戰，這主要是由可再生能源具有不可調度性、波動性、分散性、發電方式多樣性和時空互補性等特點決定的。「結構決定功能、模式決定成敗」，因此從改變電網結構和運行模式入手，是解決電網現有問題和應對未來挑戰的重要手段之一。

　　三、新材料技術將在電網中得到廣泛的應用。在電網的結構和模式確立以後，電網的運行性能在很大程度上就取決於電氣設備了，而電氣設備是由各種材料按照特定的結構製造而成的，材料的特性在很大程度上直接決定了電氣設備的性能。過去100多年來，對電網發展影響最大的創新來自新材料技術—電力電子器件的發明及其在電網中的應用，而像氧化鋅避雷器、六氟化硫斷路器、碳纖維複合芯導線等技術發明，其根本創新之處在於新材料的應用。展望未來，隨著新材料技術的不斷發展，新材料技術將在電網中得到廣泛的應用。

　　四、物理電網將與信息系統高度融合。如果把電網比喻成為一個人的話，那麼物理電網就是人的骨骼、肉體和器官，而電網信息系統則提供相當於人的感覺能力、分析能力和決策能力。當前的電網，不僅在物理層是不完善的，而且其信息系統的建設與未來需求還有很大的差距。有關該方面的內容，也就是國際上近些年談得很多的所謂「智能電網」的概念，本文不宜做過多的重複。但是，需要說明的是，在現有電氣設備的基礎上，僅僅依靠提升電網的信息化程度，遠遠解決不了未來電網所面臨的問題。

　　改變電網的結構和運行模式、提升電氣設備的性能和採用新型功能的電氣設備，對於解決未來電網的問題同樣重要甚至是更為根本性的。另外，需要強調的是，能夠從創新材料入手發展具有自適應功能的電力設備和保護設備，就可以顯著降低電網對於傳感、通訊和數據處理的技術要求，這對於提高電網的安全可靠性和綜合效益是非常有益的。因此，切忌認為將信息技術用於電網就是未來電網發展的全部。