东京电力公司工程部总经理财满英一：智能电网建设的最终目的是带来更大的社会效益
在日本，智能电网所实现的目标有四项，一是接入更多的可再生能源；二是使用户实现智能用电；三是让电网更加稳定；四是推进智能城市发展。智能电网建设的最终目的是带来更大的社会效益。
那么，日本为什么发展智能电网？原因有三，一是能够接纳可再生能源，二是使电力得到智能化的应用，三是提高电网安全性。
为了更加顺应智能电网需求，日本改进了电力设施，使得大规模可再生能源得到应用，目前，日本电网能够实现5吉瓦风电和10吉瓦太阳能发电并网，地热等分布式能源发电也有不同程度的并网。在客户端，智能电表也方便用户使用可再生能源。目前，横滨的智能城市项目是东京电力公司诸多智能电网项目中最大的一个。
太阳能和风能具有间歇性和不稳定性，受天气和时间影响较大。大规模可再生能源接入后，电网的稳定性如何保证？
在风电并网方面，日本的风电并网控制由电力公司中央调度中心完成，输配电则采取智能方式。但由于日本的电力公司区域性比较明显，虽然一些地区非常适合发展风电，但区域狭小，仍然需要几家电力公司共同合作，以实现大规模风能并网。
在太阳能并网方面，日本政府制定了光伏的发展目标，预计2020年太阳能利用是现在的20倍。这是一个非常具有挑战性的任务，相信智能电网能够很好地完成这一目标。
在电动汽车方面，充电装置的应用是一大挑战。目前，东京电力公司开发的充电装置，充电5分钟可以行使40公里。由于使用快速充电和普通充电的电压不同，对电网的冲击程度也不同，因此，如何减少充电对电网的冲击，确保电网安全性还需深入研究。东京电力公司已经具备180兆瓦的电池储备能力，能够改进电能质量，稳定电源和电压。
目前，东京电力公司正在为智能电网的进一步发展做出努力。比如，现在正在做的客户电力使用可视化改进。这项技术推广后，不仅客户每小时都可以监控电能的使用情况，而且能帮助电力公司提高电力使用效率，节省用电。
此外，配电自动化系统在东京也已经得到应用，它可以很好地控制电压电流，精确地控制电源质量，锁定故障地点，有效利用可再生能源。中国电科院新能源所所长王伟胜：利用预测手段增加风电利用率
过去5年，中国风电装机增长很快，几乎每年都在以106%的速度增长。去年，我国风电装机容量已经达到40万千瓦。在中国北部的一些省份，因政府不断出台鼓励政策，风电产业发展很快，风电装机已占到总装机容量的10%~20%。
目前，我国87%的风电场集中在东北、华北和西北，目前已经规划建设在全国7个省区打造8个千万千瓦级风电基地。据统计，目前国际上有350多个风电场，其中127个已经超过100兆瓦的发电能力。
我国风电发展虽然很快，但在最初规划时，却没有全面考虑电网情况及环境因素。这就给电网带来很多挑战。从空间角度讲，风电的特点是波动性强，平滑效应明显，导致利用率较低。
风电的上述特点给电网带来三大挑战。
一是长距离输电。我国大部分风电场位于偏远地区，而偏远地区负荷比较低，所以必须向外输送至负荷较高的沿海地区。目前，中国一些10万千瓦的风电场如何外送成为问题。
二是大型风电场风电并网。目前，煤电的发电比例在中国占70%以上，但煤电比较稳定，而风电是随机和波动的，风电并网后，负荷峰谷差会减小。如果没有足够的电力进行负荷跟踪，风能增加之后，输送损失就会增加。尤其是大型风电场，电网公司很难控制其电压，再加上大部分风机目前没有低电压穿越能力，风机很容易脱网。今年，我国已经出现数次大规模风机脱网事故，对电网伤害很大。
三是标准化运作。我国的风电并网标准比较落后，需要在风电预测、风电调度上加以完善。风电预测包括很多要素，比如风电场地势分析，风电场历史风力分析等等。风电预测很重要，电网可以基于预测控制发电量，还可以更好地保护风机。
目前，已经有一些风电预测系统在电网调度上得到应用。如果预测能力增强，风电的利用率也会相应提高。我们应建立风能预测系统，用预测的结果来引导发电安排，增加电力系统灵活接纳风电的能力，增加风电的利用率。
◎媒体声音
在低碳时代里，以风能、太阳能等新兴能源为主的分布式能源的应用吸引了人们的眼球，其电网接入是核心问题，这需要智能电网来解决，我希望在此次大会上找到答案。——科技日报经济社会部主任 翟剑
我个人一直很关注新能源的并网问题，风电并网是世界范围的难题，也是值得长期关注的新闻话题。今天上午的大会内容，我感觉收获很大。——财经国家周刊记者 刘丽丽
◎案例
新能源发电并网的样本河北省张家口市张北县大河乡地处海拔1563米的塞外高原，这里曾是铁马冰河、狼烟四起的古战场，这里更是张库大道的重要口岸，驼铃叮当、古道苍凉，曾经的辉煌仍然依稀可见。
而如今，这里已经成为国家风光储输示范工程、国家电网公司智能电网首批试点工程基地。
意义：打破大规模新能源发电并网瓶颈
国家风光储输示范工程是我国首个重点“金太阳示范工程”、国家电网公司智能电网首批试点工程、河北省重点产业支撑项目，更是世界首个大规模的风光储输工程。被冠以如此多的头衔，示范工程究竟有着怎样的背景和意义？工程建成后能解决多少人得用电问题？事实上，示范工程所提供的不仅仅是可以计数的电量，更是未来将更多风能、太阳能等新能源友好接入电网的可能，甚至是未来全人类更加有效地开发利用新能源，与自然和谐共处的可能。
风光储输示范工程立足自主研发、科技创新，通过风光互补改善输出功率波动，配合储能系统进一步实现出力平滑，最终通过联合发电智能全景优化控制系统对风电场、光伏电站、储能系统进行全景检测、智能优化，并实现风光储系统运行方式自动组态和平滑切换，使电源和电网之间形成良好互动，打破大规模新能源并网瓶颈。
范例：世界首个风光储输示范工程
示范工程规划总容量为：风力发电50万千瓦，光伏发电10万千瓦，储能系统11万千瓦。一期工程建设风力发电10万千瓦、光伏发电4万千瓦和储能系统2万千瓦，总占地面积2568亩。
一期工程建设小东梁和孟家梁两处风电场。小东梁风电场作为示范区，占地262亩,采用24台许继风电生产的单机容量为2.0兆瓦的双馈变速型风电机组。孟家梁风电场为试验区，占地263亩,以17台金风科技生产的2.5兆瓦永磁直驱型风机、2台兆瓦级垂直轴风机和一台正在招标中的大容量风机集中展示国内外代表不同技术路线的大容量风电机组。
技术：处处体现先进性、创新性
作为世界性的创新之举，示范工程在风、光、储、输各个组成部分的细节之处也都体现着其先进性、创新性。在风力发电方面，除了使用已较为成熟的2兆瓦风机外，在作为试验区的孟家梁风电场还将安装2.5兆瓦永磁直驱型风机、1兆瓦垂直轴风机，选用一台国内最大容量的陆上风机。
光伏去发电方面，太阳能电池组件包括多晶硅、非晶硅、单晶硅等多种材料，使用不同的支架方式进行组合。
储能方面，也将示范不同技术路线的化学储能技术。如一期储能装置为2万千瓦，采用化学储能技术，选用锂离子电池、液流电池和钠硫电池。以技术上比较成熟的锂离子电池作为主要储能电池，其中以比亚迪的6兆瓦和东莞新能源的4兆瓦作“能量型应用”，用于低倍率大容量充放电；以中航锂电的3兆瓦和万象公司的1兆瓦做“功率型应用”，用于高倍率大功率的充放电。为比较展示不同电池的特性，获取更多有用的研究数据，在大量使用锂离子电池的同时，工程选用了2兆瓦全钒液流电池，并且正在对4兆瓦钠硫电池进行国际招标。
