智能电网是不同于传统电网的新一代电网。由于它是伴随第三次工业革命而出现的新生事物，尚在成长中，因此对智能电网的认识有一个从片面到全面、从粗浅到深刻的过程，智能电网的建设也有一个从盲目被动到理性自觉的过程。

　　我国开展智能电网建设尽管已有数年时间，但至今仍然缺少一个具有长远指导意义的顶层设计，说明我国的智能电网建设在某种程度上还未完全摆脱被动的状态。对智能电网的研究，由于种种原因过去涉及技术层面的较多，涉及宏观战略层面的较少，因而使得一些对智能电网建设产生重大影响的原则问题至今尚未形成科学统一的认识，一定程度上影响了智能电网建设的健康发展。

　　本文根据我国目前智能电网建设的实际情况，对智能电网建设顶层设计需要回答的几个基本问题，如智能电网建设的目标和指导方针、与交直流特高压的关系、与“能源互联网”的关系、全国电网格局的选择、以及智能电网的规划问题等，本着尊重客观规律、尊重事实，力戒主观性和片面性的态度，从学术研究的角度阐述了个人的观点，可供有关部门参考。

　　本文中的电网为广义电网，指包括发输配在内的整个电力系统。

　　1、智能电网建设的目标和指导方针

　　我国传统电网存在两大问题：一是以化石能源为基础，发展不可持续，目前我国煤电发电量的占比仍超过70%。二是能源利用率低下，电网整体经济性差，主要表现在以下四个方面：(1)燃煤电厂热效率低，平均不到40%，加上厂用电及输配电环节10%以上的损失，煤用于发电的最终利用率不足30%，也就是说燃煤电厂燃烧的煤约有70%被损失掉了(如果燃煤电厂建在缺水的西北地区，采用空冷机组且远距离输电，损失至少还要再增加10%)。

　　这样触目惊心的能源浪费，在科技水平不高，经济粗放型发展的情况下，被无奈地接受或有意地忽视了。(2)缺少经济、灵活、多样的调峰手段，多数电网采用煤电机组调峰，被迫增加了煤耗率；有的电网存在较严重弃水现象；全国机组年均利用小时数低。(3)用户用电盲目随意，未与电网的最佳运行方式协调一致，不仅影响电网的经济运行，而且加大了用户自身用电成本。(4)电网输变电设备利用效率较低，根据对“十一五”电网运营情况调研，2010年全国接近60%的500 千伏输电线路利用效率不到50%[1]。

　　解决上述传统电网存在的两大问题，实现能源的可持续发展，正是第三次工业革命赋予智能电网的使命。智能电网是与传统电网有质的差别的现代电网[2-3]，它的总体目标就是要建设一个绿色、高效、经济、互动，更加安全可靠、与环境更加友好、具有现代智能化水平、可持续发展的电网。

　　智能电网的英文名是“Smart Grid”， 其原意是“灵巧的、聪明的、机警的、巧妙的电网”。毫无疑问，提高电网的智能化水平十分重要，但它并不是智能电网建设的目的。“Smart Grid”要求的是一个能够巧妙解决可再生能源的接入、储存、以及高效、方便、可靠利用的方案。巧妙的解决方案不等于高度的智能化。比如储能并不是传统意义上的智能化技术，但它却是智能电网获得成功的关键。对于智能电网的建设，储能技术比一般的电网智能化技术要重要得多。

　　在智能电网建设的顶层设计中，必须明确“绿色高效”与“智能化”两者的关系。“绿色高效”是智能电网建设的目的，“智能化”是建设的手段，二者首先是目的与手段的关系。

　　从另一个角度看，“绿色高效”是对电网的电源和电能使用效果的要求，“智能化”是对电网采用的技术水平的要求，前者可看作是智能电网的内容，后者可看作是形式，二者也是内容与形式的关系。显然这种关系是辩证的，即内容决定形式，而形式又反作用于内容。因此智能电网的建设要坚持以绿色高效为中心，智能化服务于绿色高效的指导方针。

　　特高压分直流特高压和交流特高压，两者的技术特性及其在电网中的作用差别很大，不可混为一谈。直流特高压用于远距离、大容量输电，在经济和技术上具有明显优势。我国的水电、风电和太阳能资源较多集中在西部地区，有远距离输电的要求，因此直流特高压作为先进的输电技术是建设智能电网，实现我国电网绿色化不可缺少的手段。这一结论是明确的，也是早有共识的。

　　存在争议的是交流特高压。电网的电压等级随着电网规模的扩大不断由低向高提升，这的确是100 多年来世界各国电网发展走过的一条共同道路。回顾历史不难看出，传统电网的技术路线，就是以提高电压等级的方法解决电网发展中出现的问题，从而满足经济社会对电力的需求。但是事物的发展并非总是一条直线，有的规律它只在一个阶段发挥作用。依靠提高电压等级发展电网的路线，是在以化石能源为基础，能源开发倾向于越来越集中的条件下形成的，可以说是第二次工业革命的产物。当新能源革命，即第三次工业革命在世界范围内兴起后，电网的发展实际上已经脱离了这条路线，走上了一条新的，即建设智能电网的道路。

　　美国未来学家杰里米&dot；里夫金在《第三次工业革命》一书中，介绍了美国电力研究所专家对该问题的见解[4]。美国专家认为，智能电网分散式能源生产的发展可能会采取与计算机产业发展极为相似的路线：大型主机让位于小型化、在地理上分散分布的台式和笔记本电脑，它们相互连接、充分整合，成为一个极富弹性的网络。在电力行业中，集中式电厂仍将发挥很重要的作用，但更需要小型、清洁、分散化的发电厂，能源储存技术将支持它们的发展；为控制、处理由此形成的复杂互联系统所带来的海量信息与能源的流通问题，先进的电子控制技术是绝对不可少的。

　　可以这样说，依靠先进的信息、控制、储能、超导等新技术，注重以小型分散化方式开发清洁可再生能源，注重利用新的管理理念和技术手段提高能源利用率，实现能源的可持续发展，这就是第三次工业革命显示的现代电网(即智能电网)的发展路线。由于可再生能源分布相对均匀，分散化开发的结果将使电源的布局更合理；小型电源和微网可以直接接入配电网，以较低的电压向用户供电；特别是超导输电技术的不断进步和在工程中越来越多的应用，显示了现代电网的电压等级不仅不会在超高压的基础上再提高，甚至还有逐渐降低的趋势。

　　电网的电压等级在第二次工业革命时期由低向高发展，进入第三次工业革命后不再升高，并且呈现出由高向低发展的趋势，从整个发展过程看，遵循的正是事物发展的“否定之否定”规律。那种认为电网会一直按照“规模越来越大，电压等级越来越高”的规律发展的看法，是一种缺乏辩证思维的形而上学观点。

　　现代电网不再向交流特高压电网发展，还因为交流特高压自身存在着下述几个致命的缺点：

　　①环境代价大。由于交流特高压的建设是在现有的500 千伏电网之上再叠加一个1000千伏电网，升至该电网的电力送到受端后，都要先降压为500 千伏再分配给220 千伏电网，因此它不仅不能替代500 千伏变电容量和相应的500 千伏送电线路，还将使我国电网的电压层次从现有的5 层增至6 层(即变为0.4/10/110/220/500/1000 千伏)，成为世界上电压层次最多的电网。而且交流特高压的噪音、对环境的电磁污染远比超高压强，其输变电设备都是庞然大物，需要的占地面积也更大(同塔双回交流特高压线路塔高约80 米，走廊宽度约70米；一座交流特高压变电站占地9-20 公顷)。因此，建设交流特高压电网意味着在电网复杂性增加的同时，还要为多增加一层电网付出难以承受的环境代价(尤其在人口密集的“三华”地区问题将更加突出)。

　　②投资效益差。交流特高压从技术上看，远距离输电不如直流特高压，近距离输电不如500 千伏电压，而投资却很大，是一种“性价比”很低的方案。南方电网对采用交流特高压方案与采用直流特高压加交流500 千伏电网方案进行了比较，结果前者的投资比后者多600-1000 亿元，约高1.3-1.5 倍[5]。在“三华”地区建设交流特高压同步电网的方案，比只建直流特高压加交流500 千伏电网的异步联网方案，至少要多花3000 亿元的投资。除会推高电价外，还意味着要消耗更多的钢铁、铝材和水泥，而这些高耗能产品的生产无疑将加重对环境的污染。