未來電網(wǎng)將呈現(xiàn)以下重要發(fā)展趨勢(shì)：第一，可再生能源將成為電網(wǎng)中的主要一次能源來源。第二，電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式將發(fā)生重大變化。第三，新材料技術(shù)將在電網(wǎng)中得到廣泛地應(yīng)用。第四，物理電網(wǎng)將與信息系統(tǒng)高度融合。

肖立業(yè)

廣義的電網(wǎng)是發(fā)電設(shè)備、輸配電設(shè)備和用電設(shè)備采用一定的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式構(gòu)建起來的統(tǒng)一整體。因此，自從有了發(fā)電機(jī)及其相應(yīng)的供電系統(tǒng)，便有了電網(wǎng)。1882年，愛迪生公司在紐約建成世界上第一座正規(guī)的直流電站和相應(yīng)的供電系統(tǒng)，可以認(rèn)為是人類首個(gè)真正意義上的電網(wǎng)。然而，由于當(dāng)時(shí)不能為直流電升壓，輸電距離和輸電容量受到極大的限制，于是，特斯拉于1887年發(fā)明了交流發(fā)電機(jī)和多相交流輸電技術(shù)。1897年，美國西屋公司在尼亞加拉水電站的首臺(tái)交流發(fā)電機(jī)投入運(yùn)行并為35公里外的水牛城供電，從此確立了現(xiàn)代電網(wǎng)的基礎(chǔ)。

經(jīng)歷了100多年的發(fā)展，電網(wǎng)的基本形態(tài)沒有根本性的變化，即電網(wǎng)以銅、鋁等為基本導(dǎo)電材料、以傳統(tǒng)電力設(shè)備為基礎(chǔ)、以可調(diào)度能源(如化石能源、水力和核能等)作為電力的主要一次能源來源、以交流為運(yùn)行模式的基本形態(tài)。然而，電網(wǎng)的規(guī)模和結(jié)構(gòu)形態(tài)發(fā)生了很大的變化，即從最初的局域小規(guī)模電網(wǎng)發(fā)展到區(qū)域中等規(guī)模電網(wǎng)，進(jìn)而發(fā)展到今天的跨區(qū)互聯(lián)大電網(wǎng)。例如，2012年，我國發(fā)電總裝機(jī)容量已經(jīng)接近12億千瓦，年總發(fā)電量接近5萬億度，我國電網(wǎng)已經(jīng)基本形成了“西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)”的總體格局，已經(jīng)覆蓋了全國大部分地區(qū)，成為世界最大的電網(wǎng)之一。如今，電網(wǎng)已經(jīng)為人類供應(yīng)了大約四分之一的終端能源，成為現(xiàn)代能源體系的重要組成部分，電力在終端能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比例已經(jīng)成為一個(gè)國家發(fā)達(dá)程度的標(biāo)志之一。

展望未來，我們認(rèn)為，未來電網(wǎng)將呈現(xiàn)以下重要發(fā)展趨勢(shì)：

第一，可再生能源將成為電網(wǎng)中的主要一次能源來源。人類已經(jīng)認(rèn)識(shí)到化石能源是不可持續(xù)的能源，有必要大力發(fā)展可再生能源來替代之。這是因?yàn)椋?1)核能在本世紀(jì)中葉前難以成為主導(dǎo)能源。核裂變能的原料也屬于有限資源，且其利用存在安全風(fēng)險(xiǎn)，核廢料處理也比較復(fù)雜。由于核裂變能的利用還涉及到國際安全環(huán)境，當(dāng)前的核裂變能