國家電網》
從世界電網發展整體情況看，未來配電網的發展方向是什么？
馬釗：
在當前全球能源格局大變革，我國電力改革不斷進入深水區的大形勢下，在以清潔能源為主導、以電力為中心的能源發展新格局下，電網正在成為能源配置的主要載體。
特別是配電網，它直接連接分布式可再生能源和主動柔性負荷和用戶，不僅是智能電網的物理載體和基石，是相關新技術所需數據的主要來源，而且是下一代綜合能源系統不可或缺的重要角色，因此備受重視。
提供安全、可靠、高效、綠色、互動的電能服務是配電網的根本職責和目標。分布式可再生能源及具有發用儲一體化的新型柔性負荷的逐步滲透，使現代配電網具有離散性、動態性、非線性、多目標性和不確定性等特點，成為典型的復雜大系統。
未來配電系統將滿足分布式可再生電源及儲能裝置的大規模介入，適應電動汽車等新型負荷的即插即用，同時滿足用戶對電能質量和信息互動的高級需求。
能源革命的核心價值首先是綠色低碳，其次是節能高效，最終要達到能源節約型社會的目標，從能源供給方面是多元供給、多輪驅動。為解決電力系統所面臨的這些問題，能源互聯網的應用應運而生。有眼光、有勇氣的先行者已經開始在探索能源互聯網的創新技術和商業模式。
在我看來，未來的城市配電網將逐步演變為綜合能源服務系統，其特殊屬性是系統性、廣泛性、包容性、開放性、互動性。而其在技術特征方面的特殊屬性是測量數字化、控制網絡化、狀態可視化、功能一體化、信息互動化。
《國家電網》
未來，配電網將具有哪些特點？
馬釗：
我個人認為未來配電網應該具有以下幾個特點：
一是可再生能源將逐步成為電網中的主要一次能源來源?；茉磳⑷找婵萁撸稍偕茉词强沙掷m發展的綠色能源，正在成為全球第二大電力來源。
二是配電網的結構和運行模式將發生重大變化。未來電網的結構將呈現大電網和微網并存的格局。
三是高度融合的物理電網和信息物理系統。改變電網的結構和運行模式、提升電氣設備的性能和采用新型功能的電氣設備，是解決未來電網更為根本性的方法。
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于傳感、通訊和數據處理的技術要求。這對于提高電網的安全可靠性和綜合效益是非常有益的。
四是新型的電力市場、商業模式——能源互聯網的發展。未來配電網的發展趨勢將是綜合能源互聯網。成千上萬的電源點與用戶連在一起，都會在需求與價格規則的雙向約束下，以微分的精確步距，實現全系統出力與負荷的平衡。實現發電和用電實時平衡，電力市場和商業模式非常重要。
五是新材料新技術將在未來配電網中得到廣泛的應用。高壓大功率電力電子器件和裝備，以及新型的高性能電極、儲能、電介質和儲氫材料等的發明和使用；還有其他新材料，如納米復合材料、場(包括電場和磁場)控和溫控的非線性介質材料、新型絕緣材料、絕緣體—金屬相變材料、新型鐵磁材料、用于高效低能耗的電力傳感器材料等。
新材料和新技術的應用將簡化電網的結構和控制，優化電網的運行，并能對電源波動和電網故障作出響應。
《國家電網》
同世界發達國家相比，我國配電網發展需要在哪些方面發力？
馬釗：
綜合國內外配電網現狀，特別是我國配電網與國際先進水平的差距，我個人認為我國建設國際一流配電網需要考慮以下幾個方面：
社會、經濟宏觀比較。社會和經濟的發展狀態直接反應并指導配電網規劃及建設。我國的新型城鎮化建設、人均年生活用電量等方面的一些綜合數據顯示，我國城鎮化和電氣化水平空間較大。相應的，城鎮配電網規劃、建設以及規?；l展仍有較大潛力。
供電可靠性。以2014年為例，我國10 千伏用戶平均供電可靠率為99.940%，平均停電時間5.22小時/戶。
其中，城市(市中心+市區+城鎮)用戶平均供電可靠率為99.971%，年平均停電時間為2.59小時/戶；農村用戶平均供電可靠率為99.935%，年平均停電時間為5.72小時/戶。
與國際先進水平進行對比，2011年新加坡供電可靠率達到99.999941%，平均停電時間為0.31分鐘；2009 年日本東京供電可靠率達到99.999619%，平均停電時間為2分鐘。
據此可看出，我國供電可靠性提升空間和壓力較大。
配電網結構。配電網結構決定了網絡運行的可靠性、靈活性。在這一方面，不同國家形成了各異的設計方法。
以城市配電網為例，巴黎城區電纜網采用三環網T接或雙環網T接方式；倫敦電纜網采用多分支多聯絡接線方式；東京22千伏電纜網采用主線備用線、環形、點狀網絡接線方式，6千伏架空網采用多分段多聯絡方式，電纜網則采用多分割多聯絡方式；新加坡電纜網采用“花瓣式”，也即環網閉式的接線。
盡管具體拓撲不同，國外先進網架結構的基本趨勢是呈現“啞鈴狀”發展，核心原則是“強化兩頭、簡化中間”，既保證可靠性安全性，又避免重復建設。
目前，我國北京市高壓配電網與國際先進配網相似，以環網、放射狀運行(即“手拉手”網格結構)為主，然而其中壓配電網提升空間較大，電網結構相對薄弱，網絡接線模式復雜，難以形成標準化。
此外，國外先進水平10(20)千伏城網架空線路絕緣化率高達80%以上，而國內目前僅僅22.4%。因此，在配電網結構升級方面，當前一大要務是借鑒國外先進水平，做出符合本地發展實際的調整。
具體講，對于一線城市，力爭構建兼具可靠性和靈活性的網絡架構，全面實現雙側電源和環網結構，加強中壓線路聯絡率，提高負荷轉供能力；對于其他城市、城鎮，結合本地經濟、負荷發展，首要解決高壓配網N-1能力不足問題、“單線單變”問題，逐步改善中壓配網分段不足和線路聯絡不足問題；鄉村地區首先改善供電半徑問題。
配電網自動化水平。2014年時，國家電網公司范圍內配網自動化總體覆蓋率為20%，智能電表覆蓋率為60%。日本自動化覆蓋率幾乎達到100%，法國為90%。
就實際情況來看，我國部分一線城市初步實現了配電網可觀可控，其他區域的運行監測、自動化控制能力欠缺，仍有大幅提升的潛力和任務。
具體而言，在基礎設施建設方面，一線城市應著力提升中、低壓光纖及其他通信網絡的建設；其他地區應增強高、中壓通信基礎設施建設，并配合適度發展不同程度自動化設備水平。
配網資產管理。配電網新老設備和新舊技術網絡的集成，是未來綜合能源系統的物理載體，是智能電網和能源互聯網建設必不可少的基石和支撐。
因此，全面系統地掌握現有配電網設備和網絡的健康水平，應該是對配電網資產的精益化高效管理的出發點。
從國外發展歷程來看，當經濟、用電負荷的增長基本達到穩定，配網企業實現社會責任、合理管控電網、提升盈利能力的保證是資產管理技術。
如何高效盡限利用現有設備和網絡是國際大電網組織的兩大方向之一。特別是隨著有經驗的工程師、技師退休，人才出現斷層和傳承青黃不接，豐富的第一手經驗和專業知識傳承出現危機，這已經引起了全球關注特別是西方發達國家的高度警惕。
以英國配網為例，從20世紀70年代開始，英國即嘗試對配網大量資產科學管理，其開發的資產管理系統甚至早于基于IPv4的互聯網技術。
目前，經過長期實踐，英國配網在技術規范、軟硬件平臺研發與應用等方面形成了大量先進經驗。相較而言，國內資產管理理念和技術起步較晚。資產管理技術和水平仍需大幅提升。
針對配電設備量大面廣、單體價格相對低廉，配電網結構復雜多變等特點，當前應盡快深化研發適應我國國情和配網管控方式的資產管理理論/應用體系，并深入開展試點工作，進而對有益的方案進行推廣應用。
國家電網公司去年也開展了配電網資產國際對標，我本人作為專家也參與了一些工作。我認為特別要轉變理念，深刻認識科學智能的資產管理是提質增效的有效途徑。資產管理不是一項單純簡單的管理工作，而是一門集成多種理論、技術和經驗，同時統籌技術、經濟、管理的系統性綜合學科，一門平衡成本、績效和風險三方面的藝術。
未來綜合能源互聯網也將對配電網資產管理提出更高的要求，以能源信息物理系統、大數據、深度機器學習和人工智能應用等為方向的技術將為資產管理提供科學實用的方法和工具。
《國家電網》
電力系統未來的發展方向是什么？
馬釗：
電力具有的高效、快速的傳輸性質，較高的能源轉化效率以及在終端能源消費中的便捷性，這決定了電網將成為未來綜合能源系統中的資源配置中心，是實現能源互聯、能源綜合利用的紐帶和核心。
要從用能終端入手，從主動配電系統包括分布式能源、儲能、智能微網等新業態、新模式著力推動綜合能源系統建設，逐步構建區域型綜合能源系統。
智能電網是綜合能源系統的基礎支撐平臺和資源配置中心，多種能源協同優化是綜合能源大規模應用的必經之路。要加快融合多元能源，構建供需互動的能源互聯網。在能源互聯網規劃技術、架構設計方面，可以通過集成多種能源網和儲能提升智能電網特性。
必須大力研究綜合能源和智能建筑集成規劃方法，實現智能建筑中能源、儲能和負荷的優化配置，實現多種能源系統的整合優化運行，構建可持續的能源零凈耗社區。
因此，我建議在大數據背景下實施多網融合的智慧城市綜合能源規劃，建立概率和風險評估模型，逐步實現多元目標的優化規劃;加強能源多元供應、多輪驅動、負荷動態互動，以互聯網和大數據為核心，以電力電子等技術為支撐，開展標準化模塊設計，建立更加靈活的網絡拓撲結構，最終實現智慧用能、構建節約型社會。
來源：國家電網雜志
