基于自组织理论的我国智能电网可持续发展路径研究

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1、2016年第3期上海电力基于自组织理论的我国智能电网可持续发展路径研究褚燕，庄峻(1．国网上海市电力公司电力科学研究院，上海200437；2．锐珂(上海)医疗器材有限公司，上海201206)摘要：基于自组织理论，构建我国智能电网的产业生态系统，并分析设计了基于功能区域划分的智能电网可持续发展路径选择模式，进而对我国智能电网提出了区域性可持续发展建议。关键词：自组织理论；智能电网；产业生态系统；可持续发展中图分类号：TM-9；F407．61文献标志码：A我国区域经济社会发展差异大，能源资源分复合生

2、态系统人口、资源、环境问题带来了契机，布很不平衡，人均资源少，产业结构、消费结构、经它的一整套全新理论体系和思维方法为人与环境济增长模式及电源电网发展状况等都有着自身的问题的分析解决提供了整体框架。它的研究对象阶段性特点。从国内整体形势来看，我国能源工主要是复杂自组织系统(生命系统、社会系统)的业发展面临的安全、效率与环境问题变得日益突形成和发展机制问题，即在一定条件下，系统是如出，需要通过建设智能电网以推动电网发展方式何自动地由无序走向有序，由低级有序走向高级的转变，进而推动能源开发、输送和利

3、用方式的转有序的。自组织理论认为，在与外界存在物质、能变，从而实现能源工业的可持续发展。我国发展量和信息交换的复杂非均衡开放系统中，有可能智能电网的驱动主要来自电力需求呈快速增长态通过组成系统的众多基本组成单位之间的相互作势、电力用户对供电可靠性、电能质量及多元化服用，而在系统层次上自发形成高级的有序结构。务的要求越来越高、可再生清洁能源开发力度不这种结构的形成不是由外在的设计所决定，而是断加大、整体网架结构相对薄弱，配电网自动化水由系统内部固有的特性和相互作用关系来决定平较低、以及电力行业自身

4、发展的需要。据初步的。估算，到2020年，通过发展智能电网，提高电网输自组织系统的基本条件是：组成系统的要素电效率和电能终端使用效率，推动水电、风能及太必须是三个以上，要素之间呈非线性关系，系统必阳能等清洁能源开发利用，可节约标煤4．7亿t，须是开放系统。而对于系统自组织进化的机制，减排CO13．8亿t。此外，智能电网建设对于拉协同学创始人哈肯指出，自组织系统演化的动力动经济增长，解决社会劳动就业也将发挥重大作是系统内部各个子系统之间的竞争和协同，而不用。是外部指令。自组织是系统由无序走向有序的

5、过智能电网是实施新的能源战略和优化能源资程。产业生态系统具有这些自组织特性。源配置的重要平台，可实现清洁能源的大规模接自组织系统的有序演化取决于系统要素相互入与利用，提高能源利用效率，确保安全、可靠、优作用能否形成动态平衡态势⋯。由自然、社会、质的电力供应。因而，在考虑我国智能电网可持经济等多因素组成的复合系统，它们之间既相互续发展路径选择上，将基于区域自然资源和能源联系又相互独立，既相互支持又相互制约，既相互资源禀赋，发挥区域比较优势，因地制宜地促进智作用又共同变化。如果产业生态系统内自然、社

6、能电网的可持续发展。会、经济三个子系统的非线性关系组成为耗散结构，同时引入系统的为负熵如资金、先进的管理思1自组织理论与可持续发展想方法等，则通过系统内非线性关系使子系统之自组织理论是20世纪60年代末期开始建立间发生协同作用，达到互相配合，互相促进，就可并发展起来的一种系统理论。自组织理论为解决使系统具有原来各子系统不具有的新功能，系统l2上海电力2016年第3期不断从无序变为有序，从低级有序变为高级有序，子系统间达到和谐一致的自组织状态，系统进化到新的动态平衡。而和谐、平衡正是可持续发展的要

7、义。可持续发展的本质就是建立人与自然呈动态平衡态势上的发展，其实质就是以人为主体的生命与环境间相互关系的协调发展，既是社会、经济与自然的协调发展。单独的经济发展或社会发展或生态持续都不是可持续发展。因此，产业生态系统达到自组织运作状态或总体趋势时，系统就达到了可持续发展。2基于自组织理论的智能电网产业生态系统构建图1智能电网严业生态系统产业生态系统是各类产业组织之间、产业组形成集聚效应有助于其多项执政目标的实现；电织与其外部环境之间通过相互作用、相互影响而网公司和发电企业是智能电网的实施主体，对

8、于形成的相互依存的动态平衡系统。产业生态系统处于自然垄断地位的电网公司，应加强规划引导是具有一定结构和功能的有序体系，是不断演进和行政监管，使智能电网建设想着全社会利益最的动态平衡系统，是具有自我调节机制的开放系大化的方向发展，而对于有限竞争的发电企业，应统。。政府、电网公司、发电企业、终端用户、装通过行政与市场相结合的手段，激发其开发利用备和服务供应商、协会和科研支持机构以及金融新型清洁能源的积极性；但智能电网发展对其经机构等利益相关方共同组成了我国智能电网产业济利益的实现影响不明朗；终端用户