智能電網(wǎng)將推動中國乃至世界能源革命

2014-07-14 16:54:57 中國電力　點(diǎn)擊量：評論 (0)

國家主席習(xí)近平在研究中國能源安全戰(zhàn)略時，提出能源行業(yè)要推動能源消費(fèi)、能源供給、能源技術(shù)和能源體制四方面的革命。筆者認(rèn)為，以智能云平臺、智能用電平臺、智能生產(chǎn)平臺、智能存儲平臺為軟構(gòu)架的智能

國家主席習(xí)近平在研究中國能源安全戰(zhàn)略時，提出能源行業(yè)要推動能源消費(fèi)、能源供給、能源技術(shù)和能源體制四方面的革命。筆者認(rèn)為，以“智能云平臺、智能用電平臺、智能生產(chǎn)平臺、智能存儲平臺”為軟構(gòu)架的智能電網(wǎng)將推動中國乃至世界能源革命。
　　無論是用繁衍和學(xué)習(xí)機(jī)制對抗個體消逝保持整體延續(xù)，還是百折不撓地探索外太空的茫茫宇宙，人類進(jìn)化的歷程就是突破時間和空間限制的歷程。為了克服時間和空間對能源利用的限制，人類提出了新的能源發(fā)展理念并加以實(shí)施，這就是智能電網(wǎng)。

　　近日，國家主席習(xí)近平在研究中國能源安全戰(zhàn)略時，提出能源行業(yè)要推動能源消費(fèi)、能源供給、能源技術(shù)和能源體制四方面的革命。筆者認(rèn)為，以“智能云平臺、智能用電平臺、智能生產(chǎn)平臺、智能存儲平臺”為軟構(gòu)架的智能電網(wǎng)將推動中國乃至世界能源革命。

　　“智能云平臺”促進(jìn)能源體制革命
　　何時生產(chǎn)、何時消費(fèi)、生產(chǎn)多少、消費(fèi)多少等問題，是能源體制要解決的基本問題。筆者認(rèn)為，計(jì)劃經(jīng)濟(jì)傾向于以生產(chǎn)定消費(fèi)，市場經(jīng)濟(jì)偏重于以消費(fèi)定生產(chǎn)。我國改革開放的過程，就是從“以生產(chǎn)定消費(fèi)”到“以消費(fèi)定生產(chǎn)”的轉(zhuǎn)變。今天，中國仍然延續(xù)“以生產(chǎn)定消費(fèi)”的能源舊體制，依靠人來調(diào)節(jié)何時生產(chǎn)、生產(chǎn)多少等問題。近年來，大量的人力物力投入到能源生產(chǎn)當(dāng)中，確保了能源的相對平衡。但是，由于人力永遠(yuǎn)不能實(shí)時獲得完全對稱的信息，能源短缺和過剩的現(xiàn)象經(jīng)常會交替出現(xiàn)。
　　因此，我們需要建立“智能云平臺”，將能源的“生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲、消費(fèi)”四個環(huán)節(jié)的信息進(jìn)行收集處理、實(shí)時通訊，對歷年的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對，在某一個時段預(yù)測到下一個時段的負(fù)荷走向，作出預(yù)調(diào)節(jié)，從而避免能源浪費(fèi)，提高單位能效。同時，處理需求側(cè)和供應(yīng)側(cè)在時間和空間上的“梗阻”和“延遲”癥狀，讓電力需求始終處于在線調(diào)節(jié)狀態(tài)。
　　這是革命性的體制變化，能源資源配置的主體由原來的人工，變革為由需求側(cè)的市場信息，能源價格自然地調(diào)節(jié)著供求關(guān)系，能源的商品屬性在這個平臺上得以實(shí)現(xiàn)。

　　“智能用電平臺”促進(jìn)能源消費(fèi)革命
　　筆者認(rèn)為，能源消費(fèi)的最大問題是觀念問題。比如認(rèn)為只要花了錢，愛用多少能源是個人的事。要改變能源消費(fèi)觀念，并非一日之功。既然道德教育和社會風(fēng)氣的養(yǎng)成尚需時日，那么，就要轉(zhuǎn)而從規(guī)則和制度上尋找方法。這就需要建立“智能用電平臺”，將需求側(cè)精細(xì)地管起來。表面來看，“智能用電平臺”是一種技術(shù)，其實(shí)它是一種規(guī)則，這種新的規(guī)則就是“分類別、分時段差別電價管理”。
　　筆者在《請不要誤讀“智能電網(wǎng)”》一文中提出了“當(dāng)令負(fù)荷管理”的概念。所謂“當(dāng)令負(fù)荷管理”，就是規(guī)定什么時段用電干什么，這個時段的負(fù)荷類型就是“當(dāng)令負(fù)荷”，超出這個時段的負(fù)荷則是“反季負(fù)荷”。
　　比如在上下班高峰期，交通用電為“當(dāng)令負(fù)荷”，用電相對平價，而如果某個家庭一定要在這個時刻燒開水洗衣服，那么搶奪的是交通用電負(fù)荷等“當(dāng)令負(fù)荷”，按照規(guī)則，就必須付出遠(yuǎn)高于燒開水洗衣服“當(dāng)令負(fù)荷”的價格。
　　“智能用電平臺”在負(fù)荷精細(xì)化分類的基礎(chǔ)上進(jìn)行分時分類需求側(cè)管理，對粗放的需求側(cè)管理進(jìn)行顛覆性的改造。這不僅涉及到軟硬件的更新，還要重構(gòu)整個需求側(cè)負(fù)荷管理體系。有人擔(dān)心如此復(fù)雜的工程，實(shí)現(xiàn)起來難度太大。表面看他們的擔(dān)心是技術(shù)，其實(shí)還是觀念的問題，守舊思想讓他們不愿改變。
　　“智能用電平臺”有兩個接口，一個對著“智能云平臺”，上傳用電數(shù)據(jù)，例如各類負(fù)荷的表現(xiàn)周期和峰谷值，“智能云平臺”將信息進(jìn)行運(yùn)算后共享給其它平臺，作為能源生產(chǎn)、存儲、運(yùn)輸?shù)臎Q策基礎(chǔ)。同時，另一個接口對著電力消費(fèi)者，改造后的家庭電器插口，會對負(fù)荷分類，不同類別賦予不同的電價，用價格來調(diào)節(jié)用電行為。

　　“智能生產(chǎn)平臺”促進(jìn)能源供給革命
　　“智能用電平臺”將收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到“智能云平臺”上，“智能云平臺”按照規(guī)則進(jìn)行運(yùn)算形成指令，對電能的生產(chǎn)側(cè)發(fā)出請求。于是，就需要“智能生產(chǎn)平臺”來接受并處理指令，對發(fā)電廠進(jìn)行“生產(chǎn)指標(biāo)”分配，根據(jù)出力效率等主要參數(shù)決定哪些機(jī)組停發(fā)、哪些機(jī)組發(fā)電。
　　“智能生產(chǎn)平臺”指揮著各類電能生產(chǎn)廠家，包含火電、水電、核電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電等。我們知道，不同的發(fā)電方式的成本不同，就是同一種發(fā)電的方式在不同時期的成本也不會一樣。為此，“智能生產(chǎn)平臺”應(yīng)具備篩選功能。例如，在豐水時節(jié)，自然匹配到水力發(fā)電。這樣，有利于各種發(fā)電方式相互補(bǔ)充和平衡，同時促進(jìn)了能效提升。
　　由于“智能云平臺”掌握了歷年數(shù)據(jù)的負(fù)荷規(guī)律，具備了預(yù)測負(fù)荷的能力，為“智能生產(chǎn)平臺”提供了科學(xué)的決策基礎(chǔ)。什么時候發(fā)電，用什么方式發(fā)電，發(fā)多少電的問題就會迎刃而解。“智能生產(chǎn)平臺”根據(jù)“智能云平臺”傳遞的信息進(jìn)行機(jī)組的開啟和停運(yùn)，同時動態(tài)地接收指令并加以執(zhí)行，保持電能生產(chǎn)與消費(fèi)的平衡。

　　“智能存儲平臺”促進(jìn)能源技術(shù)革命
　　電既有普通商品的生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲、消費(fèi)的普遍特征，又有不易存儲的獨(dú)有特征，電能必須在瞬時完成發(fā)、輸、配、供、用。這需要在電能存儲技術(shù)方面尋求突破。
　　儲能就像存錢，將今天的錢存起來，以備不時之需。儲能是將不能立即消納的電能儲存起來，放到另一個時段去用，打破時間對電能利用的限制。
　　我們知道，可再生能源一般情況下具有不確定性。例如風(fēng)力發(fā)電、太陽能發(fā)電、潮汐發(fā)電等發(fā)電方式不穩(wěn)定，接入電網(wǎng)將會給電網(wǎng)帶來擾動，威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行。不發(fā)電浪費(fèi)，發(fā)電上網(wǎng)又不安全，因此，發(fā)展可再生能源迫切需要儲能技術(shù)，將不穩(wěn)定的能源通過儲能手段存儲起來，以特定的方式轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的電能再上傳至電網(wǎng)。或者，通過分布式微電網(wǎng)的方式，實(shí)現(xiàn)就地消納和平衡。
　　目前，筆者知道的主要儲能技術(shù)有物理儲能、化學(xué)儲能，抽水蓄能電站就是物理儲能方式的典型代表。在電力較為充足的時候?qū)⒑０蔚偷乃榈礁咛帲谌彪姇r放水發(fā)電。化學(xué)儲能就是利用蓄電池技術(shù)儲能，目前國際上還沒有大容量的化學(xué)儲能解決方案。
　　當(dāng)前，電動汽車應(yīng)該引起高度關(guān)注，它不僅是交通方式變革，更是一種分布式儲能解決方案。在負(fù)荷低谷的深夜，電動汽車充電就是“當(dāng)令負(fù)荷”，此時充電是再經(jīng)濟(jì)不過的事，“智能存儲平臺”所要做的，就是幫助儲能中介確定充放能量的時段和數(shù)量。
　　今天，智能電網(wǎng)不僅以儲能技術(shù)打破時間的限制，而且以大容量、遠(yuǎn)距離的輸電打破空間限制，將人類利用能源的方式帶入一個嶄新的時代，以中國力量推動著能源革命。

責(zé)任編輯：熊川

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