智能電網(wǎng)：真正的能源革命
[導(dǎo)讀] 內(nèi)蒙古自治區(qū)的風(fēng)力發(fā)電量正在急速飛漲，2007年最高用電負(fù)荷是1109萬千瓦，到2020年風(fēng)電裝機(jī)計劃將達(dá)到5870萬千瓦。然而，由于沒有全部接入全國電網(wǎng)，電量消納效率成為問題，電能損耗曾高達(dá)30%。現(xiàn)在，內(nèi)蒙古政府
內(nèi)蒙古自治區(qū)的風(fēng)力發(fā)電量正在急速飛漲，2007年最高用電負(fù)荷是1109萬千瓦，到2020年風(fēng)電裝機(jī)計劃將達(dá)到5870萬千瓦。然而，由于沒有全部接入全國電網(wǎng)，電量消納效率成為問題，電能損耗曾高達(dá)30%?，F(xiàn)在，內(nèi)蒙古政府只好減緩風(fēng)電的裝機(jī)速度?，F(xiàn)實(shí)變得極為嚴(yán)峻——大量新建的能源發(fā)電站，并沒有解決能源短缺這一根本問題。
與中國相比，德國人正在做著相反的事情：加速新能源的應(yīng)用范圍，最好令其無空不入。他們的新計劃是，在每個家庭的房頂上，都裝上太陽能發(fā)電裝置，再在庭院里建一個小型風(fēng)能發(fā)電站，用它們來滿足每個家庭對電和熱的全部需求。德國人之所以敢這樣做，是因?yàn)樵诘聡?，一張無所不能的智能電網(wǎng)正在鋪開。這張網(wǎng)建立起來之后，新能源的利用率幾乎可以達(dá)到100%。這才是真正的能源革命。
所謂建立智能網(wǎng)，也就是把所有能源產(chǎn)生的電量，都放在一張電網(wǎng)上進(jìn)行傳輸，這張網(wǎng)就叫智能電網(wǎng)。但它又與普通電網(wǎng)不同，其最大的特點(diǎn)是，它應(yīng)用了大量的IT技術(shù)，使其更像一張互聯(lián)網(wǎng)，因此具有極強(qiáng)的互動性。比如，德國家庭安裝的各種小型發(fā)電站，如果發(fā)電量超出了家庭需求量，那么就可以把多出的這部分電量通過智能電網(wǎng)傳輸?shù)狡渌枰秒姷牡胤?。但這是一種“賣電”的行為，家庭因此可以獲得收入。如果碰上陰天或者沒有風(fēng)的天氣，家庭太陽能和風(fēng)能發(fā)電站就無法正常工作，此時用戶想用電，則可以通過智能電網(wǎng)購買所需電能，這又是一種買電的行為。
在買與賣之間，便形成了良好的互動性。更神奇的是，用戶可以根據(jù)電價的波動（在很多國家用電高峰期的電價是很貴的），來選擇一個合適的時機(jī)買賣電能。電價信息由智能電網(wǎng)提供，而獲得這些信息的方式則有很多種，比如在互聯(lián)網(wǎng)上、手機(jī)上甚至收音機(jī)上。用戶獲得信息之后，再通過互聯(lián)網(wǎng)等手段，將買賣命令發(fā)送給家中已安裝好的智能儀表（電表的替換物），由智能儀表來控制是接收電能還是輸出電能。這樣下來，用戶就可以低價買入電能，再高價賣出，很像炒股。
智能電網(wǎng)的互動性還不止于此。它還能讓所有用電的產(chǎn)品，都加入到互動的過程中。福特汽車就正在嘗試這樣做。當(dāng)福特插電式混合動力車接入外接電源時，其電池系統(tǒng)能夠通過公用事業(yè)公司（比如電力公司）傳送出的智能參數(shù)與電網(wǎng)直接進(jìn)行溝通。車主通過使用車輛的觸摸屏導(dǎo)航界面，以及中控臺的“福特車載辦公解決方案系統(tǒng)”就可選擇車輛在什么時候充電，以及充電的時長和電費(fèi)。如果車主長時間不用車，還可以出售掉儲存的現(xiàn)有電量。
家用電器同樣也可以實(shí)現(xiàn)互動操作，前提也是它們插上了電源（即接入智能電網(wǎng)）。然后用戶就可以通過手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)或者其他工具，遠(yuǎn)程控制家用電器的開關(guān)狀態(tài)，并可設(shè)置具體參數(shù)，比如設(shè)定空調(diào)溫度、洗衣機(jī)的洗滌程序等。更令人想不到的是，用電產(chǎn)品還能夠自主地選擇用什么能源的電能，喜歡風(fēng)能發(fā)電的人就選擇風(fēng)能，以此類推還有太陽能、煤、燃?xì)獾鹊取Ｒ恍p碳要求較高的組織機(jī)構(gòu)，自然會選擇新能源，這樣也就可以促使整個社會大大提高新能源的使用比例。如果沒有智能電網(wǎng)，新能源的發(fā)電量就不能被有效地傳輸，這些組織也就沒得選擇。就像內(nèi)蒙古有龐大的風(fēng)電量，而內(nèi)陸地區(qū)絕大多數(shù)工廠卻仍在用煤電。
智能電網(wǎng)強(qiáng)大的互動性，其目的就是將新能源的利用率發(fā)揮到極致，而這些并非天方夜譚。
德國斯圖加特的200個家庭，正在享受著智能電網(wǎng)帶來的美好生活；在美國科羅拉多州的一個擁有10萬人口、名為Boulder的小城市，智能電網(wǎng)在這里也得到應(yīng)用。更多的組織機(jī)構(gòu)在嘗試研究和應(yīng)用智能電網(wǎng)。西門子公司計劃在智能電網(wǎng)上投資60億歐元；美國思科公司正在全球各地幫各國的電力公司建設(shè)智能電網(wǎng)，因?yàn)樗嘈牛聜€十年智能電網(wǎng)將得到廣泛應(yīng)用。參與其中的，還有IBM、微軟、SAP等IT公司。
智能電網(wǎng)正在帶來更大的市場機(jī)會。美國咨詢公司BrattleGroup對美國市場上智能電網(wǎng)（SmartGrid）相關(guān)投資金額的估算值為平均每年750億美元。該公司還估算出了2010年至2030年的合計數(shù)字，確定其總額為1.5萬億美元。如此龐大的市場并非空穴來風(fēng)，智能電網(wǎng)至少涉及三個領(lǐng)域：從發(fā)電站配送至配電站，然后再傳輸至每個用戶所需要的電力控制網(wǎng)（輸配電網(wǎng)）；一條能夠傳輸智能電網(wǎng)中所有及時數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)（信息通信網(wǎng)），以及承擔(dān)家庭及辦公室負(fù)荷控制工作的智能儀表；利用信息通信網(wǎng)作為基礎(chǔ)設(shè)施的解決方案及服務(wù)（IT技術(shù)服務(wù)）。這三個領(lǐng)域都將產(chǎn)生巨大的商業(yè)價值，比如智能儀表、智能儀表信息管理系統(tǒng)、家庭電力控制裝置以及利用上述設(shè)備的需求響應(yīng)（DemandResponse）等服務(wù)。
智能電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)價值和新能源的高利用率，已引起各國政府的重視。奧巴馬的新能源戰(zhàn)略中，將有45億美元用于改造智能電網(wǎng)。中國在今年5月份，也向世界宣布了要建立“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的決心，并預(yù)計分三階段完成（2020年建成），共投資4萬億元。只不過，中國現(xiàn)階段的智能電網(wǎng)概念，關(guān)注的是用戶雙向互動的功能，而歐美宣傳得比較多的是IT技術(shù)的應(yīng)用。中國IT公司應(yīng)更多地加入智能電網(wǎng)的建設(shè)中。要知道，智能電網(wǎng)絕不只是安裝一個智能電表那么簡單。
與中國相比，德國人正在做著相反的事情：加速新能源的應(yīng)用范圍，最好令其無空不入。他們的新計劃是，在每個家庭的房頂上，都裝上太陽能發(fā)電裝置，再在庭院里建一個小型風(fēng)能發(fā)電站，用它們來滿足每個家庭對電和熱的全部需求。德國人之所以敢這樣做，是因?yàn)樵诘聡?，一張無所不能的智能電網(wǎng)正在鋪開。這張網(wǎng)建立起來之后，新能源的利用率幾乎可以達(dá)到100%。這才是真正的能源革命。
所謂建立智能網(wǎng)，也就是把所有能源產(chǎn)生的電量，都放在一張電網(wǎng)上進(jìn)行傳輸，這張網(wǎng)就叫智能電網(wǎng)。但它又與普通電網(wǎng)不同，其最大的特點(diǎn)是，它應(yīng)用了大量的IT技術(shù)，使其更像一張互聯(lián)網(wǎng)，因此具有極強(qiáng)的互動性。比如，德國家庭安裝的各種小型發(fā)電站，如果發(fā)電量超出了家庭需求量，那么就可以把多出的這部分電量通過智能電網(wǎng)傳輸?shù)狡渌枰秒姷牡胤?。但這是一種“賣電”的行為，家庭因此可以獲得收入。如果碰上陰天或者沒有風(fēng)的天氣，家庭太陽能和風(fēng)能發(fā)電站就無法正常工作，此時用戶想用電，則可以通過智能電網(wǎng)購買所需電能，這又是一種買電的行為。
在買與賣之間，便形成了良好的互動性。更神奇的是，用戶可以根據(jù)電價的波動（在很多國家用電高峰期的電價是很貴的），來選擇一個合適的時機(jī)買賣電能。電價信息由智能電網(wǎng)提供，而獲得這些信息的方式則有很多種，比如在互聯(lián)網(wǎng)上、手機(jī)上甚至收音機(jī)上。用戶獲得信息之后，再通過互聯(lián)網(wǎng)等手段，將買賣命令發(fā)送給家中已安裝好的智能儀表（電表的替換物），由智能儀表來控制是接收電能還是輸出電能。這樣下來，用戶就可以低價買入電能，再高價賣出，很像炒股。
智能電網(wǎng)的互動性還不止于此。它還能讓所有用電的產(chǎn)品，都加入到互動的過程中。福特汽車就正在嘗試這樣做。當(dāng)福特插電式混合動力車接入外接電源時，其電池系統(tǒng)能夠通過公用事業(yè)公司（比如電力公司）傳送出的智能參數(shù)與電網(wǎng)直接進(jìn)行溝通。車主通過使用車輛的觸摸屏導(dǎo)航界面，以及中控臺的“福特車載辦公解決方案系統(tǒng)”就可選擇車輛在什么時候充電，以及充電的時長和電費(fèi)。如果車主長時間不用車，還可以出售掉儲存的現(xiàn)有電量。
家用電器同樣也可以實(shí)現(xiàn)互動操作，前提也是它們插上了電源（即接入智能電網(wǎng)）。然后用戶就可以通過手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)或者其他工具，遠(yuǎn)程控制家用電器的開關(guān)狀態(tài)，并可設(shè)置具體參數(shù)，比如設(shè)定空調(diào)溫度、洗衣機(jī)的洗滌程序等。更令人想不到的是，用電產(chǎn)品還能夠自主地選擇用什么能源的電能，喜歡風(fēng)能發(fā)電的人就選擇風(fēng)能，以此類推還有太陽能、煤、燃?xì)獾鹊取Ｒ恍p碳要求較高的組織機(jī)構(gòu)，自然會選擇新能源，這樣也就可以促使整個社會大大提高新能源的使用比例。如果沒有智能電網(wǎng)，新能源的發(fā)電量就不能被有效地傳輸，這些組織也就沒得選擇。就像內(nèi)蒙古有龐大的風(fēng)電量，而內(nèi)陸地區(qū)絕大多數(shù)工廠卻仍在用煤電。
智能電網(wǎng)強(qiáng)大的互動性，其目的就是將新能源的利用率發(fā)揮到極致，而這些并非天方夜譚。
德國斯圖加特的200個家庭，正在享受著智能電網(wǎng)帶來的美好生活；在美國科羅拉多州的一個擁有10萬人口、名為Boulder的小城市，智能電網(wǎng)在這里也得到應(yīng)用。更多的組織機(jī)構(gòu)在嘗試研究和應(yīng)用智能電網(wǎng)。西門子公司計劃在智能電網(wǎng)上投資60億歐元；美國思科公司正在全球各地幫各國的電力公司建設(shè)智能電網(wǎng)，因?yàn)樗嘈牛聜€十年智能電網(wǎng)將得到廣泛應(yīng)用。參與其中的，還有IBM、微軟、SAP等IT公司。
智能電網(wǎng)正在帶來更大的市場機(jī)會。美國咨詢公司BrattleGroup對美國市場上智能電網(wǎng)（SmartGrid）相關(guān)投資金額的估算值為平均每年750億美元。該公司還估算出了2010年至2030年的合計數(shù)字，確定其總額為1.5萬億美元。如此龐大的市場并非空穴來風(fēng)，智能電網(wǎng)至少涉及三個領(lǐng)域：從發(fā)電站配送至配電站，然后再傳輸至每個用戶所需要的電力控制網(wǎng)（輸配電網(wǎng)）；一條能夠傳輸智能電網(wǎng)中所有及時數(shù)據(jù)的通信網(wǎng)（信息通信網(wǎng)），以及承擔(dān)家庭及辦公室負(fù)荷控制工作的智能儀表；利用信息通信網(wǎng)作為基礎(chǔ)設(shè)施的解決方案及服務(wù)（IT技術(shù)服務(wù)）。這三個領(lǐng)域都將產(chǎn)生巨大的商業(yè)價值，比如智能儀表、智能儀表信息管理系統(tǒng)、家庭電力控制裝置以及利用上述設(shè)備的需求響應(yīng)（DemandResponse）等服務(wù)。
智能電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)價值和新能源的高利用率，已引起各國政府的重視。奧巴馬的新能源戰(zhàn)略中，將有45億美元用于改造智能電網(wǎng)。中國在今年5月份，也向世界宣布了要建立“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的決心，并預(yù)計分三階段完成（2020年建成），共投資4萬億元。只不過，中國現(xiàn)階段的智能電網(wǎng)概念，關(guān)注的是用戶雙向互動的功能，而歐美宣傳得比較多的是IT技術(shù)的應(yīng)用。中國IT公司應(yīng)更多地加入智能電網(wǎng)的建設(shè)中。要知道，智能電網(wǎng)絕不只是安裝一個智能電表那么簡單。
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