智能電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)

    7月16日，美國(guó)能源部部長(zhǎng)朱棣文在來(lái)華訪(fǎng)問(wèn)期間特別對(duì)發(fā)展智能電網(wǎng)的技術(shù)問(wèn)題、成本問(wèn)題及普及推廣問(wèn)題表示了關(guān)注，并希望中美雙方能夠在解決相關(guān)問(wèn)題方面攜手合作。同時(shí)來(lái)訪(fǎng)的美國(guó)商務(wù)部部長(zhǎng)駱家輝則指出，智能電網(wǎng)是世界電網(wǎng)發(fā)展的新趨勢(shì)，發(fā)展智能電網(wǎng)可以引導(dǎo)各方更加高效地用電，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，潛力巨大。當(dāng)前，美國(guó)在積極推進(jìn)智能電網(wǎng)的發(fā)展，并開(kāi)展相關(guān)試點(diǎn)工作，這是奧巴馬政府組建以來(lái)著力推進(jìn)的一件大事。此前的5月18日，朱棣文和駱家輝已聯(lián)合宣布了美國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的第一批標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著美國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)正式邁步。

　　用智能電網(wǎng)取代現(xiàn)有的落后電網(wǎng)，可在用戶(hù)和供電商之間建立雙向?qū)崟r(shí)的溝通聯(lián)系。一個(gè)更加智能的電力網(wǎng)絡(luò)將從根本上改變?nèi)藗児芾砥溆秒姾椭Ц峨娰M(fèi)的方式。從理論上講，這種技術(shù)將有助于減少需求、節(jié)約資金、提高可靠性和效率、促進(jìn)可再生能源的使用，進(jìn)而減少溫室氣體的排放。

　　智能電網(wǎng)將納入能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)用電量的實(shí)時(shí)變化從而減少能源浪費(fèi)的傳感器和控制新技術(shù)。此外，電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商能及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能會(huì)導(dǎo)致級(jí)聯(lián)中斷的相關(guān)問(wèn)題。2003年，級(jí)聯(lián)中斷事故曾導(dǎo)致美國(guó)東北部地區(qū)大面積停電。智能電網(wǎng)技術(shù)還能在電力輸出實(shí)時(shí)變化的情況下保持電網(wǎng)穩(wěn)定，從而使能源公司納入更多像風(fēng)電這樣的間歇性可再生能源電力。

　　但是，要想實(shí)現(xiàn)這些必要的變革并不容易。本周，在紐約通用電氣全球研究中心舉行的智能電網(wǎng)研討會(huì)上，相關(guān)專(zhuān)家就指出，發(fā)展智能電網(wǎng)目前面臨的最大阻力來(lái)自監(jiān)管者和消費(fèi)者對(duì)系統(tǒng)復(fù)雜性以及隱私和安全的擔(dān)心。

　　對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，智能電網(wǎng)也意味著將徹底改變他們支付電費(fèi)的方式。消費(fèi)者不再按照統(tǒng)一費(fèi)率支付電費(fèi)，而是要在高峰期間支付更多的費(fèi)用，以鼓勵(lì)他們?cè)谶@些時(shí)段減少能源使用。美國(guó)通用電氣公司正在研發(fā)新型冰箱、干衣機(jī)及其他家用電器，這些電器設(shè)備可對(duì)來(lái)自公用部門(mén)的電力信號(hào)自動(dòng)作出反應(yīng)，在用電高峰期切斷電源或減少能源消耗，從而使消費(fèi)者避免支付峰值電價(jià)。此策略也可使公用事業(yè)部門(mén)推遲建設(shè)用來(lái)滿(mǎn)足用電高峰的新輸電線(xiàn)路和發(fā)電機(jī)組。

　　但美國(guó)紐約州公共服務(wù)委員會(huì)主席格雷·布朗認(rèn)為，這些必要的改變對(duì)消費(fèi)者而言是難以適應(yīng)的，因此，引入智能電網(wǎng)技術(shù)也許是緩慢和謹(jǐn)慎的進(jìn)程。

　　目前，工業(yè)和商業(yè)用電客戶(hù)已實(shí)行了每天不同時(shí)段不同價(jià)格的可變電價(jià)，他們具有專(zhuān)門(mén)知識(shí)和必要的資源及能力來(lái)尋求處理方法，但普通消費(fèi)者則不具備這樣的優(yōu)勢(shì)。事實(shí)上，在上世紀(jì)90年代，紐約州議會(huì)就阻止了實(shí)行強(qiáng)制性可變電價(jià)的立法，因?yàn)樗麄儞?dān)心可變電價(jià)會(huì)對(duì)那些無(wú)法避開(kāi)用電高峰的消費(fèi)者（如需要晝夜運(yùn)行電動(dòng)醫(yī)療設(shè)備的消費(fèi)者）造成影響。

　　因?yàn)槟承┖锰幒茈y衡量，電網(wǎng)升級(jí)還可能面臨來(lái)自監(jiān)管部門(mén)的阻力。監(jiān)管部門(mén)負(fù)責(zé)確保公用事業(yè)部門(mén)做出可抑制電價(jià)的明智投資，但效率和可靠性的提高是不容易量化的。除了電力成本外，監(jiān)管部門(mén)還必須開(kāi)始考慮長(zhǎng)期社會(huì)效益。最終，監(jiān)管部門(mén)還需證明該系統(tǒng)將可實(shí)現(xiàn)預(yù)期利益。

　　通用電氣負(fù)責(zé)傳輸和分配的副總裁鮑勃·吉列根表示，除了可測(cè)量結(jié)果的挑戰(zhàn)外，智能電網(wǎng)還提出了國(guó)家安全問(wèn)題?，F(xiàn)在，網(wǎng)絡(luò)恐怖主義和襲擊能源基礎(chǔ)設(shè)施已成為重要的關(guān)注對(duì)象。將更多的技術(shù)引入到電網(wǎng)中，給能源基礎(chǔ)設(shè)施帶來(lái)了更多的連接點(diǎn)，人們對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施保護(hù)的擔(dān)憂(yōu)也就由此不斷升級(jí)。

　　吉列根還認(rèn)為，智能電網(wǎng)技術(shù)還會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的隱私問(wèn)題，主要表現(xiàn)在，人們不想被淹沒(méi)在與其電力使用行為相關(guān)的促銷(xiāo)電話(huà)中，也不想讓人實(shí)時(shí)了解他們都在做些什么。

　　智能電網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)本身也可能成為一個(gè)實(shí)際問(wèn)題。目前，一個(gè)公用事業(yè)單位可能會(huì)擁有500萬(wàn)個(gè)電表以及3000臺(tái)電網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，這個(gè)數(shù)字可能會(huì)增加1000倍，每個(gè)設(shè)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量與現(xiàn)在相比也會(huì)增加1000倍。如此的數(shù)據(jù)量處理是相當(dāng)困難的，但一旦制定出開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，這也會(huì)給一些開(kāi)發(fā)監(jiān)控應(yīng)用新技術(shù)的公司帶來(lái)更多機(jī)會(huì)。

　　消費(fèi)者目前還沒(méi)有做好改變自己的準(zhǔn)備，可變電價(jià)的實(shí)施也許還需要10年的時(shí)間。同時(shí)，電網(wǎng)的改造必須以不直接影響消費(fèi)者的方式進(jìn)行，如減少?gòu)陌l(fā)電機(jī)組到消費(fèi)者之間的能源浪費(fèi)量：通常的損耗率為7%到10%，而在高峰需求期間這個(gè)數(shù)字能達(dá)到20%到30%。另外，可執(zhí)行可變電價(jià)的智能電表和設(shè)備的技術(shù)開(kāi)發(fā)將耗資數(shù)十億美元，并可能需要10年的安裝時(shí)間。