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      沒有分布式能源何談智能電網?

      發布日期:2022-07-14 點擊率:52

           編者語: “統一堅強智能電網”要依靠眾人的參與、支持、投入和創新,不是電網公司一家來統一大家,而是共同的參與來建立一個統一的理念。

           上世紀八、九十年代,當互聯網全面進入人類生活的時候,曾發生過一次深刻爭論,互聯網究竟是工程師技術層面研發技術,還是全人類共同參與的創新?

        麻省理工學院電腦科學實驗室的高級研究員戴維●克拉克(DavidClark)曾表述:“把網絡看成是電腦之間的連接是不對的。相反,網絡把使用電腦的人連接起來了。互聯網的最大成功不在于技術層面,而在于對人的影響。”

        他對于互聯網的描述,使我們對于智能電網有了更多的啟示,智能電網是我們從互聯網走向“物聯網”的平臺之一,信息革命在把電腦后面的人連接之后,它將通過各種信息和物理網絡將芯片后面的“物”進行連接,而智能電網將能夠把各種供電和用電設備連接一體。

        在互聯網革命之前,人們追求的是工業化的法則,追求規模、追求大、追求系統的獨立完整性。工廠越造越大、機器越造越大、系統越造越大、企業也越來越大。以大為美,以大為優,以大為尊,大的就是好的。“規模效應”成為唯一的放之四海的真理和準則。

        IBM、王安電腦等曾經熱衷制造大型超級計算機,用專用電纜和終端將每一個用戶和中央計算機連接起來,建立一個工業時代的金字塔式的信息系統。但是這樣的系統一但出現故障就會中斷所有人的工作,損失所有的計算數據,計算機影響的范圍越大,造成的后果越嚴重。

        后來,人們嘗試將一臺臺PC連接成為一個個獨立的局域網,它的安全性和實用性得到了意想不到的改善。任何一臺PC損壞,不會影響整個系統的運行和其他計算機上的數據安全,任何一個網路癱瘓也不會影響其他網路的工作,這樣的系統更加簡單、方便、廉價和安全。

        信息時代與工業時代的一個根本轉變是從“規模效益”,轉向“效益規模”。在工業時代,由于信息技術的局限,我們無法知道需求者是如何消費的,無法管理終端消費的方式,我們唯一能選擇的就是不斷擴大產能規模和系統規模,靠更大的規模覆蓋來彌補每一個終端消費的差異性和不確定性。

        但是信息革命不僅使我們有可能知道終端是如何消費,而且有可能去影響、引導和控制這些消費,我們生產、配送、銷售和售后服務的盲目性被逐步改善。

        同理,智能電網與互聯網是一個層面的問題,是將互聯網的理念應用于能源、電力領域。

        目前,電力系統的工程師們更多地討論的是電網的信息化、數字化、自動化、互動化,強調電網要靠智能化服務好“大火電基地、大水電基地、大核電基地、大可再生能源基地和特高壓電網”,這不是從互聯網的視角來探討審視問題,而是從傳統電力系統的視角來面對新時代的技術革命。

        正如電監會一位人士所言,他們討論的似乎不是智能電網,而更像是電網自動化的升級改造。互聯網的理念是信息時代的精髓,而我們卻用工業時代的理念來詮釋一個信息時代的創新產物,背離了信息時代的所趨大勢。

        我們所說的“智能電網”的主要目標,是讓中國這個13億人口的全球最大電力市場如何與建設在西部地區數千里之外的超大型可再生能源基地遙相呼應、統一一致、協同優化和堅不可摧。

        我們要考慮的是若干“風電三峽”、若干“太陽能三峽”、若干“生物質三峽”的“安全接入”和“合理利用”,建立智能化電網主要目的是,要解決這些不確定、不穩定、不可靠的大型可再生能源基地的安全利用,保障特高壓系統的安全運行。我們讓電網變得更加“堅強”和“一統”,而不是建立一個多元化參與的扁平化信息能源網絡。

        從安全意義上講,建設這種電網不太可能采取開放的技術研發模式,因為這不是一個局域網,不是一臺PC,一旦出問題將會造成極其嚴重的后果,因此,智能電網最終也只能成為少數精英工程師和外國高技術公司攻克的難關。這與目前國際上要建設的智能電網存在本質差異,至多這也只能算是中國特色的電網智能化,而不是一個可以將中國技術優勢普及到全球的方向。

        IBM公司在《智慧地球贏在中國》一書中認為,在現在的電網中,消費者僅僅充當被動購買者的角色。舊的供電模式僅僅是為了單向傳輸電力,而不是管理一個動態的能源供求互動的網絡。

        世界其他國家發展智能電網關鍵是要為各種分布式能源提供自由接入的動態平臺、為節能和需求側管理提供智能化控制管理平臺、為蓄電汽車和各種新型電器提供創新的應用平臺,從而解決供電安全和可持續發展等問題。

        在美國、歐洲和日本,發展智能電網有一個堅實的基礎和實實在在的市場,這就是從上世紀七十年代“石油危機”以來逐步發展起來的分布式能源系統,在這些國家分布式能源已經極為普及,他們高效利用天然氣、沼氣、焦爐煤氣等清潔資源進行熱電冷聯供,因地制宜地利用小水電資源、生物質資源及可再生能源,利用各種廢棄的資源來增加電力和其他能量供應。

        美國和西歐目前基本不再建設大型電源及大型能源設施,正是因為這些依附于用戶終端市場的能源利用設施,將他們的能源利用效率不斷提高,排放不斷減少,能源結構不斷優化。

        這些星羅棋布在用戶圍墻內、地下室中、工業裝置側的能源綜合供應體系,像互聯網之前的PC一樣為智能電網的建立奠定了基礎,為下一步用戶普及分布式的可再生能源以及蓄電式電動汽車體系建立了依托的基礎。

        但是,在中國由于行業壁壘和行業壟斷,分布式能源發展面臨了世界各國絕無僅有的艱難,即便在北京,即便是國家發展改革委批準的項目,即便是奧運會承諾的工程,即便有國務院總理、副總理的關心和支持,依然無法接入電網。沒有PC,何以談互聯網?沒有分布式能源,何以談智能電網?

        西北地區確實陽光條件更好,但是如果考慮將這些資源轉換之后遠距離輸送到東部沿海地區,經濟性一定會比在東部用戶的屋頂上建設光電系統更好,更經濟。我們不反對大規模利用這些資源,并輸送這些清潔能源到內地市場,但是應該清楚,這是一個長期復雜的任務,是一個投資巨大的工程。日益加劇的全球氣候變化和國際社會咄咄逼人的態勢無法等待到我們有能力解決這些問題時再采取行動。

        目前,清華大學的教授們已經研究出利用太陽能煉硅技術,太陽能的利用可以實現就地化;利用不穩定太陽能、風能進行冶煉的技術也在研究中,很多專家認為,在西部陽光明媚地區直接利用太陽能應該作為一種趨勢,而且技術上的制約更少,安全上的風險更小。

        清華大學倪維斗院士也一直認為,應該尊重自然規律,在人口集中的東中部地區,更多鼓勵發展與建筑融合的分布式能源利用設施,通過現有的能源系統提供調節保障,這將更有利于推廣和普及新能源。

        現在廉價的薄膜太陽能電池在陰天薄霧下也能發電,可以像玻璃一樣作為建筑一體化的材料,而且發電成本也在不斷降低。這種能源系統,既不需要建設千里迢迢的特高壓輸電網絡,投資也可以由用戶自己承擔。未來的能源用戶可以像我們今天購置PC機、掃描儀一樣來自我裝備各種可再生能源供能體系、智能化節能系統和蓄能削峰平谷裝置。

        解決能源效率和環境資源,與實現信息革命是同樣的問題,要盡可能調動各種積極性,發動大家的共同創造力,讓所有的人、企業、各級政府都有機會以各種方式參與、投資和分享成果,智能電網就是要完成這樣一個任務。我們建立的智能電網就是優先提供一個這樣共同解決問題的平臺,而不僅僅是依靠少數幾個大企業,少數一些精英工程師和少數政府部門來主導。

        “統一堅強智能電網”要依靠眾人的參與、支持、投入和創新,不是電網公司一家來統一大家,而是共同的參與來建立一個統一的理念。

        毛主席1934年曾經說過:“革命戰爭是群眾的戰爭,只有動員群眾才能進行戰爭,只有依靠群眾才能進行戰爭。”他1955年撰文指出:“人民群眾有無限的創造力。他們可以組織起來,向一切可以發揮自己力量的地方和部門進軍,向生產的深度和廣度進軍,替自己創造日益增多的福利事業。”這可以看作是智能電網應該遵循的基本法則。


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