在北京市豐臺區(qū)“蓮香園”小區(qū),一套位于頂樓的三居室,被國家電網(wǎng)長期租賃,改裝成了智能電網(wǎng)的“樣板間”。在這里,國網(wǎng)信通公司智能電網(wǎng)信通技術中心主任趙丙鎮(zhèn)反復對參觀者講解“智能電表”。
“可以實現(xiàn)遠程無人抄表和數(shù)據(jù)收集。”趙丙鎮(zhèn)告訴《財經(jīng)國家周刊》,這種融合了數(shù)字技術的電表,還可以實現(xiàn)住戶不出小區(qū)刷卡或現(xiàn)金繳費。
除此之外,國家電網(wǎng)還正在推進“電力光纖到戶”。這是一種把光纖嵌入低壓220~380伏電纜的新型電纜,既可送電,又可搭載互聯(lián)網(wǎng)和電信、廣播電視信號,實現(xiàn)了“四網(wǎng)融合”。
這個概念,比“三網(wǎng)合一”似乎更進一步。“這個問題很敏感。”國網(wǎng)信通公司總經(jīng)理劉建明說,“但其他三網(wǎng)可以租我們的線路。”
趙丙鎮(zhèn)的手中,捏著一個類似十吋手提電腦的觸摸屏。他稱之為“智能交互終端”。這個設備和入戶的光纖無線相聯(lián),能讓住戶立即讀到電水氣三表的讀數(shù)和交費信息。
“智能交互終端還有許多增值業(yè)務,如社區(qū)服務、超市打折信息、訂餐、安防、股票、進行遠程醫(yī)療。”劉建明說,“想想吧,生病了可以通過屏幕,讓遠方的醫(yī)生初步診斷、治療,不用開車來回跑,多么低碳。”
除此,這套房屋中安裝的全是智能插座,房主在外地可使用互聯(lián)網(wǎng)和手機,通過“智能交互終端”進行遠程指揮。“下班前,你坐在辦公室敲擊幾下鍵盤,或者撥一下手機,家中的空調開始自動預熱,電飯煲開始煮飯,電熱水器開始加溫。”
有了智能插座,為解決中國電網(wǎng)調度最頭疼的“削峰填谷”帶來曙光;未來出臺配套的“峰谷分時電價”后,居民在高電價時回避用電,低電價時則使用大功率的熨斗、電熱水器,為電動汽車充電。
在“蓮香園”小區(qū)試點的樓頂,國家電網(wǎng)還安裝了太陽能光伏板,“天氣最好的一天,曾發(fā)電7.8度,一個家庭基本夠用;多余的還可返送給電網(wǎng),供其他家庭使用。”
這正是智能電網(wǎng)的“互動性”:以往,用戶只能單向地用電、繳費;如今,用戶除可獲取用電信息外,還可建設規(guī)模很小的“分布式電源”,大量使用“綠色”的風力、光伏發(fā)電自用,多余部分還可以賣給電網(wǎng)。
這種“分布式電源”,對局部供電安全起著重要作用。玉樹地震發(fā)生后,《財經(jīng)國家周刊》記者曾在現(xiàn)場看到,只有光伏供電的路燈頑強地亮著。
劉建明對試點的推廣充滿期待:“最近,國家電網(wǎng)剛和電信簽了合作協(xié)議,今年準備對3.7萬戶實現(xiàn)光纖到戶。”
全球路線
近兩年來,智能電網(wǎng)可謂“紅遍全球”。美國、歐盟等發(fā)達經(jīng)濟體,都將“智能電網(wǎng)”視為拯救金融危機的稻草,紛紛拋出天價投資計劃。資本一窩蜂“朝圣”,智能電網(wǎng)一時風光無限。
但從美國電力科學院2001年正式提出Intelli?grid概念至今已10年,世界各國對“智能電網(wǎng)”尚無統(tǒng)一定義。
2008年11月,中美清潔能源合作組織特別會議召開,會上開始使用“Smart?Grid”一詞(有關部門將smart譯為“智能”),其后才開始推廣“智能電網(wǎng)”這一概念。但是,究竟什么是智能電網(wǎng),依然見仁見智。
早在2003年,美國能源部曾發(fā)布了Grid?2030計劃,爭取到2030年建成完全自動化、高效能、低投資、安全可靠和靈活應變的輸配電系統(tǒng),以保障大電網(wǎng)的安全穩(wěn)定,提高供電可靠性和電能質量。
這個計劃,準備通過采用先進的材料技術、超導技術、電力電子技術,重點研究控制技術、廣域測量技術、實時仿真技術、儲能技術、可再生能源發(fā)電技術、微型燃氣輪機發(fā)電技術等,以構建全美骨干電網(wǎng)、區(qū)域性電網(wǎng)、地方電網(wǎng)和微電網(wǎng)(分布式能源系統(tǒng))等多層次電力系統(tǒng)。
雖然Grid2030當時看來只是一個設想,但是美國后來所做的工作,均是圍繞該設想的內(nèi)容展開。
奧巴馬政府計劃,確保新能源發(fā)電量到2012年占總發(fā)電量的10%,到2025年這一比例達到25%。為此,美國一些電廠開始大規(guī)模安裝智能電表。
美國智能電網(wǎng)發(fā)展分為三個階段:第一階段是2009年,各州政府計劃并著手發(fā)展;第二階段是2010~2020年,家電設備能通過有線或無線方式遠距離操作;第三階段是到2030年,各種電器設備都能自行控制負荷量,屆時全美用電量降幅可達到4%,相當于節(jié)省204億美元電費。
縱觀美國近兩年的能源政策演變,可以清晰讀出美國政府準備依靠發(fā)展新能源,減少對進口石油依賴,實現(xiàn)國家“能源獨立”,重新引領世界經(jīng)濟的決心。
而歐洲的智能電網(wǎng)計劃名為Super?Smart?Grid,直譯為“超級智能電網(wǎng)”。在未來10年內(nèi),歐洲將建立一套橫貫歐洲大陸的高壓直流電網(wǎng),用于輸送潛力巨大的大西洋(18.29,-0.02,-0.11%)風能、南歐和北非沙漠的太陽能等可再生能源,并將德國的太陽能電廠與挪威的水電站聯(lián)成一片。到2020年,可再生能源在歐盟能源供應系統(tǒng)中的比例將達到20%。
目前,意大利已有一大半的傳統(tǒng)電表改換為智能電表,丹麥近20%電力來自風能。歐洲的智能電網(wǎng),更加關注可再生能源接入和分布式電源接入。這一點,歐美驚人的一致。
觸摸“智網(wǎng)”城
在設定了智能電網(wǎng)路線之后,智能生活開始被提上日程。
在美國科羅拉多州一個9萬人的城鎮(zhèn)博爾德,Xcel?Energy公司從2008年就開始建設全美首個“智能電網(wǎng)城”。該城共安裝了25000只智能電表,為用戶進行“用電情況分析”,方便居民根據(jù)實時電價靈活、合理地使用電器;居民家中普遍安裝了太陽能電池板、風力渦輪機和混合動力車等裝備,風水光能等清潔能源,通過智能電網(wǎng)輸送進入家庭。
“該市市長曾說,外界說我們是第一個智能電網(wǎng)城市,實際上我們是將要建成。”國家電網(wǎng)智能電網(wǎng)部主任王益民告訴《財經(jīng)國家周刊》記者:“我們后續(xù)了解的情況,這座城市做不下去了。按照前景圖他們也有電器自動化,家家風電。投資來源沒有得到解決。”
而世界上最著名的智能化住宅,非比爾·蓋茨的豪宅莫屬。
他在回家的路上,只需操作車上的計算機就能遙控家里所有電器,可以設定好室內(nèi)溫度和濕度,可以開啟熱水器給浴缸放好熱水,還可以操控廚具做好飯菜;走進房間后,照明系統(tǒng)會根據(jù)人數(shù)多少和人員位置自動開始工作,人員離開后,相應區(qū)域的燈光就會熄滅……這個豪宅里埋藏著長達幾公里的光纖電纜,連接著多臺服務器。
在比爾·蓋茨的構想中,只要有芯片,只要能通電的地方都能實現(xiàn)信息化。電視、手機等等都能成為互動的通訊平臺。
如今,世界各國對智能電網(wǎng)的研究,讓這一設想成為可能。
6月中旬,日本經(jīng)產(chǎn)省和沖繩縣與美國能源部、夏威夷州簽署合作備忘錄,決定將在日本沖繩縣和美國夏威夷州合作試驗智能電網(wǎng)。
上述兩個國家,都是智能電網(wǎng)的先行者。
2010年夏天,日本已經(jīng)在橫濱市、愛知縣豐田市、北九州市、京都府選擇4個地點開始大規(guī)模智能電網(wǎng)試驗,其中橫濱市有4000戶參加,豐田、東芝、新日鐵等大型公司也參加了試點。
采用2.7千瓦的太陽能發(fā)電設備,設置附有信息功能的智能電表、蓄電池等。大規(guī)模智能電網(wǎng)實驗時間為5年,費用大約為1000億日元。
而在中國,智能電網(wǎng)城有兩個樣板,上海世博園智能電網(wǎng)綜合示范項目和中新天津生態(tài)城(下稱生態(tài)城)。
“我們做了對比,目前的智能電網(wǎng)的試點和比爾·蓋茨家差不多,有些用電功能還要好得多。他多了路燈和游泳池的控制,可以給游泳池放水加溫,這些都是一樣的原理,我們也可以加上。”在接受《財經(jīng)國家周刊》記者采訪時,國家電網(wǎng)信息通信有限公司總經(jīng)理劉建明說。
生態(tài)城位于天津濱海新區(qū),距天津中心城區(qū)45公里,規(guī)劃面積30平方公里,于2008年底開工建設,計劃用10到15年的時間建成。起步區(qū)占地4.6平方公里,計劃用3到5年時間建成。
2010年4月,生態(tài)城的第一個智能變電站正式開工建設,天津電力公司發(fā)展策劃部主任劉明志接受《財經(jīng)國家周刊》記者采訪時介紹,智能電網(wǎng)項目就設在起步區(qū)。國家電網(wǎng)將在生態(tài)城建設兩個220kv變電站和四個110kv變電站,電力總負荷41萬千瓦,起步區(qū)最大電力負荷7.7萬千瓦。