IBM把智能電網(wǎng)稱(chēng)為“電網(wǎng)2.0”

　　2010年5月的上海世博會(huì)，“聰明的電網(wǎng)”就已經(jīng)展示給公眾，用戶只需按一個(gè)操作總臺(tái)或手機(jī)的按鈕，就能遠(yuǎn)程控制空調(diào)、微波爐等家用電器的開(kāi)關(guān)。

　　同一小區(qū)內(nèi)、不同小區(qū)間、甚至不同城之間也能在智能電網(wǎng)的協(xié)調(diào)下實(shí)現(xiàn)智能化的電能調(diào)配。電力公司通過(guò)分析讀取每個(gè)用戶的使用數(shù)據(jù)，了解用戶的電力使用狀況，還可以向用戶提示如何最有效節(jié)電。

　　電力高峰時(shí)，電力公司通過(guò)遠(yuǎn)程操作調(diào)節(jié)空調(diào)的溫度設(shè)置。用電低谷時(shí)儲(chǔ)備起來(lái)的多余能量，可以用于給電動(dòng)汽車(chē)充電。

　　光和水的能量供給智能生活

　　夜晚從高處向下望，無(wú)論是辦公室、住家或是學(xué)校，一扇扇的窗戶透出光亮，裝扮整個(gè)城市。但這些窗戶就像一只只嗷嗷待哺的幼獸，等待電網(wǎng)透過(guò)各式電線，把電力源源不斷地輸入千家萬(wàn)戶。

　　大量的電力需求，使得電力在高峰期供應(yīng)不及，低谷時(shí)則浪費(fèi)無(wú)人使用。這樣的事情，經(jīng)常在世界各國(guó)發(fā)生。2005年，加拿大人馬克？坎貝爾(Mark Kerbel)發(fā)明了一種無(wú)線控制器—與大樓的各個(gè)電器相連，并實(shí)現(xiàn)有效控制，減少大樓在用電高峰期的用電量。實(shí)踐證明，在使用了無(wú)線控制器后，醫(yī)院、酒店、賣(mài)場(chǎng)、工廠和其他大型場(chǎng)所可以節(jié)省多達(dá)30%的峰值電能。而坎貝爾的技術(shù)就是現(xiàn)下熱門(mén)的“智能電網(wǎng)”的一部分。

　　美國(guó)知名風(fēng)險(xiǎn)投資公司Zpryme預(yù)測(cè)，2014年全球智能電網(wǎng)市場(chǎng)將達(dá)1714億美元。如此巨大的經(jīng)濟(jì)“蛋糕”，自然受到各國(guó)關(guān)注，多個(gè)國(guó)家已在著手智能電網(wǎng)的研發(fā)和推廣。

　　奧巴馬上任后提出了智能電網(wǎng)的計(jì)劃重點(diǎn)，升級(jí)換代老舊的電網(wǎng)系統(tǒng)，建立橫跨四個(gè)時(shí)區(qū)的統(tǒng)一電網(wǎng)，逐步實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)帷⒎植际侥茉吹鹊慕y(tǒng)一入網(wǎng)管理，提高能源利用效率。

　　歐洲因?yàn)榛剂蠀T乏而大力發(fā)展清潔能源并網(wǎng)的智能電網(wǎng)。可再生能源超級(jí)電網(wǎng)計(jì)劃包括十年內(nèi)建立橫貫歐洲大陸的電力系統(tǒng)，北與挪威的水電站連成一片、南接北非的太陽(yáng)能電場(chǎng)，加強(qiáng)歐洲大陸的電力供給，提高可再生能源的安全性和可靠性。

　　而我國(guó)的側(cè)重點(diǎn)在以特高壓電網(wǎng)為基礎(chǔ)，貫通西部發(fā)電與東部用電，通過(guò)統(tǒng)一、暢通、高效、雙向的高度智能化通信網(wǎng)絡(luò)連通、控制，來(lái)保障特大輸電能力的互聯(lián)電網(wǎng)能夠“清潔、安全、自愈、經(jīng)濟(jì)、互動(dòng)”地運(yùn)行。

　　據(jù)國(guó)際能源組織(IEA)2010年報(bào)告，2008年全球超過(guò)68%的電力供給都是燃燒化石燃料、原始煤、天然氣，釋放了119億噸二氧化碳進(jìn)入大氣。

　　有人說(shuō)，40年前互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)明，掀起的是信息產(chǎn)業(yè)的革命；40年后智能電網(wǎng)的發(fā)明，則是在掀起能源產(chǎn)業(yè)的革命。

　　智能電網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)下是發(fā)電、輸電、配電和用電四大環(huán)節(jié)。最終提供給公眾的電力能量，由最初的能源發(fā)電而來(lái)。從產(chǎn)業(yè)鏈角度看，未來(lái)因智能電網(wǎng)發(fā)展而受益最大的將是新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)。而反之說(shuō)，智能電網(wǎng)是解決新能源發(fā)電并網(wǎng)問(wèn)題的有效手段。

　　清潔的能源用來(lái)發(fā)電，涉及智能電網(wǎng)的發(fā)電和輸電兩個(gè)環(huán)節(jié)。風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能光伏發(fā)電是目前實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)的主要能源。

　　“風(fēng)光”的喂養(yǎng)不適癥

　　2011年成立的國(guó)家能源智能電網(wǎng)(上海)研發(fā)中心設(shè)置5個(gè)研究方向中，“大規(guī)模風(fēng)能接入與儲(chǔ)能應(yīng)用技術(shù)”是研究關(guān)于清潔能源這撮“奶粉”和智能電網(wǎng)這個(gè)“嬰兒”相適應(yīng)的問(wèn)題。

　　以風(fēng)電為例，研究中心常務(wù)副主任、上海交大蔡旭教授說(shuō)，我國(guó)大量集中開(kāi)發(fā)的風(fēng)電場(chǎng)主要分布于西北部，由于當(dāng)?shù)叵{能力不足，需要通過(guò)電網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離外送。如何將大容量間歇性風(fēng)電并入電網(wǎng)，成為目前電網(wǎng)公司和能源生產(chǎn)商面臨的最大問(wèn)題。

　　根據(jù)電力調(diào)度中心及供電公司的表述，風(fēng)能的能量密度小；由于風(fēng)力和風(fēng)向時(shí)常不穩(wěn)，導(dǎo)致能量無(wú)法集中；風(fēng)能不能大量存儲(chǔ)；風(fēng)力發(fā)電機(jī)采購(gòu)成本高，致使發(fā)電成本大幅度攀升這些問(wèn)題都是電網(wǎng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電的不適應(yīng)之處。

　　刨除商業(yè)成本因素，技術(shù)上的問(wèn)題更加影響“嬰兒”的腸胃接受程度。風(fēng)力風(fēng)向不穩(wěn)定，太陽(yáng)能光伏發(fā)電亦會(huì)發(fā)生產(chǎn)電能量不穩(wěn)定的狀況。

　　對(duì)電網(wǎng)的不利影響主要包括對(duì)電網(wǎng)頻率的影響，對(duì)電網(wǎng)電壓和系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，諧波污染問(wèn)題，對(duì)保護(hù)裝置的影響，對(duì)有功調(diào)度的影響。

　　簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，以歐洲的數(shù)據(jù)，風(fēng)力發(fā)電最佳狀態(tài)是電網(wǎng)系統(tǒng)中風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量占系統(tǒng)總負(fù)荷的比例為10%，這樣整張電網(wǎng)才能消化清潔能源帶來(lái)的不穩(wěn)定因素。

　　根據(jù)國(guó)際能源組織(IEA)2011年7月發(fā)布的《智能電網(wǎng)技術(shù)路線圖》顯示，電力儲(chǔ)能在未來(lái)將發(fā)生在發(fā)電、配電和用電三個(gè)環(huán)節(jié)上，這也是發(fā)電環(huán)節(jié)的清潔能源所要面臨的一項(xiàng)重大問(wèn)題。

　　美國(guó)獨(dú)立電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商CEO特里·波士頓認(rèn)為，能源儲(chǔ)存技術(shù)是被寄予厚望的新技術(shù)，有助于解決能源需求中的易變性。

　　1月份媒體報(bào)道，比亞迪(27.29,0.64,2.40%)(BYD)和國(guó)家電網(wǎng)(微博)(SGCC)在河北省張北縣建成了可能是世界上最大的電池儲(chǔ)能站，使用了比亞迪20年壽命以上的磷酸鐵電池和“調(diào)峰負(fù)荷平衡”的充電和放電方法。

　　而英利表示，他們應(yīng)用的太陽(yáng)能光伏儲(chǔ)能技術(shù)是物理儲(chǔ)能，叫作“磁懸浮飛輪儲(chǔ)能技術(shù)”。2011年9月份，一臺(tái)20千瓦級(jí)的樣機(jī)下線。形象地說(shuō)，通過(guò)電能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，用一個(gè)類(lèi)似于大罐子的儲(chǔ)能容器，把多出來(lái)的電先儲(chǔ)存在那里，等到一個(gè)比較平衡的狀態(tài)再進(jìn)行輸出。

　　據(jù)外媒報(bào)道，2010年-2014年飛輪儲(chǔ)能全球的經(jīng)濟(jì)前景將達(dá)到12%的復(fù)合年增長(zhǎng)率。

　　除此之外，還有利用熱儲(chǔ)能、水電儲(chǔ)能的例子。而研究者認(rèn)為電池和熱能在近期增長(zhǎng)空間較大。

　　與智能電力時(shí)代共同成長(zhǎng)

　　當(dāng)前，英、法、美以及日韓等國(guó)，都在智能電網(wǎng)領(lǐng)域作出了相應(yīng)的規(guī)劃。英國(guó)制定“2050年智能電網(wǎng)線路圖”，一期到2020年前，4700萬(wàn)個(gè)普通家庭電表將被智能電表全面替代，預(yù)計(jì)耗資86億英鎊。法國(guó)也計(jì)劃到2020年風(fēng)電達(dá)到20GW，比目前提高300%，推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)以更好地消納清潔能源。德國(guó)則制訂了“E-Energy”計(jì)劃，總投資1.4億歐元。

　　我國(guó)到2015年風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量將達(dá)到1.5億千瓦，發(fā)電量達(dá)到1900億千瓦時(shí)。而近期發(fā)布的《中國(guó)風(fēng)電發(fā)展路線圖2050》顯示，到2050年，風(fēng)電將滿足17%的國(guó)內(nèi)電力需求。

　　今年6月1日即將實(shí)施的風(fēng)電并網(wǎng)國(guó)標(biāo)《風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》的發(fā)布，意味著風(fēng)電并網(wǎng)的官方口徑給出了更嚴(yán)格的約束、開(kāi)口允許更多的改變。

　　國(guó)家電網(wǎng)公司剛剛發(fā)出的《2011年社會(huì)責(zé)任報(bào)告》則顯示2012年對(duì)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的投資超過(guò)3000億元。

　　有媒體形容2012年是智能電網(wǎng)的盛宴。但作為智能化時(shí)代其中的一個(gè)嬰孩，智能電網(wǎng)還有很長(zhǎng)的路要走。

　　過(guò)去的一個(gè)世紀(jì)，家庭、工廠、城市、制造業(yè)的電氣化，改變了社會(huì)的面貌和數(shù)百萬(wàn)人的生活。穩(wěn)定的電力能源改進(jìn)了教育、提升了個(gè)人和公共健康、成為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的重要奠基石，甚至還促成了藝術(shù)的興旺。

　　而智能化的電網(wǎng)，會(huì)成長(zhǎng)為怎樣的情形，帶給人類(lèi)什么樣的生活改變，我們將拭目以待。

?