智能电网让电变得更便宜？

导语：智能电网技术的发展会不会让电变得更便宜?理论上来说是成立的。畅想一下，智能生产平台可以让电网企业知道什么时候哪里的电是最便宜的，智能存储平台可以让电动汽车成为分布式储能解决方案，在深夜用上最便宜的电。智能电网跨越时空的电力交易无论是用繁衍和学习机制对抗个体消逝保持整体延续，还是百折不挠地探索外太空的茫茫宇宙，人类进化的历程就是突破时间和空间限制的历程。为了克服时间和空间对能源利用的限制，人类提出了新的能源发展理念并加以实施，这就是智能电网。近日，国家主席习近平在研究中国能源安全战略时，提出能源行业要推动能源消费、能源供给、能源技术和能源体制四方面的革命。笔者认为，以“智能云平台、智能用电平台、智能生产平台、智能存储平台”为软构架的智能电网将推动中国乃至世界能源革命。“智能云平台”促进能源体制革命何时生产、何时消费、生产多少、消费多少等问题，是能源体制要解决的基本问题。笔者认为，计划经济倾向于以生产定消费，市场经济偏重于以消费定生产。我国改革开放的过程，就是从“以生产定消费”到“以消费定生产”的转变。今天，中国仍然延续“以生产定消费”的能源旧体制，依靠人来调节何时生产、生产多少等问题。近年来，大量的人力物力投入到能源生产当中，确保了能源的相对平衡。但是，由于人力永远不能实时获得完全对称的信息，能源短缺和过剩的现象经常会交替出现。因此，我们需要建立“智能云平台”，将能源的“生产、运输、存储、消费”四个环节的信息进行收集处理、实时通讯，对历年的数据进行分析比对，在某一个时段预测到下一个时段的负荷走向，作出预调节，从而避免能源浪费，提高单位能效。同时，处理需求侧和供应侧在时间和空间上的“梗阻”和“延迟”症状，让电力需求始终处于在线调节状态。这是革命性的体制变化，能源资源配置的主体由原来的人工，变革为由需求侧的市场信息，能源价格自然地调节着供求关系，能源的商品属性在这个平台上得以实现。“智能用电平台”促进能源消费革命笔者认为，能源消费的最大问题是观念问题。比如认为只要花了钱，爱用多少能源是个人的事。要改变能源消费观念，并非一日之功。既然道德教育和社会风气的养成尚需时日，那么，就要转而从规则和制度上寻找方法。这就需要建立“智能用电平台”，将需求侧精细地管起来。表面来看，“智能用电平台”是一种技术，其实它是一种规则，这种新的规则就是“分类别、分时段差别电价管理”。笔者在《请不要误读“智能电网”》一文中提出了“当令负荷管理”的概念。所谓“当令负荷管理”，就是规定什么时段用电干什么，这个时段的负荷类型就是“当令负荷”，超出这个时段的负荷则是“反季负荷”。比如在上下班高峰期，交通用电为“当令负荷”，用电相对平价，而如果某个家庭一定要在这个时刻烧开水洗衣服，那么抢夺的是交通用电负荷等“当令负荷”，按照规则，就必须付出远高于烧开水洗衣服“当令负荷”的价格。“智能用电平台”在负荷精细化分类的基础上进行分时分类需求侧管理，对粗放的需求侧管理进行颠覆性的改造。这不仅涉及到软硬件的更新，还要重构整个需求侧负荷管理体系。有人担心如此复杂的工程，实现起来难度太大。表面看他们的担心是技术，其实还是观念的问题，守旧思想让他们不愿改变。“智能用电平台”有两个接口，一个对着“智能云平台”，上传用电数据，例如各类负荷的表现周期和峰谷值，“智能云平台”将信息进行运算后共享给其它平台，作为能源生产、存储、运输的决策基础。同时，另一个接口对着电力消费者，改造后的家庭电器插口，会对负荷分类，不同类别赋予不同的电价，用价格来调节用电行为。“智能生产平台”促进能源供给革命“智能用电平台”将收集到的数据发送到“智能云平台”上，“智能云平台”按照规则进行运算形成指令，对电能的生产侧发出请求。于是，就需要“智能生产平台”来接受并处理指令，对发电厂进行“生产指标”分配，根据出力效率等主要参数决定哪些机组停发、哪些机组发电。“智能生产平台”指挥着各类电能生产厂家，包含火电、水电、核电、风电、太阳能发电等。我们知道，不同的发电方式的成本不同，就是同一种发电的方式在不同时期的成本也不会一样。为此，“智能生产平台”应具备筛选功能。例如，在丰水时节，自然匹配到水力发电。这样，有利于各种发电方式相互补充和平衡，同时促进了能效提升。由于“智能云平台”掌握了历年数据的负荷规律，具备了预测负荷的能力，为“智能生产平台”提供了科学的决策基础。什么时候发电，用什么方式发电，发多少电的问题就会迎刃而解。“智能生产平台”根据“智能云平台”传递的信息进行机组的开启和停运，同时动态地接收指令并加以执行，保持电能生产与消费的平衡。“智能存储平台”促进能源技术革命电既有普通商品的生产、运输、存储、消费的普遍特征，又有不易存储的独有特征，电能必须在瞬时完成发、输、配、供、用。这需要在电能存储技术方面寻求突破。储能就像存钱，将今天的钱存起来，以备不时之需。储能是将不能立即消纳的电能储存起来，放到另一个时段去用，打破时间对电能利用的限制。我们知道，可再生能源一般情况下具有不确定性。例如风力发电、太阳能发电、潮汐发电等发电方式不稳定，接入电网将会给电网带来扰动，威胁电网的安全运行。不发电浪费，发电上网又不安全，因此，发展可再生能源迫切需要储能技术，将不稳定的能源通过储能手段存储起来，以特定的方式转换成稳定的电能再上传至电网。或者，通过分布式微电网的方式，实现就地消纳和平衡。目前，笔者知道的主要储能技术有物理储能、化学储能，抽水蓄能电站就是物理储能方式的典型代表。在电力较为充足的时候将海拔低的水抽到高处，在缺电时放水发电。化学储能就是利用蓄电池技术储能，目前国际上还没有大容量的化学储能解决方案。当前，电动汽车应该引起高度关注，它不仅是交通方式变革，更是一种分布式储能解决方案。在负荷低谷的深夜，电动汽车充电就是“当令负荷”，此时充电是再经济不过的事，“智能存储平台”所要做的，就是帮助储能中介确定充放能量的时段和数量。今天，智能电网不仅以储能技术打破时间的限制，而且以大容量、远距离的输电打破空间限制，将人类利用能源的方式带入一个崭新的时代，以中国力量推动着能源革命。(本文作者介绍：智能电网研究员、能源领域的传播学者、《人民日报人民论坛》特约研究员、《中国能源报》特约文化观察员、微信公众帐号《能源评论》首席能源研究员。现就职于某大型能源企业，从事能源研究18年。 )