國家主席習近平在研究中國能源安全戰(zhàn)略時,提出能源行業(yè)要推動能源消費、能源供給、能源技術和能源體制四方面的革命。筆者認為,以“智能云平臺、智能用電平臺、智能生產平臺、智能存儲平臺”為軟構架的智能電網將推動中國乃至世界能源革命。
無論是用繁衍和學習機制對抗個體消逝保持整體延續(xù),還是百折不撓地探索外太空的茫茫宇宙,人類進化的歷程就是突破時間和空間限制的歷程。為了克服時間和空間對能源利用的限制,人類提出了新的能源發(fā)展理念并加以實施,這就是智能電網。
近日,國家主席習近平在研究中國能源安全戰(zhàn)略時,提出能源行業(yè)要推動能源消費、能源供給、能源技術和能源體制四方面的革命。筆者認為,以“智能云平臺、智能用電平臺、智能生產平臺、智能存儲平臺”為軟構架的智能電網將推動中國乃至世界能源革命。
“智能云平臺”促進能源體制革命
何時生產、何時消費、生產多少、消費多少等問題,是能源體制要解決的基本問題。筆者認為,計劃經濟傾向于以生產定消費,市場經濟偏重于以消費定生產。我國改革開放的過程,就是從“以生產定消費”到“以消費定生產”的轉變。今天,中國仍然延續(xù)“以生產定消費”的能源舊體制,依靠人來調節(jié)何時生產、生產多少等問題。近年來,大量的人力物力投入到能源生產當中,確保了能源的相對平衡。但是,由于人力永遠不能實時獲得完全對稱的信息,能源短缺和過剩的現象經常會交替出現。
因此,我們需要建立“智能云平臺”,將能源的“生產、運輸、存儲、消費”四個環(huán)節(jié)的信息進行收集處理、實時通訊,對歷年的數據進行分析比對,在某一個時段預測到下一個時段的負荷走向,作出預調節(jié),從而避免能源浪費,提高單位能效。同時,處理需求側和供應側在時間和空間上的“梗阻”和“延遲”癥狀,讓電力需求始終處于在線調節(jié)狀態(tài)。
這是革命性的體制變化,能源資源配置的主體由原來的人工,變革為由需求側的市場信息,能源價格自然地調節(jié)著供求關系,能源的商品屬性在這個平臺上得以實現。
“智能用電平臺”促進能源消費革命
筆者認為,能源消費的最大問題是觀念問題。比如認為只要花了錢,愛用多少能源是個人的事。要改變能源消費觀念,并非一日之功。既然道德教育和社會風氣的養(yǎng)成尚需時日,那么,就要轉而從規(guī)則和制度上尋找方法。這就需要建立“智能用電平臺”,將需求側精細地管起來。表面來看,“智能用電平臺”是一種技術,其實它是一種規(guī)則,這種新的規(guī)則就是“分類別、分時段差別電價管理”。
筆者在《請不要誤讀“智能電網”》一文中提出了“當令負荷管理”的概念。所謂“當令負荷管理”,就是規(guī)定什么時段用電干什么,這個時段的負荷類型就是“當令負荷”,超出這個時段的負荷則是“反季負荷”。
比如在上下班高峰期,交通用電為“當令負荷”,用電相對平價,而如果某個家庭一定要在這個時刻燒開水洗衣服,那么搶奪的是交通用電負荷等“當令負荷”,按照規(guī)則,就必須付出遠高于燒開水洗衣服“當令負荷”的價格。
“智能用電平臺”在負荷精細化分類的基礎上進行分時分類需求側管理,對粗放的需求側管理進行顛覆性的改造。這不僅涉及到軟硬件的更新,還要重構整個需求側負荷管理體系。有人擔心如此復雜的工程,實現起來難度太大。表面看他們的擔心是技術,其實還是觀念的問題,守舊思想讓他們不愿改變。
“智能用電平臺”有兩個接口,一個對著“智能云平臺”,上傳用電數據,例如各類負荷的表現周期和峰谷值,“智能云平臺”將信息進行運算后共享給其它平臺,作為能源生產、存儲、運輸的決策基礎。同時,另一個接口對著電力消費者,改造后的家庭電器插口,會對負荷分類,不同類別賦予不同的電價,用價格來調節(jié)用電行為。
“智能生產平臺”促進能源供給革命
“智能用電平臺”將收集到的數據發(fā)送到“智能云平臺”上,“智能云平臺”按照規(guī)則進行運算形成指令,對電能的生產側發(fā)出請求。于是,就需要“智能生產平臺”來接受并處理指令,對發(fā)電廠進行“生產指標”分配,根據出力效率等主要參數決定哪些機組停發(fā)、哪些機組發(fā)電。
“智能生產平臺”指揮著各類電能生產廠家,包含火電、水電、核電、風電、太陽能發(fā)電等。我們知道,不同的發(fā)電方式的成本不同,就是同一種發(fā)電的方式在不同時期的成本也不會一樣。為此,“智能生產平臺”應具備篩選功能。例如,在豐水時節(jié),自然匹配到水力發(fā)電。這樣,有利于各種發(fā)電方式相互補充和平衡,同時促進了能效提升。
由于“智能云平臺”掌握了歷年數據的負荷規(guī)律,具備了預測負荷的能力,為“智能生產平臺”提供了科學的決策基礎。什么時候發(fā)電,用什么方式發(fā)電,發(fā)多少電的問題就會迎刃而解!爸悄苌a平臺”根據“智能云平臺”傳遞的信息進行機組的開啟和停運,同時動態(tài)地接收指令并加以執(zhí)行,保持電能生產與消費的平衡。
“智能存儲平臺”促進能源技術革命
電既有普通商品的生產、運輸、存儲、消費的普遍特征,又有不易存儲的獨有特征,電能必須在瞬時完成發(fā)、輸、配、供、用。這需要在電能存儲技術方面尋求突破。
儲能就像存錢,將今天的錢存起來,以備不時之需。儲能是將不能立即消納的電能儲存起來,放到另一個時段去用,打破時間對電能利用的限制。
我們知道,可再生能源一般情況下具有不確定性。例如風力發(fā)電、太陽能發(fā)電、潮汐發(fā)電等發(fā)電方式不穩(wěn)定,接入電網將會給電網帶來擾動,威脅電網的安全運行。不發(fā)電浪費,發(fā)電上網又不安全,因此,發(fā)展可再生能源迫切需要儲能技術,將不穩(wěn)定的能源通過儲能手段存儲起來,以特定的