http://kadhoai.com.cn 2026-04-26 13:09:06 來源:中國能源網
編者語:美國科羅拉多州波爾得(Boulder)已經成為全美第一個智能電網城市,美國多個州已開始設計智能電網係統,GE、IBM、西門子、Google、Intel等信息產業龍頭都已投入智能電網業務。目前美國大約有1.3億塊電表,倘若包括計算機、傳感器和網絡係統的投資在內,若實現技術轉型,市場將拉動超過萬億美元的投資,成為巨大商機。
在中國電力行業熱烈慶祝首座1000千伏交流輸變電項目,“晉東南——南陽——荊門”特高壓試驗示範工程建成投運的時刻,大洋彼岸的人們卻在熱議IBM公司CEO塞繆爾·帕爾米薩諾對奧巴馬的一項新建議,將信息革命與新能源革命整合——大力發展智能電網(Intelligrid)。
華爾街金融海嘯使美國陷入1929年大蕭條以來最嚴重的經濟衰退,新任總統奧巴馬為了應對危機,集思廣益,奧巴馬的智囊們四處邀請科學家、企業家、投資家們出謀劃策。被譽為“藍色巨人”IBM公(gong)司(si)是(shi)世(shi)界(jie)上(shang)最(zui)大(da)的(de)信(xin)息(xi)技(ji)術(shu)跨(kua)國(guo)企(qi)業(ye),他(ta)們(men)的(de)建(jian)議(yi)對(dui)於(yu)美(mei)國(guo),乃(nai)至(zhi)世(shi)界(jie)未(wei)來(lai)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)都(dou)有(you)重(zhong)大(da)影(ying)響(xiang)。自(zi)進(jin)入(ru)信(xin)息(xi)時(shi)代(dai),人(ren)們(men)一(yi)直(zhi)在(zai)關(guan)注(zhu)一(yi)個(ge)什(shen)麼(me)樣(yang)的(de)能(neng)源(yuan)係(xi)統(tong)將(jiang)與(yu)新(xin)時(shi)代(dai)相(xiang)匹(pi)配(pei)?許多年來人們在幻想人類將建造一個將能源資源開發、輸送、庫存、轉換(發電)、輸電、配電、供電、售電、服(fu)務(wu)以(yi)及(ji)蓄(xu)能(neng)與(yu)能(neng)源(yuan)終(zhong)端(duan)用(yong)戶(hu)的(de)各(ge)種(zhong)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)和(he)其(qi)他(ta)用(yong)能(neng)設(she)施(shi),通(tong)過(guo)數(shu)字(zi)化(hua)信(xin)息(xi)網(wang)絡(luo)係(xi)統(tong)連(lian)接(jie)在(zai)一(yi)起(qi),通(tong)過(guo)智(zhi)能(neng)化(hua)控(kong)製(zhi)使(shi)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)得(de)以(yi)優(you)化(hua)。這(zhe)一(yi)係(xi)統(tong)將(jiang)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)各(ge)種(zhong)能(neng)源(yuan)資(zi)源(yuan),特(te)別(bie)是(shi)利(li)用(yong)低(di)碳(tan)的(de)天(tian)然(ran)氣(qi)、風光水等可再生能源、核能、以及各種廢棄的資源等,靠分布式能源係統,能源梯級利用係統、蓄能係統和蓄電交通係統等組合優化配置,實現精確供能,對應供能、互(hu)助(zhu)供(gong)能(neng)和(he)互(hu)補(bu)供(gong)能(neng),將(jiang)能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)效(xiao)率(lv)和(he)能(neng)源(yuan)供(gong)應(ying)安(an)全(quan)提(ti)高(gao)到(dao)一(yi)個(ge)全(quan)新(xin)的(de)水(shui)平(ping),汙(wu)染(ran)與(yu)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)排(pai)放(fang)降(jiang)低(di)到(dao)一(yi)個(ge)環(huan)境(jing)可(ke)以(yi)接(jie)受(shou)的(de)程(cheng)度(du),使(shi)用(yong)戶(hu)成(cheng)本(ben)和(he)投(tou)資(zi)效(xiao)益(yi)到(dao)達(da)到(dao)一(yi)種(zhong)合(he)理(li)而(er)有(you)利(li)的(de)狀(zhuang)態(tai)。
塞繆爾·帕爾米薩諾的建議引起了全球和中國業界的高度關注,和訊網稱:“IT產業的深度革命和能源革命將成為孿生兄弟,智能電網改革將推動能源革命的深度裂變”。這一技術革命整合不僅會改變目前所有電器設備、信xin息xi產chan品pin的de基ji本ben概gai念nian,使shi人ren類lei全quan麵mian重zhong新xin設she計ji製zhi造zao各ge種zhong各ge樣yang基ji於yu新xin信xin息xi技ji術shu的de電dian器qi產chan品pin。整zheng合he利li用yong各ge種zhong信xin息xi網wang絡luo進jin行xing多duo維wei數shu據ju交jiao互hu,除chu了le利li用yong傳chuan統tong的de電dian話hua線xian、電視同軸電纜,以及手機網路、光纖寬帶和各種無線網絡,還可利用低壓電網的電力導線直接為信息電器進行更加便捷實用的數據交換。GE公司高度重視智能電網,他們認為“一旦你通過電力網建立了通訊係統,巨大的商機就出現了。”這一係統通過優化需求使能源利用效率、設(she)備(bei)利(li)用(yong)效(xiao)率(lv)和(he)投(tou)資(zi)收(shou)益(yi)都(dou)得(de)以(yi)大(da)幅(fu)度(du)提(ti)升(sheng),使(shi)發(fa)電(dian)設(she)備(bei)保(bao)持(chi)在(zai)最(zui)佳(jia)工(gong)況(kuang)狀(zhuang)態(tai)從(cong)而(er)降(jiang)低(di)發(fa)電(dian)煤(mei)耗(hao),使(shi)輸(shu)變(bian)電(dian)設(she)備(bei)的(de)利(li)用(yong)效(xiao)率(lv)和(he)安(an)全(quan)性(xing)被(bei)同(tong)步(bu)被(bei)優(you)化(hua),使(shi)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)開(kai)發(fa)、資源綜合利用與節能減排、能源(電力)需求側管理、能效經濟、綠色配額交易融為一體,實現多維度整合優化。
智能電網的核心技術是數字化電網、分布式能源係統、信息化家電和蓄能式混合動力交通工具,美國在此已經進行了大量技術準備。美國《財富》雜誌說,政府和業界研究估計,隨著配電係統進入計算機時代,現代化的數字電網將使美國能耗降低10%,溫室氣體排放量減少25%,並節省800億美元新建電廠的費用。《紐約時報》刊文稱,美國能源部西北太平洋國家實驗室的研究結果表明,僅使用數字工具設定家庭溫度及融入價格信息,能源消耗每年可縮減15%。若推廣使用需求側監控係統20年,則在建設、維護、運營電廠、變電站和電網方麵節省700億美元,這其中40%的費用節省於發電,相當於30個大型燃煤電站無需投建。
美國科羅拉多州波爾得(Boulder)已經成為全美第一個智能電網城市,美國多個州已開始設計智能電網係統,GE、IBM、西門子、Google、Intel等信息產業龍頭都已投入智能電網業務。目前美國大約有1.3億塊電表,倘若包括計算機、傳chuan感gan器qi和he網wang絡luo係xi統tong的de投tou資zi在zai內nei,若ruo實shi現xian技ji術shu轉zhuan型xing,市shi場chang將jiang拉la動dong超chao過guo萬wan億yi美mei元yuan的de投tou資zi,成cheng為wei巨ju大da商shang機ji。僅jin南nan加jia州zhou愛ai迪di生sheng公gong司si將jiang在zai未wei來lai四si年nian投tou資zi17億美元為530萬個家庭更換智能電表。
meiguohaijihuashiyongchaodaoshudianjishuerbingfeitegaoyashudianjishu,chaoyuesigeshiqujiangquanguozhuyaodianwanglianjieqilai,yitigaodianwangdeanquanxinghedianlitiaopeinengli。youyuchaodaoshudianwuxugaoya,kejiangshudiansunhao、電磁汙染、占用走廊寬度降至最低,真正代表了世界最先進的技術方向。美國紐約長島電力局(LIPA)與美國超導公司更聯合建設的世界上第一條高溫超導(HTS)電纜已於2008年4月22日投入商業運行。這一超導輸電係統在滿負荷運轉時能夠滿足30萬戶家庭的用電需求,僅由三根138千伏的電纜組成。相比同樣粗細的銅導線,他們的輸電能力高達150倍bei。盡jin管guan這zhe一yi工gong程cheng造zao價jia昂ang貴gui,但dan是shi新xin型xing超chao導dao電dian纜lan的de造zao價jia將jiang降jiang低di五wu分fen之zhi四si,輸shu電dian纜lan溝gou的de寬kuan度du僅jin為wei一yi米mi左zuo右you。它ta的de另ling一yi個ge優you點dian是shi這zhe種zhong電dian纜lan能neng夠gou防fang止zhi由you電dian網wang短duan路lu造zao成cheng的de故gu障zhang電dian流liu。超chao導dao體ti有you一yi種zhong天tian生sheng的de電dian流liu限xian製zhi能neng力li,一yi旦dan電dian流liu增zeng強qiang到dao一yi定ding程cheng度du,它ta們men就jiu會hui失shi去qu超chao導dao性xing而er變bian得de像xiang普pu通tong導dao體ti一yi樣yang有you電dian阻zu,使shi電dian流liu衰shuai減jian。因yin此ci,該gai技ji術shu也ye得de到dao美mei國guo國guo土tu安an全quan部bu的de支zhi持chi。
這一整合革命將會帶來雨後春筍般的各式各樣的新技術研發、新產品製造、新xin服fu務wu企qi業ye和he新xin型xing投tou融rong機ji製zhi,以yi及ji標biao準zhun的de製zhi定ding和he安an全quan監jian控kong機ji構gou等deng。並bing會hui增zeng加jia大da量liang的de就jiu業ye機ji會hui,為wei美mei國guo乃nai至zhi全quan球qiu經jing濟ji走zou出chu危wei機ji創chuang造zao新xin的de技ji術shu推tui動dong力li和he投tou資zi機ji遇yu,並bing使shi美mei國guo繼ji續xu保bao持chi在zai全quan球qiu技ji術shu的de製zhi高gao點dian上shang。據ju分fen析xi,美mei國guo發fa展zhan智zhi能neng電dian網wang,8-10年內整個產業規模將超過5萬億美元;美國同時發展超導輸電,8-10年內產業規模將超過30萬億美元,美國就此走出危機並非天方夜譚。
奧ao巴ba馬ma任ren命ming諾nuo貝bei爾er物wu理li學xue獎jiang得de主zhu,華hua裔yi新xin能neng源yuan技ji術shu專zhuan家jia朱zhu棣di文wen出chu任ren美mei國guo能neng源yuan部bu長chang,對dui於yu朱zhu棣di文wen的de任ren命ming在zai參can眾zhong兩liang院yuan毫hao無wu疑yi義yi。根gen據ju奧ao巴ba馬ma和he朱zhu棣di文wen的de構gou想xiang,美mei國guo還hai將jiang在zai混hun合he動dong力li及ji蓄xu電dian電dian動dong汽qi車che、專業化天然氣勘探開發、分布式能源係統、核能、可再生能源、氫能、天然氣水合物、清qing潔jie煤mei等deng諸zhu多duo領ling域yu投tou入ru大da量liang資zi金jin,展zhan開kai探tan索suo和he創chuang新xin戰zhan略lve,這zhe些xie探tan索suo基ji於yu美mei國guo擁yong有you世shi界jie第di一yi流liu的de科ke技ji研yan究jiu力li量liang和he無wu與yu倫lun比bi的de科ke研yan成cheng果guo商shang品pin化hua的de能neng力li,也ye出chu自zi美mei國guo再zai造zao國guo際ji分fen工gong,統tong領ling全quan球qiu經jing濟ji、技術,控製核心技術標準,以及靠新能源打壓石油輸出國,遏製伊朗、俄羅斯、委內瑞拉,保持低油價市場環境,促進經濟複蘇等迫切願望和國家戰略意圖。
曆(li)史(shi)上(shang),美(mei)國(guo)人(ren)總(zong)是(shi)一(yi)次(ci)一(yi)次(ci)利(li)用(yong)危(wei)機(ji)反(fan)敗(bai)為(wei)勝(sheng),通(tong)過(guo)打(da)擊(ji)壟(long)斷(duan),力(li)行(xing)改(gai)革(ge),開(kai)放(fang)市(shi)場(chang),扶(fu)持(chi)新(xin)技(ji)術(shu),重(zhong)新(xin)確(que)立(li)世(shi)界(jie)經(jing)濟(ji)和(he)新(xin)技(ji)術(shu)的(de)領(ling)導(dao)地(di)位(wei),並(bing)最(zui)大(da)限(xian)度(du)的(de)利(li)用(yong)這(zhe)一(yi)優(you)勢(shi),為(wei)其(qi)獲(huo)取(qu)最(zui)大(da)限(xian)度(du)的(de)經(jing)濟(ji)利(li)益(yi)和(he)國(guo)際(ji)政(zheng)治(zhi)成(cheng)果(guo)。過(guo)去(qu)100年中,全世界雖然發生過多次經濟危機,但是能與此次相比的隻有1929年的“大蕭條”和1973年的“石油危機”。
1929年經濟大蕭條後,熱衷靠加大政府投資拉動內需的胡佛總統,又修路,又修水壩,結果是危機越演越烈,直到自己下台。1933年3月羅斯福就職後推動了一係列“新政”,其中最為著名的是1935年8月28日他力排眾議簽署生效了遏製壟斷利益集團的《公用事業控股公司法(PUHCA)》,限製了電力公司、電話公司等企業的跨州壟斷,為美國發展新型發電輸配電技術、普及電話通訊技術、發展民航業等掃平了道路,調動了全社會的投資熱情,恢複了經濟增長,使美國在這些領域長期保持了全球的優勢地位。
1973年10月中東戰爭導致全球石油危機,美國又利用這次危機浴火重生。不僅實現將“金本位”的美元轉為“石油本位”的鳳凰涅槃,1978年卡特總統簽署了《公用事業管製政策法(PURPA)》,duigaoxiaoderedianlianchanhexiaoxingshuidianzhanjierudianwangxiaodian,yijidianligongsitigongbeiyongdianlibaozhangdengxijiejinxinglemingqueguiding。tongguozhiyueshiyougongsihedianligongsilongduan,shitianranqideliyonghedulifadiangongsijifenbushiredianlianchanjishudeyikuaisufazhan,xianqilequanshehuidetouzireqing,bingxiyingengduoqiyecanyujiejuenengyuangongyingwenti。duiquanqiudeshiyoujiageyexingchengleezhizuoyong,zuizhongzaidiyoujiadetiaojianxiashiquanqiujingjiduguonanguan。cihou,meiguozaitianranqikaifaliyong、燃氣輪機和燃氣內燃機發電技術、餘熱空調技術、建築節能技術,以及項目投融資領域都處於全球領跑者的地位,並使能源利用效率大幅度提升。
其實,美國發展智能電網仍然困難重重。首先是誰來製定規則?美mei國guo是shi一yi個ge聯lian邦bang製zhi國guo家jia,各ge州zhou政zheng府fu在zai法fa律lv上shang依yi然ran權quan利li很hen大da,美mei國guo沒mei有you一yi個ge全quan國guo性xing的de電dian網wang企qi業ye,電dian網wang的de監jian管guan權quan限xian不bu在zai聯lian邦bang政zheng府fu而er在zai各ge州zhou。美mei國guo能neng源yuan部bu可ke以yi製zhi定ding標biao準zhun,全quan難nan以yi統tong一yi規gui則ze,因yin為wei一yi些xie規gui則ze背bei後hou可ke能neng是shi經jing濟ji利li益yi,使shi各ge州zhou之zhi間jian難nan以yi實shi現xian利li益yi均jun衡heng。而er相xiang比bi之zhi下xia,中zhong國guo的de優you勢shi更geng加jia明ming顯xian,如ru果guo國guo家jia電dian網wang公gong司si能neng夠gou審shen時shi度du勢shi,以yi開kai放fang改gai革ge的de心xin態tai及ji時shi調tiao整zheng戰zhan略lve完wan全quan可ke能neng後hou來lai居ju上shang,成cheng為wei全quan球qiu標biao準zhun製zhi定ding的de參can與yu者zhe,成cheng為wei行xing業ye的de領ling頭tou羊yang,成cheng為wei下xia一yi個ge“微軟”奇跡。
其次是家電製造企業如何跟進?電力線數據傳送技術的實用化,將一個家庭、一個商店、一個工廠的用電信息彙集和控製指令下達到終端的最簡便、zuidiliandefangshijiushitongguodiyadianwangdedianlixian,zhebingbuxuyaofeichangdadetongxunrongliang。muqiandianlixianshangwangdejishupingjingyijingbuzaiyuci,danshiruguomeiyoudianligongsihedianqizhizaochangjiadegongtongpeihehennanxingchengyoujiazhideshiyongchanpin。meiguoyijinghenshao,shenzhibuzaishengchanjiayongdianqi,erzhexiedianqihenduoshizaizhongguozhizao,ruguozhongguojiadianzhizaoqiyehedianwanggongsigongtongpeihe,jiehexuqiuceguanligongzuokaifayixieyoujiazhide、實shi用yong性xing更geng強qiang的de智zhi能neng家jia用yong電dian器qi,中zhong國guo企qi業ye會hui在zai終zhong端duan產chan品pin市shi場chang上shang占zhan據ju一yi個ge個ge次ci級ji製zhi高gao點dian,創chuang造zao大da量liang的de就jiu業ye機ji會hui,並bing保bao持chi中zhong國guo作zuo為wei製zhi造zao業ye大da國guo的de地di位wei不bu被bei更geng加jia重zhong視shi信xin息xi化hua的de印yin度du奪duo走zou。
1998nianyazhoujinrongweiji,zhongguoyezengzaoshoudaojudachongji,weileyingduiweijiguowuyuanheshirenzonglidezhu鎔jiyifangmianjianchiguoyouqiyegaige,shidaxingguoqihejinrongjigouhuifushengji,shunyingshichanghuajingzheng;另一方麵堅持加入WTO,使中國從全球引進資金、引進技術、引進管理和引進資源,並在全球開辟了更加廣闊的市場;第三是進行住房製度改革,開放房地產市場,調動了各級政府、中央企業、地方企業、民營企業和每一個家庭的投資積極性,不僅帶動了房地產行業,還拉動了鋼鐵、建材、裝修和家電等多個行業;但最重要、最深遠的還是當時以極大的魄力和遠見卓識開放了互聯網,不僅創造了大量的高新技術的中小企業,並促進了就業;提高了國家整體信息化水平,使信息更有效地傳遞,增強社會自組織能力;更為中國社會、經濟、科學、教育的整體進步加入了巨大能量。
全(quan)球(qiu)金(jin)融(rong)海(hai)嘯(xiao)和(he)中(zhong)國(guo)經(jing)濟(ji)的(de)急(ji)速(su)下(xia)滑(hua),美(mei)國(guo)信(xin)息(xi)革(ge)命(ming)和(he)新(xin)能(neng)源(yuan)革(ge)命(ming)的(de)整(zheng)合(he)都(dou)將(jiang)中(zhong)國(guo)的(de)電(dian)網(wang)公(gong)司(si)推(tui)上(shang)了(le)風(feng)口(kou)浪(lang)尖(jian)的(de)矛(mao)盾(dun)焦(jiao)點(dian),不(bu)管(guan)願(yuan)意(yi)不(bu)願(yuan)意(yi)電(dian)網(wang)企(qi)業(ye)成(cheng)為(wei)中(zhong)國(guo)經(jing)濟(ji)能(neng)否(fou)走(zou)出(chu)下(xia)滑(hua)態(tai)勢(shi),中(zhong)國(guo)能(neng)否(fou)跟(gen)上(shang)這(zhe)一(yi)次(ci)全(quan)球(qiu)技(ji)術(shu)革(ge)命(ming)整(zheng)合(he)風(feng)頭(tou)的(de)關(guan)鍵(jian)因(yin)素(su)。各(ge)級(ji)電(dian)網(wang)企(qi)業(ye)都(dou)應(ying)該(gai)清(qing)楚(chu)地(di)認(ren)識(shi)到(dao)這(zhe)一(yi)處(chu)境(jing)和(he)曆(li)史(shi)重(zhong)任(ren),選(xuan)擇(ze)做(zuo)時(shi)代(dai)的(de)引(yin)領(ling)者(zhe),還(hai)是(shi)成(cheng)為(wei)阻(zu)礙(ai)者(zhe)?已在睽睽眾目之下。在輸電技術上應該將重點放在常溫超導輸電技術上,而不是各國相繼放棄的特高壓技術;在分布式能源上變消極為積極,支持鼓勵分布式能源並入電網,並給予寬鬆和較優惠的接入條件;在電網信息技術上積極投資並大力爭取工信部的支持,將電力線作為一個新的網絡信息渠道,並主導相關標準和通信協議的製定;在智能化電器上以開發協作的態度,甚至提供一切開發試驗環境乃至資金,作為電力需求側管理的關鍵環節予以大力扶持。
據對算,2008年中國全社會用電量34268億千瓦時,輸電、配電和用戶端損耗約9%,每年線路損耗約3000億千瓦時,折合1.5億噸原煤,相當7000萬千瓦裝機容量,3000億元人民幣的電源投資和3000億元人民幣的電網投資。由於需求側變化難測,管理手段不足造成電網調度難以實現優化、節能、安全,導致大量發電機組發電煤耗損失巨大。根據中電聯有關專家介紹,浙江玉環超超臨界機組理論熱效率高達45%,供電煤耗為288.5克/千瓦時,但由於需求變換和調度無法優化,導致該電廠經常處於亞臨界運行。我國600MW機組供電煤耗率平均為339.7克/千瓦時,煤耗增加約50克。我國全社會用電量約80%來自煤電,以每千瓦平均損失20克計算,相當每年浪費7676萬(wan)噸(dun)原(yuan)煤(mei)。發(fa)展(zhan)超(chao)導(dao)輸(shu)電(dian)和(he)智(zhi)能(neng)電(dian)網(wang),大(da)力(li)改(gai)善(shan)需(xu)求(qiu)側(ce)用(yong)電(dian)波(bo)動(dong)影(ying)響(xiang),提(ti)高(gao)電(dian)網(wang)調(tiao)度(du)調(tiao)配(pei)能(neng)力(li),減(jian)少(shao)輸(shu)配(pei)環(huan)節(jie)損(sun)耗(hao),節(jie)約(yue)的(de)市(shi)場(chang)空(kong)間(jian)超(chao)過(guo)2.26億噸原煤,無論是經濟價值、社會價值,還是環境價值都具有深遠意義。
目mu前qian,國guo內nei外wai輿yu論lun和he專zhuan家jia對dui於yu中zhong國guo電dian網wang企qi業ye能neng否fou實shi現xian這zhe一yi思si維wei模mo式shi的de轉zhuan軌gui並bing不bu樂le觀guan,一yi個ge如ru此ci規gui模mo的de企qi業ye認ren識shi這zhe樣yang一yi個ge問wen題ti確que實shi需xu要yao一yi些xie時shi日ri。但dan是shi中zhong國guo電dian網wang企qi業ye具ju有you極ji為wei出chu色se的de執zhi行xing力li,在zai應ying對dui冰bing雪xue災zai害hai、fazhantegaoyadianwangshangdajiayijingmudu,yidanzhuanbiansiwei,zhongguodianwangqiyechengweiweilaixinjishudelingpaozhejiangburongzhiyi。zhinengdianwangyindaodexinjishujiangqianyinzhongguozengjiajiuye,huifuxinxin,cujintouzi,baochizengchang,zouchuweiji。