解读:智能电网与智慧城市的关系


《中国智能电网与智慧城市发展研究报告》白皮书认为,智能电网是智慧城市神经系统的一部分。笔者认为,这是对智能电网的严重误读。
智能电网是智能生活的基础,将智能电网比喻为智慧城市的一根神经,是对智能电网的模糊认识和片面解读。解读者认为,用电只是城市众多需求中的一个,没有看到智能电网早已经脱离于电力以及能源本身,而是一个全社会从意识理念到行为习惯的深刻变革,其对中国乃至世界经济格局的变化将产生不可替代的重大影响。《中国智能电网与智慧城市发展研究报告》白皮书犯下的错误是片面解读智能电网,对智能电网模糊以及狭隘认知,必须予以纠正。
前不久,笔者受邀出席国际能源署在北京召开的《世界能源投资展望》专题报告中国发布会。在与国际能源署首席经济学家FatihBirol博士就能源对气候的影响进行沟通时,笔者提出,对于全球降低2摄氏度的气候控制目标,智能电网是一个不能绕开的基础支撑者。
众所周知,电能的生产、运输、消费必须在同时完成,这就要求电力供需必须在瞬时达到供需平衡。一方面,从发电侧来看,必须解决谁来发电、什么时候发电、发多少电、什么时候停机等问题。当前,这些问题靠现行的电力调度系统来解决。多年来,中国以计算机加人力的传统调度方法,保障了电力系统的安全有效运转。笔者认为,这种过渡性的“半自动”的电力调节机制,会随着电力工业与大数据的进一步融合逐渐消亡,取而代之的是以“大数据”为基础的智能电网。
在不远的将来,智能电网的建成投运,将使得发电侧实时掌握需求侧的负荷需求,从而实行动态的瞬时调节与控制。随着电网经年累月的运行积累,智能电网会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。换言之,智能电网能打通电能需求侧和供应侧在时间和空间上的“梗阻”和“延迟”症状,让电力系统真正成为灵敏的会思考的智能系统。

 另一方面,对于需求侧,管理还有巨大的上升空间。我们知道,全社会的用电者,至少可以从时间和空间两个维度来按照“重要”或“次要”来分类。比如医院、交通等用电负荷在某些时段就是属于重要负荷,一般都要重点保障,相对而言,此时的家庭用电中的烧开水、洗衣服等负荷就是次要负荷。因此,可不可以对全社会的负荷进行科学分类,让次要负荷转移到夜间不重要的时段来进行错峰用电呢?这在技术上并不是什么难题。可以给每一个负荷设定一个编码地址,对这些地址在特定时段进行流量限制。
在实践当中,如果靠技术解决不彻底,可以在管理上采取措施,阶梯电价是精确负荷管理的一个雏形。用价格作为调节杠杆,仅仅有阶梯电价是不够的,而要采取各种差别电价,对不同类型的负荷在不同时段采取不同的电价。为此,笔者提出了“当令负荷管理”的新概念。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”。比如说,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。
传统意义上,人们对智能电网的理解要么偏于发电侧,要么偏于需求侧,笔者则从市场经济的角度,从供求平衡上进行了系统性解读。智能电网不仅仅是在传统电网上叠加一个信息网络,而是大数据在传统电网上的进行多重网络构架,是信息网与电力网的深度融合。其实现的是供求两侧的神经植入,终结电力生产与消费的通信“半自动时代”,推动精确的负荷管理,依靠价格传导机制,在时间和空间两个维度上对电力负荷进行实时调节,在大幅节能的同时提高单位能效。


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