智能電網(wǎng)與智慧能源——信息革命和新能源革命的整合

科學(xué)發(fā)展觀的根本就是要求我們實(shí)事求是地面對(duì)中國(guó)的現(xiàn)實(shí)國(guó)情，面對(duì)世界的發(fā)展趨勢(shì)，面對(duì)人類(lèi)的未來(lái)走向。如果我們選擇背道而馳，我們還是科學(xué)發(fā)展嗎？

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)，智慧能源，分布式能源，信息技術(shù)與新能源革命的整合最近，全球都在高度關(guān)注“奧巴馬新政”中的能源戰(zhàn)略導(dǎo)向，因?yàn)橄蛎绹?guó)這樣一個(gè)全球能耗第一大國(guó)開(kāi)始進(jìn)行能源技術(shù)和能源發(fā)展戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，毫無(wú)疑問(wèn)地將震撼整個(gè)世界。

美國(guó)的戰(zhàn)略共識(shí)？

被譽(yù)為“藍(lán)色巨人”的IBM公司董事長(zhǎng)兼CEO彭明盛（塞繆爾.帕爾米薩諾）對(duì)奧巴馬提出了一項(xiàng)新建議，在美國(guó)大力發(fā)展“智能電網(wǎng)”（Intelligrid）技術(shù)，將信息技術(shù)革命與新能源革命進(jìn)行深度整合。這很可能是自人類(lèi)工業(yè)革命，普及電力和建立石油工業(yè)體系之后，最重要的一次能源技術(shù)進(jìn)步。胡錦濤總書(shū)記曾指出：“縱觀人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的歷史，人類(lèi)文明的每一次重大進(jìn)步都伴隨著能源的改進(jìn)和更替。”

2月11日在上海召開(kāi)的2009年CIO領(lǐng)導(dǎo)力交流大會(huì)上，IBM的彭明盛在《智慧的地球》的主題演講中說(shuō)，美國(guó)能源部的研究結(jié)果顯示，由于電網(wǎng)效率低下而造成的電能損失高達(dá)總電能的67%。67%的損耗應(yīng)該是指現(xiàn)有電力系統(tǒng)的能量損耗，其中包括發(fā)電環(huán)節(jié)、輸配電環(huán)節(jié)、終端的用電環(huán)節(jié)。實(shí)際上，我們將產(chǎn)業(yè)鏈再延長(zhǎng)，從能源資源的開(kāi)發(fā)、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)換直到最終的需求，從煤炭的開(kāi)發(fā)直到我們眼前的計(jì)算機(jī)屏幕或頭頂?shù)臒襞荩?jīng)過(guò)了中間的無(wú)數(shù)環(huán)節(jié)的損耗之后，我們真正能夠利用的有效能量恐怕不足10%。另外的90%對(duì)于每一個(gè)國(guó)家、每一個(gè)產(chǎn)業(yè)、每一個(gè)公司和每一個(gè)家庭無(wú)疑是一座巨大的金礦。IBM認(rèn)為，智慧能源系統(tǒng)使消費(fèi)者也能參與對(duì)能源消耗的掌控，每個(gè)家庭將因此減少25%的能源花費(fèi)。

自上世紀(jì)90年代，人類(lèi)跨入信息時(shí)代以來(lái)，信息技術(shù)突飛猛進(jìn)，對(duì)于人類(lèi)生產(chǎn)、生活的影響越來(lái)越大，越來(lái)越深遠(yuǎn)。但是，信息技術(shù)不能僅僅停留在互聯(lián)網(wǎng)的層面，它必將越來(lái)越滲入到各行各業(yè)的基礎(chǔ)層面，特別是人類(lèi)文明的原動(dòng)力——能源。對(duì)于所謂“智能電網(wǎng)”，目前還沒(méi)有一個(gè)直接的解釋和定義，無(wú)論美國(guó)新任能源部長(zhǎng)朱棣文的一貫思想，還是美國(guó)能源界的基本戰(zhàn)略共識(shí)，以及彭明盛所說(shuō)的智能電網(wǎng)，都不是僅指電網(wǎng)技術(shù)本身的信息化改造，或智能化控制。而是要建立一個(gè)信息化的新型能源系統(tǒng)，將能源資源的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)換（發(fā)電）、輸電、配電、供電、用電，以及各種用電、用能設(shè)備信息化、聯(lián)網(wǎng)化和智能化整合，解決各種能源資源之間的優(yōu)化平衡、各種電源轉(zhuǎn)換之間的優(yōu)化平衡、各種能源需求之間的優(yōu)化平衡，從而提高能源資源的利用效率、能源設(shè)備的使用效能、能源投資的經(jīng)濟(jì)效益，以及節(jié)能減排的實(shí)際效果，從而提高能源系統(tǒng)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的總體效益。彭明盛最近在上海使用了“智慧能源（Intelligent Energy）”一詞進(jìn)一步完善了他的構(gòu)想。

這些革命性的整合將首先突顯在數(shù)字化電網(wǎng)技術(shù)上，特別是在終端利用電力線與用戶的電器設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以最簡(jiǎn)便的方式對(duì)終端用電用能設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、控制和優(yōu)化運(yùn)行，使每一個(gè)家庭的空調(diào)、冰箱、熱水器、洗衣機(jī)；每個(gè)樓宇的電梯、空調(diào)、照明、水泵；每座工廠的電機(jī)、風(fēng)機(jī)、電爐、泵閥等電器設(shè)備根據(jù)電網(wǎng)、電源的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化運(yùn)行。使每一個(gè)發(fā)電和輸配設(shè)備都能在最佳工況下運(yùn)行，使各種能源及設(shè)備都能夠得到充分合理的利用，使用戶能源費(fèi)用和相關(guān)投資都能夠達(dá)到一個(gè)合理的水平。

其次是以小型化、微型化、用戶化的分布式能源系統(tǒng)為基礎(chǔ)的多元化能源供應(yīng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，將天然氣、煤層氣、煤制氣、清潔煤技術(shù)、小型核能的熱電冷技術(shù)；太陽(yáng)能發(fā)電、水電、風(fēng)電、沼氣及其他生物質(zhì)可再生能源發(fā)電技術(shù)；太陽(yáng)熱、地?zé)帷⒌卦础⑺?、空氣源、廢氣、污水源熱泵制冷供熱技術(shù)；各種蓄電、蓄熱、蓄冷、蓄能技術(shù)；以及建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能、工藝結(jié)構(gòu)節(jié)能、系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能、能源需求側(cè)管理等系統(tǒng)性綜合節(jié)能與能源供需平衡相結(jié)合；將電、熱、冷供應(yīng)系統(tǒng)與信息網(wǎng)絡(luò)相互連接，因地制宜、因需供能、梯級(jí)利用、量體裁衣、互補(bǔ)互助、互保安全。

其三是信息化電氣設(shè)備和信息化家電，以及蓄電式混合動(dòng)力汽車(chē)，靠微電網(wǎng)智能控制技術(shù)協(xié)調(diào)控制下，在一個(gè)小區(qū)、一座樓宇，甚至一個(gè)家庭進(jìn)行相互優(yōu)化配置運(yùn)行，使終端設(shè)備節(jié)能和電力需求側(cè)實(shí)現(xiàn)智能化管理，根據(jù)電網(wǎng)供電狀態(tài)、電價(jià)狀態(tài)和自身及周邊的分布式能源系統(tǒng)的工作狀態(tài)，以及電網(wǎng)、天然氣管網(wǎng)供應(yīng)狀態(tài)，以及用電狀況、蓄電式混合動(dòng)力汽車(chē)蓄電需求狀況等進(jìn)行智能化的協(xié)同優(yōu)化，使終端需求實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化配置。

還有，開(kāi)發(fā)利用各種可再生能源技術(shù)，開(kāi)放和鼓勵(lì)天然氣、煤層氣的開(kāi)發(fā)利用，加速天然氣水合物（可燃冰）

開(kāi)采技術(shù)研究，發(fā)展超導(dǎo)技術(shù)，開(kāi)發(fā)建設(shè)新型核能發(fā)電技術(shù)等。特別是超導(dǎo)技術(shù)，將發(fā)展能耗極小的高溫超導(dǎo)輸電技術(shù)、超導(dǎo)發(fā)電機(jī)技術(shù)、超導(dǎo)變壓器技術(shù)、超導(dǎo)電動(dòng)機(jī)技術(shù)、超導(dǎo)磁懸浮飛輪儲(chǔ)能等技術(shù)，改變那些傳統(tǒng)的體積大、占地多、能耗大的設(shè)備，使其能夠支持未來(lái)智慧能源系統(tǒng)的發(fā)展需求。

其實(shí)，上述技術(shù)已經(jīng)不是天方夜譚了，其中絕大多數(shù)技術(shù)都在應(yīng)用中或試用中，大量科學(xué)家一直在堅(jiān)持不斷的研究開(kāi)發(fā)各種各樣的新型能源技術(shù)，企業(yè)也在應(yīng)用這些技術(shù)。在歐盟和北美新增能源供應(yīng)已經(jīng)主要靠分布式能源和可再生能源提供；智能化樓宇在很多新建建筑中正在普及；相關(guān)的信息控制技術(shù)都已實(shí)現(xiàn)；信息家電和智能化電器的開(kāi)發(fā)應(yīng)用也在各大電器制造企業(yè)的研發(fā)測(cè)試之中；蓄電式混合動(dòng)力汽車(chē)很快將面臨實(shí)際應(yīng)用；高溫超導(dǎo)輸電工程已有投入運(yùn)營(yíng)。現(xiàn)在，關(guān)鍵是將這些技術(shù)向互聯(lián)網(wǎng)一樣通過(guò)智能電網(wǎng)連接起來(lái)，創(chuàng)造一個(gè)使這些技術(shù)不斷發(fā)展完善的有利環(huán)境。就如同當(dāng)年克林頓推動(dòng)將個(gè)人計(jì)算機(jī)和電話線整合在一起，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的普及。

年輕的奧巴馬代表美國(guó)熱衷新技術(shù)革命的新一代民主黨人，他們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的深思熟慮，提出了這一方向性的戰(zhàn)略選擇，并委任諾貝爾獎(jiǎng)得主、超導(dǎo)技術(shù)專(zhuān)家朱棣文來(lái)執(zhí)行這一戰(zhàn)略選擇。當(dāng)年克林頓成功推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)革命的歷史告訴我們，美國(guó)人絕不會(huì)僅僅是“瞎忽悠”，他們會(huì)利用這些新技術(shù)、新機(jī)制、新系統(tǒng)、新理念反敗為勝，重新奪回技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的“制高點(diǎn)”。

中國(guó)的戰(zhàn)略共識(shí)？

就在全世界為熱議“智能電網(wǎng)”和“智慧能源”的時(shí)刻，中國(guó)也傳來(lái)了一個(gè)“振奮人心”的消息：被中國(guó)媒體譽(yù)為中國(guó)輸變電領(lǐng)域的“神舟工程”，在彭明盛上海演說(shuō)的同一天——2月11日，由我國(guó)自主研發(fā)、設(shè)計(jì)和建設(shè)的1000千伏交流輸變電工程晉東南經(jīng)南陽(yáng)至荊門(mén)特高壓交流試驗(yàn)示范工程順利通過(guò)30多天帶電試運(yùn)行檢驗(yàn)，宣告運(yùn)行成功。

國(guó)家相關(guān)部委，各省區(qū)市黨委、政府以及國(guó)家電網(wǎng)公司相繼給特變電工程發(fā)來(lái)賀電，“祝賀特變電工在特高壓設(shè)備研制和國(guó)產(chǎn)化上作出了積極貢獻(xiàn)，為特高壓交流實(shí)驗(yàn)示范工程順利建設(shè)、運(yùn)行提供了有力保障，為建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、保障國(guó)家能源安全和電力可靠供應(yīng)具有重要意義”。與之相配套的大型煤化工基地、大型坑口火電基地、大型水電基地、大型核電基地、大型風(fēng)電基地相繼得到支持，將在特高壓直流輸電和特高壓交流輸電技術(shù)強(qiáng)大的支持下，構(gòu)架一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)的全國(guó)性的特高壓交流同步電網(wǎng)，這將成為中國(guó)能源的戰(zhàn)略發(fā)展方向。顯而易見(jiàn)，一個(gè)以超超臨界大型燃煤發(fā)電機(jī)組、大型電源集群、特高壓交流同步一張大電網(wǎng)為核心的能源戰(zhàn)略格局似乎已經(jīng)在中國(guó)能源決策層面形成了戰(zhàn)略共識(shí)，而且已經(jīng)浩浩蕩蕩地踏上了歷史的征程。

2008年4月22日，美國(guó)紐約長(zhǎng)島電力局（LIPA）與美國(guó)超導(dǎo)公司聯(lián)合建設(shè)的世界上第一條高溫超導(dǎo)（HTS）電纜投入商業(yè)運(yùn)行，標(biāo)志了高溫超導(dǎo)電纜技術(shù)已走向?qū)嵱谩?/p>

該系統(tǒng)在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能夠滿足30萬(wàn)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(xì)的銅導(dǎo)線的輸電能力高達(dá)150倍，輸電纜溝寬度僅為一米。所謂“高溫超導(dǎo)電纜”就是用零下196攝制度以上具超導(dǎo)特性材料制成的電纜，采用廉價(jià)液氮為冷卻介質(zhì)。超導(dǎo)與常規(guī)輸電相比：一是損耗低：超導(dǎo)電纜在低溫下無(wú)電阻，可大流量輸電，導(dǎo)體損耗下降90%，加上制冷能耗，運(yùn)行能耗不足常規(guī)電纜一半；二是容量大；三是節(jié)材；四是電磁污染?。晃迨窃胍舻?。紐約市已宣布啟動(dòng)“九頭蛇計(jì)劃”，2010年將使用超導(dǎo)技術(shù)啟動(dòng)對(duì)曼哈頓電網(wǎng)的升級(jí)改造。

上述信息，中國(guó)有關(guān)機(jī)構(gòu)不可能不知道，與發(fā)展特高壓的熱情相比，顯然我們沒(méi)要考慮將超導(dǎo)作為未來(lái)能源戰(zhàn)略的技術(shù)基點(diǎn)和導(dǎo)向。在世界各國(guó)相繼放棄對(duì)特高壓的嘗試之后，我們義無(wú)反顧地選擇了特高壓技術(shù)，“明知山有虎，偏向虎山行”。由此，中國(guó)將要走上一條與世界不同的發(fā)展道路。彼此一但駛離了今天的岔路口，中國(guó)的能源工業(yè)、制造業(yè)、家電工業(yè)、裝備工業(yè)等都將會(huì)在一個(gè)與世界完全不同的技術(shù)開(kāi)發(fā)環(huán)境和競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下發(fā)展，中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)架構(gòu)和發(fā)展方向也將因此與世界諸多國(guó)家迥然不同。

美國(guó)人選擇的是一個(gè)類(lèi)似互聯(lián)網(wǎng)的能源系統(tǒng)，而中國(guó)將選擇一個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)加高速通訊電纜加終端的系統(tǒng)，誰(shuí)將主導(dǎo)世界發(fā)展的趨勢(shì)？

國(guó)家電網(wǎng)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院副院長(zhǎng)，能源經(jīng)濟(jì)學(xué)家胡兆光博士最近與有關(guān)專(zhuān)家出版了一本新著《電力供需模擬試驗(yàn)》，他通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)電力消費(fèi)與GDP之間存在剛性的線性關(guān)系。美國(guó)從1949年到2006年全社會(huì)用電量與GDP的相關(guān)系數(shù)為0.994，而我國(guó)的系數(shù)為0.993。有趣的是他發(fā)現(xiàn)第二產(chǎn)業(yè)用電與其產(chǎn)值增長(zhǎng)系數(shù)為0.994，第三產(chǎn)業(yè)為0.995，說(shuō)明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)即便調(diào)整，對(duì)于電力需求的影響也沒(méi)有變化。

美國(guó)2007年3億人口，GDP總額約為13.98萬(wàn)億美元，能源消耗總量2361.4百萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)油當(dāng)量，人均7.87噸，用電量4367.875TWh；中國(guó)是13億人口，GDP3.01萬(wàn)億美元, 消耗1863.44百萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)油當(dāng)量，人均1.43噸，用電量3277.72TWh。如果以此線性增長(zhǎng)，中國(guó)人均達(dá)到1萬(wàn)美元，屆時(shí)14億人口將達(dá)到14萬(wàn)億美元GDP時(shí)，中國(guó)的用電量將達(dá)到15245.2TWh，是美國(guó)2007年水平的3.5倍，需要近33.6億千瓦的電力裝機(jī)容量。如果延續(xù)目前模式，70%的電力將靠燃煤大火電保障，即便全部采用了超超臨界技術(shù)，也需要近30億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，折合超過(guò)42億噸的原煤。如若70%的煤炭用于電力用于發(fā)電，屆時(shí)需要生產(chǎn)原煤60億噸，而2007年全球的煤炭產(chǎn)量?jī)H有64億噸。

這顯然是一個(gè)不可為之的模式，由于如此眾多的人口，中國(guó)的現(xiàn)代化之路必須是一條與現(xiàn)行模式完全不同的道路，必須依賴(lài)顛覆性的技術(shù)大變革。現(xiàn)在的模式既然是不可為之，我們?yōu)槭裁催€要繼續(xù)走下去？如果我們是無(wú)路可選也就另當(dāng)別論，但是美國(guó)已經(jīng)開(kāi)始轉(zhuǎn)軌，歐洲也在轉(zhuǎn)軌，其他的國(guó)家都在考慮轉(zhuǎn)軌，我們卻堅(jiān)持“走自己的路，讓別人說(shuō)去吧”。在奧巴馬的經(jīng)濟(jì)刺激方案中，盡管美國(guó)經(jīng)濟(jì)空前困難，還將投資110億美元用于智能電網(wǎng)及相關(guān)項(xiàng)目的支持。不僅是美國(guó)，全面建設(shè)智能電網(wǎng)的序幕已在歐洲、日本拉開(kāi)。

中科院徐建中院士從2001年起就堅(jiān)持不懈地推進(jìn)“分布式能源系統(tǒng)”，有專(zhuān)家稱(chēng)其為“第二代能源系統(tǒng)”，根據(jù)他們的設(shè)想和描述，這一系統(tǒng)就是美國(guó)人所說(shuō)的“智慧能源”。這一系統(tǒng)的能源綜合利用效率至少可以從目前不到40%，提高到80%，比現(xiàn)有系統(tǒng)提高一倍，如果在用能終端進(jìn)行智能化的需求側(cè)管理和各種節(jié)能措施，終端能耗將可能再減少一半，也就是說(shuō)與目前的能耗水平相比，僅需25%能源即可，而且這25%的能源還可以更多的來(lái)自天然氣、核能、太陽(yáng)能、水能、風(fēng)能、生物能和地源能等新能源和可再生能源。也就是說(shuō)，如果我們就此將資金更多的投入到能源智能化建設(shè)和分布式能源系統(tǒng)建設(shè)上，中國(guó)將無(wú)需建設(shè)新的燃煤火電項(xiàng)目，也不需要增加新的煤炭供應(yīng)能力，我們可以就此逐步減少對(duì)煤炭的過(guò)度依賴(lài)。科學(xué)發(fā)展觀的根本就是要求我們實(shí)事求是地面對(duì)中國(guó)的現(xiàn)實(shí)國(guó)情，面對(duì)世界的發(fā)展趨勢(shì)，面對(duì)人類(lèi)的未來(lái)走向。如果我們選擇背道而馳，我們還是科學(xué)發(fā)展嗎？

智能電網(wǎng)—信息革命和新能源革命的整合

在中國(guó)電力行業(yè)熱烈慶祝首座1000千伏交流輸變電項(xiàng)目，“晉東南——南陽(yáng)——荊門(mén)”特高壓試驗(yàn)示范工程建成投運(yùn)的時(shí)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(duì)奧巴馬的一項(xiàng)新建議，將信息革命與新能源革命整合——大力發(fā)展智能電網(wǎng)（Intelligrid）。

華爾街金融海嘯使美國(guó)陷入1929年大蕭條以來(lái)最嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)衰退，新任總統(tǒng)奧巴馬為了應(yīng)對(duì)危機(jī)，集思廣益，奧巴馬的智囊們四處邀請(qǐng)科學(xué)家、企業(yè)家、投資家們出謀劃策。被譽(yù)為“藍(lán)色巨人”IBM公司是世界上最大的信息技術(shù)跨國(guó)企業(yè)，他們的建議對(duì)于美國(guó)，乃至世界未來(lái)技術(shù)發(fā)展方向都有重大影響。自進(jìn)入信息時(shí)代，人們一直在關(guān)注一個(gè)什么樣的能源系統(tǒng)將與新時(shí)代相匹配？許多年來(lái)人們?cè)诨孟肴祟?lèi)將建造一個(gè)將能源資源開(kāi)發(fā)、輸送、庫(kù)存、轉(zhuǎn)換（發(fā)電）、輸電、配電、供電、售電、服務(wù)以及蓄能與能源終端用戶的各種電氣設(shè)備和其他用能設(shè)施，通過(guò)數(shù)字化信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接在一起，通過(guò)智能化控制使整個(gè)系統(tǒng)得以?xún)?yōu)化。這一系統(tǒng)將充分利用各種能源資源，特別是利用低碳的天然氣、風(fēng)、光、水等可再生能源、核能、以及各種廢棄的資源等，靠分布式能源系統(tǒng)，能源梯級(jí)利用系統(tǒng)、蓄能系統(tǒng)和蓄電交通系統(tǒng)等組合優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)精確供能，對(duì)應(yīng)供能、互助供能和互補(bǔ)供能，將能源利用效率和能源供應(yīng)安全提高到一個(gè)全新的水平，污染與溫室氣體排放降低到一個(gè)環(huán)境可以接受的程度，使用戶成本和投資效益到達(dá)到一種合理而有利的狀態(tài)。

塞繆爾·帕爾米薩諾的建議引起了全球和中國(guó)業(yè)界的高度關(guān)注，和訊網(wǎng)稱(chēng)：“IT產(chǎn)業(yè)的深度革命和能源革命將成為孿生兄弟，智能電網(wǎng)改革將推動(dòng)能源革命的深度裂變”。這一技術(shù)革命整合不僅會(huì)改變目前所有電器設(shè)備、信息產(chǎn)品的基本概念，使人類(lèi)全面重新設(shè)計(jì)制造各種各樣基于新信息技術(shù)的電器產(chǎn)品。整合利用各種信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多維數(shù)據(jù)交互，除了利用傳統(tǒng)的電話線、電視同軸電纜，以及手機(jī)網(wǎng)路、光纖寬帶和各種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，還可利用低壓電網(wǎng)的電力導(dǎo)線直接為信息電器進(jìn)行更加便捷實(shí)用的數(shù)據(jù)交換。GE公司高度重視智能電網(wǎng)，他們認(rèn)為“一旦你通過(guò)電力網(wǎng)建立了通訊系統(tǒng)，巨大的商機(jī)就出現(xiàn)了。”這一系統(tǒng)通過(guò)優(yōu)化需求使能源利用效率、設(shè)備利用效率和投資收益都得以大幅度提升，使發(fā)電設(shè)備保持在最佳工況狀態(tài)從而降低發(fā)電煤耗，使輸變電設(shè)備的利用效率和安全性被同步優(yōu)化，使清潔能源開(kāi)發(fā)、資源綜合利用與節(jié)能減排、能源（電力）需求側(cè)管理、能效經(jīng)濟(jì)、綠色配額交易融為一體，實(shí)現(xiàn)多維度整合優(yōu)化。

智能電網(wǎng)的核心技術(shù)是數(shù)字化電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)、信息化家電，美國(guó)在此已經(jīng)進(jìn)行了大量技術(shù)準(zhǔn)備。美國(guó)《財(cái)富》雜志說(shuō)，政府和業(yè)界研究估計(jì)，隨著配電系統(tǒng)進(jìn)入計(jì)算機(jī)時(shí)代，現(xiàn)代化的數(shù)字電網(wǎng)將使美國(guó)能耗降低10%，溫室氣體排放量減少25%，并節(jié)省800億美元新建電廠的費(fèi)用?！都~約時(shí)報(bào)》刊文稱(chēng)，美國(guó)能源部西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果表明，僅使用數(shù)字工具設(shè)定家庭溫度及融入價(jià)格信息，能源消耗每年可縮減15%。若推廣使用需求側(cè)監(jiān)控系統(tǒng)20年，則在建設(shè)、維護(hù)、運(yùn)營(yíng)電廠、變電站和電網(wǎng)方面節(jié)省700億美元，這其中40%的費(fèi)用節(jié)省于發(fā)電，相當(dāng)于30個(gè)大型燃煤電站無(wú)需投建。

美國(guó)科羅拉多州波爾得（Boulder）已經(jīng)成為全美第一個(gè)智能電網(wǎng)城市，美國(guó)多個(gè)州已開(kāi)始設(shè)計(jì)智能電網(wǎng)系統(tǒng)，GE、IBM、西門(mén)子、Google、Intel等信息產(chǎn)業(yè)龍頭都已投入智能電網(wǎng)業(yè)務(wù)。目前美國(guó)大約有1.3億塊電表，倘若包括計(jì)算機(jī)、傳感器和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的投資在內(nèi)，若實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)型，市場(chǎng)將拉動(dòng)超過(guò)萬(wàn)億美元的投資，成為巨大商機(jī)。僅南加州愛(ài)迪生公司將在未來(lái)四年投資17億美元為530萬(wàn)個(gè)家庭更換智能電表。

美國(guó)還計(jì)劃使用超導(dǎo)輸電技術(shù)而并非特高壓輸電技術(shù)，超越四個(gè)時(shí)區(qū)將全國(guó)主要電網(wǎng)連接起來(lái)，以提高電網(wǎng)的安全性和電力調(diào)配能力。由于超導(dǎo)輸電無(wú)需高壓，可將輸電損耗、電磁污染、占用走廊寬度降至最低，真正代表了世界最先進(jìn)的技術(shù)方向。美國(guó)紐約長(zhǎng)島電力局（LIPA）與美國(guó)超導(dǎo)公司更聯(lián)合建設(shè)的世界上第一條高溫超導(dǎo)（HTS）電纜已于2008年4月22日投入商業(yè)運(yùn)行。這一超導(dǎo)輸電系統(tǒng)在滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能夠滿足30萬(wàn)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(xì)的銅導(dǎo)線，他們的輸電能力高達(dá)150倍。盡管這一工程造價(jià)昂貴，但是新型超導(dǎo)電纜的造價(jià)將降低五分之四，輸電纜溝的寬度僅為一米左右。它的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是這種電纜能夠防止由電網(wǎng)短路造成的故障電流。超導(dǎo)體有一種天生的電流限制能力，一旦電流增強(qiáng)到一定程度，它們就會(huì)失去超導(dǎo)性而變得像普通導(dǎo)體一樣有電阻，使電流衰減。因此，該技術(shù)也得到美國(guó)國(guó)土安全部的支持。

這一整合革命將會(huì)帶來(lái)雨后春筍般的各式各樣的新技術(shù)研發(fā)、新產(chǎn)品制造、新服務(wù)企業(yè)和新型投融機(jī)制，以及標(biāo)準(zhǔn)的制定和安全監(jiān)控機(jī)構(gòu)等。并會(huì)增加大量的就業(yè)機(jī)會(huì)，為美國(guó)乃至全球經(jīng)濟(jì)走出危機(jī)創(chuàng)造新的技術(shù)推動(dòng)力和投資機(jī)遇，并使美國(guó)繼續(xù)保持在全球技術(shù)的制高點(diǎn)上。據(jù)分析，美國(guó)發(fā)展智能電網(wǎng)，8-10年內(nèi)整個(gè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過(guò)5萬(wàn)億美元；美國(guó)同時(shí)發(fā)展超導(dǎo)輸電，8-10年內(nèi)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超過(guò)30萬(wàn)億美元，美國(guó)就此走出危機(jī)并非天方夜譚。

奧巴馬任命諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主，華裔新能源技術(shù)專(zhuān)家朱棣文出任美國(guó)能源部長(zhǎng)，對(duì)于朱棣文的任命在參眾兩院毫無(wú)疑義。根據(jù)奧巴馬和朱棣文的構(gòu)想，美國(guó)還將在混合動(dòng)力及蓄電電動(dòng)汽車(chē)、專(zhuān)業(yè)化天然氣勘探開(kāi)發(fā)、分布式能源系統(tǒng)、核能、可再生能源、氫能、天然氣水合物、清潔煤等諸多領(lǐng)域投入大量資金，展開(kāi)探索和創(chuàng)新戰(zhàn)略，這些探索基于美國(guó)擁有世界第一流的科技研究力量和無(wú)與倫比的科研成果商品化的能力，也出自美國(guó)再造國(guó)際分工，統(tǒng)領(lǐng)全球經(jīng)濟(jì)、技術(shù)，控制核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以及靠新能源打壓石油輸出國(guó)，遏制伊朗、俄羅斯、委內(nèi)瑞拉，保持低油價(jià)市場(chǎng)環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇等迫切愿望和國(guó)家戰(zhàn)略意圖。

歷史上，美國(guó)人總是一次一次利用危機(jī)反敗為勝，通過(guò)打擊壟斷，力行改革，開(kāi)放市場(chǎng)，扶持新技術(shù)，重新確立世界經(jīng)濟(jì)和新技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)地位，并最大限度的利用這一優(yōu)勢(shì)，為其獲取最大限度的經(jīng)濟(jì)利益和國(guó)際政治成果。過(guò)去100年中，全世界雖然發(fā)生過(guò)多次經(jīng)濟(jì)危機(jī)，但是能與此次相比的只有1929年的“大蕭條”和1973年的“石油危機(jī)”。

1929年經(jīng)濟(jì)大蕭條后，熱衷靠加大政府投資拉動(dòng)內(nèi)需的胡佛總統(tǒng)，又修路，又修水壩，結(jié)果是危機(jī)越演越烈，直到自己下臺(tái)。1933年3月羅斯福就職后推動(dòng)了一系列“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制壟斷利益集團(tuán)的《公用事業(yè)控股公司法（PUHCA）》，限制了電力公司、電話公司等企業(yè)的跨州壟斷，為美國(guó)發(fā)展新型發(fā)電輸配電技術(shù)、普及電話通訊技術(shù)、發(fā)展民航業(yè)等掃平了道路，調(diào)動(dòng)了全社會(huì)的投資熱情，恢復(fù)了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，使美國(guó)在這些領(lǐng)域長(zhǎng)期保持了全球的優(yōu)勢(shì)地位。

1973年10月中東戰(zhàn)爭(zhēng)導(dǎo)致全球石油危機(jī)，美國(guó)又利用這次危機(jī)浴火重生。不僅實(shí)現(xiàn)將“金本位”的美元轉(zhuǎn)為“石油本位”的鳳凰涅槃，1978年卡特總統(tǒng)簽署了《公用事業(yè)管制政策法（PURPA）》，對(duì)高效的熱電聯(lián)產(chǎn)和小型水電站接入電網(wǎng)銷(xiāo)電，以及電力公司提供備用電力保障等細(xì)節(jié)進(jìn)行了明確規(guī)定。通過(guò)制約石油公司和電力公司壟斷，使天然氣的利用和獨(dú)立發(fā)電公司及分布式熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)得以快速發(fā)展，掀起了全社會(huì)的投資熱情，并吸引更多企業(yè)參與解決能源供應(yīng)問(wèn)題。對(duì)全球的石油價(jià)格也形成了遏制作用，最終在低油價(jià)的條件下使全球經(jīng)濟(jì)渡過(guò)難關(guān)。

此后，美國(guó)在天然氣開(kāi)發(fā)利用、燃?xì)廨啓C(jī)和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)發(fā)電技術(shù)、余熱空調(diào)技術(shù)、建筑節(jié)能技術(shù)，以及項(xiàng)目投融資領(lǐng)域都處于全球領(lǐng)跑者的地位，并使能源利用效率大幅度提升。

其實(shí)，美國(guó)發(fā)展智能電網(wǎng)仍然困難重重。首先是誰(shuí)來(lái)制定規(guī)則？美國(guó)是一個(gè)聯(lián)邦制國(guó)家，各州政府在法律上依然權(quán)利很大，美國(guó)沒(méi)有一個(gè)全國(guó)性的電網(wǎng)企業(yè)，電網(wǎng)的監(jiān)管權(quán)限不在聯(lián)邦政府而在各州。美國(guó)能源部可以制定標(biāo)準(zhǔn)，但是難以統(tǒng)一規(guī)則，因?yàn)橐恍┮?guī)則背后可能是經(jīng)濟(jì)利益，使各州之間難以實(shí)現(xiàn)利益均衡。而相比之下，中國(guó)的優(yōu)勢(shì)更加明顯，如果國(guó)家電網(wǎng)公司能夠?qū)彆r(shí)度勢(shì)，以開(kāi)放改革的心態(tài)及時(shí)調(diào)整戰(zhàn)略完全可能后來(lái)居上，成為全球標(biāo)準(zhǔn)制定的參與者，成為行業(yè)的領(lǐng)頭羊，成為下一個(gè)“微軟”奇跡。

其次是家電制造企業(yè)如何跟進(jìn)？電力線數(shù)據(jù)傳送技術(shù)的實(shí)用化，將一個(gè)家庭、一個(gè)商店、一個(gè)工廠的用電信息匯集和控制指令下達(dá)到終端的最簡(jiǎn)便、最低廉的方式就是通過(guò)低壓電網(wǎng)的電力線，這并不需要非常大的通訊容量。

目前電力線上網(wǎng)的技術(shù)瓶頸已經(jīng)不在于此，但是如果沒(méi)有電力公司和電器制造廠家的共同配合很難形成有價(jià)值的實(shí)用產(chǎn)品。美國(guó)已經(jīng)很少，甚至不再生產(chǎn)家用電器，而這些電器很多是在中國(guó)制造，如果中國(guó)家電制造企業(yè)和電網(wǎng)公司共同配合，接合需求側(cè)管理工作開(kāi)發(fā)一些有價(jià)值的、實(shí)用性更強(qiáng)的智能家用電器，中國(guó)企業(yè)會(huì)在終端產(chǎn)品市場(chǎng)上占據(jù)一個(gè)個(gè)次級(jí)制高點(diǎn)，創(chuàng)造大量的就業(yè)機(jī)會(huì)，并保持中國(guó)作為制造業(yè)大國(guó)的地位不被更加重視信息化的印度奪走。

1998年亞洲金融危機(jī)，中國(guó)也曾遭受到巨大沖擊，為了應(yīng)對(duì)危機(jī)國(guó)務(wù)院和時(shí)任總理的朱镕基一方面堅(jiān)持國(guó)有企業(yè)改革，使大型國(guó)企和金融機(jī)構(gòu)恢復(fù)生機(jī)，順應(yīng)市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)；另一方面堅(jiān)持加入WTO，使中國(guó)從全球引進(jìn)資金、引進(jìn)技術(shù)、引進(jìn)管理和引進(jìn)資源，并在全球開(kāi)辟了更加廣闊的市場(chǎng)；第三是進(jìn)行住房制度改革，開(kāi)放房地產(chǎn)市場(chǎng)，調(diào)動(dòng)了各級(jí)政府、中央企業(yè)、地方企業(yè)、民營(yíng)企業(yè)和每一個(gè)家庭的投資積極性，不僅帶動(dòng)了房地產(chǎn)行業(yè)，還拉動(dòng)了鋼鐵、建材、裝修和家電等多個(gè)行業(yè)；但最重要、最深遠(yuǎn)的還是當(dāng)時(shí)以極大的魄力和遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)開(kāi)放了互聯(lián)網(wǎng)，不僅創(chuàng)造了大量的高新技術(shù)的中小企業(yè)，并促進(jìn)了就業(yè)；提高了國(guó)家整體信息化水平，使信息更有效地傳遞，增強(qiáng)社會(huì)自組織能力；更為中國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)、教育的整體進(jìn)步加入了巨大能量。

全球金融海嘯和中國(guó)經(jīng)濟(jì)的急速下滑，美國(guó)信息革命和新能源革命的整合都將中國(guó)的電網(wǎng)公司推上了風(fēng)口浪尖的矛盾焦點(diǎn)，不管愿意不愿意電網(wǎng)企業(yè)成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)能否走出下滑態(tài)勢(shì)，中國(guó)能否跟上這一次全球技術(shù)革命整合風(fēng)頭的關(guān)鍵因素。各級(jí)電網(wǎng)企業(yè)都應(yīng)該清楚地認(rèn)識(shí)到這一處境和歷史重任，選擇做時(shí)代的引領(lǐng)者，還是成為阻礙者？

已在睽睽眾目之下。在輸電技術(shù)上應(yīng)該將重點(diǎn)放在常溫超導(dǎo)輸電技術(shù)上，而不是各國(guó)相繼放棄的特高壓技術(shù)；在分布式能源上變消極為積極，支持鼓勵(lì)分布式能源并入電網(wǎng)，并給予寬松和較優(yōu)惠的接入條件；在電網(wǎng)信息技術(shù)上積極投資并大力爭(zhēng)取工信部的支持，將電力線作為一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)信息渠道，并主導(dǎo)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和通信協(xié)議的制定；在智能化電器上以開(kāi)發(fā)協(xié)作的態(tài)度，甚至提供一切開(kāi)發(fā)試驗(yàn)環(huán)境乃至資金，作為電力需求側(cè)管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)予以大力扶持。

據(jù)估算，2008年中國(guó)全社會(huì)用電量34268億千瓦時(shí)，輸電、配電和用戶端損耗約9%，每年線路損耗約3000億千瓦時(shí)，折合1.5億噸原煤，相當(dāng)7000萬(wàn)千瓦裝機(jī)容量，3000億元人民幣的電源投資和3000億元人民幣的電網(wǎng)投資。由于需求側(cè)變化難測(cè)，管理手段不足造成電網(wǎng)調(diào)度難以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化、節(jié)能、安全，導(dǎo)致大量發(fā)電機(jī)組發(fā)電煤耗損失巨大。根據(jù)中電聯(lián)有關(guān)專(zhuān)家介紹，浙江玉環(huán)超超臨界機(jī)組理論熱效率高達(dá)45%，供電煤耗為288.5克/千瓦時(shí)，但由于需求變換和調(diào)度無(wú)法優(yōu)化，導(dǎo)致該電廠經(jīng)常處于亞臨界運(yùn)行。我國(guó)600MW機(jī)組供電煤耗率平均為339.7克/千瓦時(shí)，煤耗增加約50克。我國(guó)全社會(huì)用電量約80%來(lái)自煤電，以每千瓦平均損失20克計(jì)算，相當(dāng)每年浪費(fèi)7676萬(wàn)噸原煤。發(fā)展超導(dǎo)輸電和智能電網(wǎng)，大力改善需求側(cè)用電波動(dòng)影響，提高電網(wǎng)調(diào)度調(diào)配能力，減少輸配環(huán)節(jié)損耗，節(jié)約的市場(chǎng)空間超過(guò)2.26億噸原煤，無(wú)論是經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值，還是環(huán)境價(jià)值都具有深遠(yuǎn)意義。

目前，國(guó)內(nèi)外輿論和專(zhuān)家對(duì)于中國(guó)電網(wǎng)企業(yè)能否實(shí)現(xiàn)這一思維模式的轉(zhuǎn)軌并不樂(lè)觀，一個(gè)如此規(guī)模的企業(yè)認(rèn)識(shí)這樣一個(gè)問(wèn)題確實(shí)需要一些時(shí)日。但是中國(guó)電網(wǎng)企業(yè)具有極為出色的執(zhí)行力，在應(yīng)對(duì)冰雪災(zāi)害、發(fā)展特高壓電網(wǎng)上大家已經(jīng)目睹，一但轉(zhuǎn)變思維，中國(guó)電網(wǎng)企業(yè)成為未來(lái)新技術(shù)的領(lǐng)跑者將不容置疑。智能電網(wǎng)引導(dǎo)的新技術(shù)將牽引中國(guó)增加就業(yè)，恢復(fù)信心，促進(jìn)投資，保持增長(zhǎng)，走出危機(jī)。