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中国可以成为能源互联网先行者

日期:2014-11-14    来源:国家电网杂志  作者:国家电网杂志

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2014
11/14
18:44
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关键词: 中国 能源 互联网

    7月27日至31日在美国华盛顿召开的电气与电子工程师学会电力与能源协会2014年会上,公司董事长刘振亚发表了题为“构建全球能源互联网,服务人类社会可持续发展”的署名文章,面向来自国际电力学术界和企业界的2500多名代表发出呼吁,构建全球能源互联网,推进清洁替代和电能替代。
  在杰里米•里夫金(Jeremy Rifkin)看来,能源互联网同信息互联网一样,“能源的分布可以建立起神经式的互动网络,把普通的电网变成能源型互联网”。
  里夫金认为,能源互联网是把互联网技术与可再生能源相结合,在能源开采、配送和利用上从传统的集中式变为智能化的分散式,从而将全球的电网变成能源共享网络。在他看来,能源和通信技术相结合,最终会让人类的商业模式和社会模式发生翻天覆地的变化。
  无疑,新能源革命的序幕已经逐渐拉开,未来,世界各国在建设全球能源互联网方面如何携手合作,中国能否在建设全球能源互联网的道路上挑起重担,中国自身的能源又该如何发展?带着这些问题,本刊记者电话专访了远在大洋彼岸的里夫金先生,听取了他对能源互联网的理解与设想,以及对中国能源发展的建议。
  《国家电网》:对于未来能源发展,您有什么看法?
  里夫金:互联网技术和可再生能源已经开始联手打造一个能源互联网,它将改变能源的生产和社会分配方式。在即将到来的时代,数亿人在能源互联网上共享绿色电力,就像现在我们在互联网上发布和分享信息一样。当利用通信互联网管理绿色能源时,地球上每个人都将在真正意义上为自己供应能源。构建可再生能源体系、以建筑物作为收集可再生能源的设施、使用氢气存储间歇式能源、利用能源互联网分配能源,以及使用插电式或零排放燃料电池传输工具,以上五大支柱的建立可以使数十亿人在接近零边际成本的物联网中分享能源。
  就产生的能量而言,太阳能和风能领域的可再生能源技术正在经历指数增长曲线,地热能、生物能和水能有望跟进。如同计算机行业,可再生能源行业不得不认真对待研发初期和每一代新技术投入市场运营时所需的高投资成本。行业分析师预测,15年内,太阳能和风力发电的采集技术设备将像手机与笔记本电能一样便宜。此外,建立能源互联网的前期成本巨大,但是产生太阳能和风能的单位边际成本几乎为零。与信息一样,在投入研发和运营之类的固定成本后,可再生能源就几乎是免费的了。
  太阳能公司SunPower的创始人理查德•斯旺森(Richard Swanson)观察到,太阳能产业中也存在像摩尔定律表现在电脑芯片中一样的现象。斯旺森认为,行业产能每翻一番,太阳能光伏电池的价格就会下降20%。晶体硅光伏电池的价格已经从1976年的60美元大幅下降至2013年的0.66美元。在获得更多太阳能的同时,太阳能电池还降低了能源获得成本。如果这种趋势按照目前的速度持续下去,太阳能的能源价格将在2020年达到目前电力资源的平均零售价格,并在2030年达到目前煤电价格的一半。
  《国家电网》:化石能源一定会被可再生能源取代吗?
  里夫金:化石能源永远不可能达到零边际成本,甚至不可能接近于零。然而,对数百万早期采用者来说,可再生能源已经接近于零边际成本。随着资本市场向协作共享完成转变,扩大可再生能源规模,使地球上的每个人都能以近乎零的边际成本生产绿色能源,并通过物联网进行分享,已成为当今时代的下一项伟大任务。
  未来,可再生能源发电量占总发电量的比例将越来越大,电力市场将因此呈现崭新的面貌。负价格将打乱整个能源行业。用于“备用”的天然气发电厂和煤炭发电厂的公用事业投资不得不被撤回,因为他们不能再确保投资的可靠回报。在德国,哪怕是花费10亿美元修建的燃气电厂或者燃煤电厂,也会受到可再生能源的冲击,从而不再满负荷运转,只能在无风或者云层厚的日子收回成本。这将延长建设燃气电厂和燃煤电厂成本的回收时间,使得投资难以为继。因此,可再生能源也已经开始发挥作用,迫使以化石燃料为动力的发电厂退出电网。
  《国家电网》:能不能说建设能源互联网是一场新的能源革命?
  里夫金:从能源生产角度来看,这确实是一场革命。如今在德国,27%的电能来自于太阳能和风能,再过5年这个比例会提高至35%。德国现在正在引入能源互联网,数以百万的小企业能够参与到电能合作中。德国社会大多数的电能依靠小企业、大公司、社会组织等来提供。当然,发电企业仍然创造大量的电能,因为它们已经实现规模化生产。但同时,这些发电企业又正在形成新的商业模式,即通过数字化能源网络来管理能源,与全国不同的商业伙伴合作,提高能源的生产和使用效率。这种新的模式已经开始在德国出现。
  相比之下,中国发生的一切更令人惊喜,2013年12月,中国政府宣布正在投入820亿美元的前期资金,建立“能源互联网”,这将被作为物联网技术平台和基础设施的核心。
  《国家电网》:能源互联网怎样确保国家能源安全?
  里夫金:能源互联网会带来一种新的能源安全,你永远不用担心太阳能资源会枯竭,风能、地热能、水能等资源也取之不尽。中国陆地上拥有大量的可再生能源,包括大量的太阳能、地热能,沿海地区风能资源丰富,在中国还大量存在着水力发电。既然如此,为什么还要花费巨资进口污染环境的化石燃料呢?在未来的20年或30年间,中国可以通过能源互联网在国土范围内实现真正的能源安全。
  《国家电网》:全球能源互联网将对全球能源模式,甚至全人类产生怎样的影响?
  里夫金:发展中国家将会有更快的发展,因为改造已有的基础设施比建造新设施的难度更大。在中国,西部地区基础设施较少,能够很快搭建起能源互联网平台,因此这种超级网络将在中国西部地区得到快速的发展。这就使得发展中国家能够就地开发自身的可再生能源,而不用受制于能够控制化石能源价格的中东国家和美国。这就使传统的地缘政治模式发生改变。
  每个发展中国家都拥有太阳能、风能、地热能或生物能源等,如果人们不只是生产,还分享、储存能源,那么将会获得大量的能源,比以往依靠化石能源、核能产出的能量多得多。阳光照射地球每88分钟产生470艾焦的能量,这相当于全人类一年的使用量。这简直令人震惊。传统的地缘政治以政治权力关系为基础,带来了大量的冲突、暴力和战争,而可再生能源时代则使我们能够就地取材,以近乎零的边际成本创造能量。如果能从地缘政治转变为可再生能源模式,那我们将生活在一个更加和谐的世界里。
  《国家电网》:建设全球能源互联网是否需要大力推动智能电网在全球的广泛应用?
  里夫金:是的。目前中国正存在这样的讨论。如果你处于能源互联网上,你会希望拥有尽可能宽广的地域,因为即便太阳照射在其他地区,你仍然可以在大陆的这一边获取所需的能源。如果你所处地区的风能资源丰富,你就可以将其储备起来,并在需要的时候输送给风能匮乏的地区,水能也是一样。同时,数字化的能源互联网能够帮助我们在广大的地域上储存能源,并在特定时刻为需要的地区提供服务,地域越辽阔,获得的优势就越大。与跨亚洲地区相比,欧亚大陆将会是第三次工业革命中更好的物联网平台。中国与欧洲是重要的经济合作伙伴,因此中欧共建跨欧亚大陆的物联网平台并非不可能,至少从商业角度上看,这样做是有意义的。
  目前,人们都在关注中国的环境问题。中国方面也提出,经济发展要与全球生态环境相协调。就在美国仍在热烈讨论全球气候变化时,中国正在采取行动,通过建立新模式促进经济转型,从而更快地促进气候变化问题的解决。零边际成本社会的理念能够促进物质和能源的高效利用,以近乎于零的边际成本生产商品、提供服务。零边际成本社会是以共享经济的方式进行再分配,我们可以反复共享私家车、房子、衣服、工具、玩具等,形成再循环,为地球带来更小的资源环境压力。中国目前正在建社的物联网将是一次机遇,以全新的经济模式来应对气候变化,这对全世界而言也是意义重大的。
  《国家电网》:您对能源互联网的未来非常乐观,那在建设能源互联网的过程中我们需要克服什么困难?
  里夫金:我不是过分乐观或者悲观,只是对此抱有希望,因为要推动能源互联网的建设需要克服极大的困难和挑战。从国家角度看,中国需要确立经济路线规划,向数字化经济过度,使信息互联网与能源互联网、物流互联网三者形成统一的、无缝配合的技术平台,并以此将中国不同的社区、区域联系起来。
  中国中央政府应当制定规则和标准,实现三大网络协同运作,而地方政府则需要根据这些规则和标准,结合具体情况发展自己,并与中国其他地区连接起来。早在2010年,当时的中国领导人就提出了建设物联网的规划,比欧洲提出这项计划还要早,至今美国还没有关于物联网的规划。
  《国家电网》:如何使各国形成共识,共同推动全球能源互联网建设?
  里夫金:在能源互联网建设方面,中国可以成为领头羊。通过对外输出技术和专业人才,帮助其他国家搭建能源互联网平台。当然,这仍是一项巨大的挑战,要实现可能需要30年的时间。但中国目前大方向是对的,实现的过程中既需要对国家经济发展路线进行规划,也需要中央政府的协调,将通信产业、数字化能源、交通物流网络等进行整合和管理。建设能源互联网不仅是电网,还涵盖了信息通信技术、物流等多个领域,这一切将共同构建起能源互联网。中国已经选择建设能源互联网、智能电网,这个大方向是对的。新通信技术与新能源体系相结合将迎来新技术革命,中国能源互联网的部署有望实现零边际成本,为中国打造技术的“新丝绸之路”。
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