武建東先生通過本報(bào)告首次提出了中國(guó)在智能能源網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)建造中存在著不對(duì)稱的競(jìng)爭(zhēng)問題,呼吁不能以智能電網(wǎng)的建設(shè)代替智能網(wǎng)、智能能源網(wǎng)的建設(shè),提出了中國(guó)智能能源網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)框架,被業(yè)界譽(yù)為中國(guó)智能能源網(wǎng)學(xué)說的開創(chuàng)者。武建東先生認(rèn)為,中國(guó)應(yīng)該依靠自身的巨大市場(chǎng)成為主導(dǎo)全球智能網(wǎng)變革的領(lǐng)先國(guó)家,建造影響未來百年的智能網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),在百年一遇的全球工業(yè)變革中發(fā)揮主導(dǎo)作用。
武建東
編者按
早報(bào)今年以來陸續(xù)刊登武建東先生有關(guān)中國(guó)亟需實(shí)施智能電網(wǎng)革命性改造的論述,現(xiàn)在我們希望能站在更高的視角去看待中國(guó)的智能能源網(wǎng)的發(fā)展思路。
1 如何認(rèn)識(shí)智能電網(wǎng)與智能能源網(wǎng)的體系模式之區(qū)別
誰能夠?qū)F(xiàn)有的電力、水務(wù)、熱力、燃?xì)獾葐蜗蜻\(yùn)轉(zhuǎn)而且浪費(fèi)巨大的能源網(wǎng)絡(luò)改造為高效互動(dòng)的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò),誰就能夠優(yōu)先于其他國(guó)家達(dá)到全球能源體系更高級(jí)別的頂端水平,同時(shí)在這個(gè)歷史的轉(zhuǎn)型之中,誰就能夠把握和整合能源體系最新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
因此,采用信息化集成技術(shù)營(yíng)建一個(gè)與生產(chǎn)和輸送側(cè)相對(duì)稱、相互動(dòng)的需求側(cè)、用戶端的運(yùn)轉(zhuǎn)體系,將是對(duì)工業(yè)革命以來缺陷性工業(yè)結(jié)構(gòu)和社會(huì)管理的徹底匡正和顛覆性修復(fù),也是打開人類低碳化生產(chǎn)方式和生活方式的歷史大通道。
實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的路徑有兩個(gè)營(yíng)建模式。
①“分級(jí)登頂式”的漸進(jìn)模式這個(gè)模式主要是通過智能電力網(wǎng)、智能熱力網(wǎng)、智能水務(wù)網(wǎng)等條條塊塊的分行業(yè)改革,通過多行業(yè)不斷整合、體系不斷疊加的架構(gòu)原則推進(jìn),其特點(diǎn)是分期、試錯(cuò)、分級(jí)追求變革目標(biāo)。
近二十年來移動(dòng)通訊系統(tǒng)、電視視頻系統(tǒng)等都曾通過不斷試錯(cuò)而效準(zhǔn)或提升產(chǎn)業(yè)空間,消費(fèi)者、特別是中國(guó)的消費(fèi)者也為此不斷支付了使用成本。實(shí)際上,通過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的超前設(shè)計(jì)和制定,可以有效地減少產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的成本,更合理地滿足消費(fèi)者需要,也可以大幅減少電子垃圾、推動(dòng)人類更為健康的生活。
2009年9月25日美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)公布了`《智能網(wǎng)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的總體框架和發(fā)展路線圖》1.0版(草案),由于這個(gè)草案以電力體系為第一改革目標(biāo),美國(guó)智能網(wǎng)整合的主體也就主要表現(xiàn)為電網(wǎng)利益的調(diào)整和轉(zhuǎn)型。因此,美國(guó)的智能網(wǎng)改革基本上是以智能電網(wǎng)為中心的改革,智能電網(wǎng)的改革正成為其能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的突破口,而造就智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)也就成為這次變革的領(lǐng)率力量。所以,智能電網(wǎng)既是美國(guó)智能網(wǎng)格體系的組構(gòu)要素之一,目前也基本上是智能網(wǎng)格的主體框架,也可以說美國(guó)聯(lián)邦政府推進(jìn)的互動(dòng)能源體系的建設(shè)主要集中在智能電網(wǎng)建設(shè)領(lǐng)域。由此客觀評(píng)價(jià)美國(guó)這個(gè)模式,它已經(jīng)演變?yōu)?ldquo;分級(jí)登頂式”的漸進(jìn)改革,今后從智能電網(wǎng)到智能網(wǎng)的發(fā)展路線,它也許只能擇選體系不斷疊加的架構(gòu)原則予以實(shí)現(xiàn)。
就國(guó)內(nèi)智能電網(wǎng)的建設(shè)而言,其體系淵源源自歐美國(guó)家智能電網(wǎng)思想和實(shí)踐,其標(biāo)準(zhǔn)之應(yīng)用也在很大程度上受制于國(guó)際力量的影響。從組織目標(biāo)運(yùn)轉(zhuǎn)而言,其向更高級(jí)別的互動(dòng)能源網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)躍進(jìn)之時(shí),也許架構(gòu)的升級(jí)路線只有選擇分級(jí)疊加的更換方式,因此,目前國(guó)內(nèi)電力企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)的智能電網(wǎng)改革模式和美國(guó)實(shí)施的智能電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)屬相同的產(chǎn)業(yè)變革類型。
但是,美國(guó)目前制定的是智能網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)和路線圖,而中國(guó)攻關(guān)的主體改革目標(biāo)主要是智能電網(wǎng),這個(gè)改革之中又有著重要的體系區(qū)別。美國(guó)智能電力網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)早于、也領(lǐng)先中國(guó),中國(guó)智能電網(wǎng)的諸多設(shè)計(jì)雖然有別于美國(guó),但是在許多標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方面仍然處于吸收和模仿階段,其中國(guó)內(nèi)一種頑強(qiáng)的觀點(diǎn)就是反對(duì)將電力、水務(wù)、熱力、燃?xì)狻?shù)據(jù)、有線電視等資源捆綁為一體化改革,并認(rèn)為中國(guó)能夠推進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)不易了,倘任其觀點(diǎn)發(fā)酵,將使中國(guó)失去一次占領(lǐng)世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)制高點(diǎn)的機(jī)會(huì),我認(rèn)為這個(gè)局面應(yīng)力爭(zhēng)盡快轉(zhuǎn)變。
然而,富有創(chuàng)造力的美國(guó)人也不排除加速完善并調(diào)整這種發(fā)展模式,擁有美國(guó)最大的煤氣及電力設(shè)施的太平洋燃?xì)怆娏?Pacific Gas and Electric Co.),在初期智能電網(wǎng)的投資之中,由于有關(guān)業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)過低、特別是通訊標(biāo)準(zhǔn)存在問題,造成了可再生能源難以順利入網(wǎng),這個(gè)教訓(xùn)迫使美國(guó)業(yè)者正在提升智能網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和修正智能網(wǎng)的建設(shè)路線圖。
②“制高點(diǎn)型”的大體系整合模式我認(rèn)為中國(guó)應(yīng)跳出單純建立智能電力網(wǎng)的狹窄基準(zhǔn),集中發(fā)展有別于美國(guó)、具有中國(guó)優(yōu)勢(shì)、而且國(guó)際領(lǐng)先的綜合性的互動(dòng)能源網(wǎng),由此可以避免日后的重復(fù)建設(shè)和不必要的補(bǔ)課。
這個(gè)模式需要將電力、水務(wù)、熱力、燃?xì)?、?shù)據(jù)、有線電視等資源捆綁為整體資源,以制高點(diǎn)型的規(guī)則推動(dòng)能源組織的管理變遷和產(chǎn)業(yè)目標(biāo)置換,其特點(diǎn)是跨越式、跨產(chǎn)業(yè)突變,以集成化手段高速實(shí)現(xiàn)互動(dòng)式的能源網(wǎng)建設(shè),我們將這種網(wǎng)絡(luò)也稱作智能能源網(wǎng)。中國(guó)能源網(wǎng)建設(shè)優(yōu)選的架構(gòu)目標(biāo)應(yīng)該囊括此種模式。具體的概念厘定參見我的有關(guān)文章。
倘若以這種模式推進(jìn)互動(dòng)能源網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),應(yīng)可將智能電網(wǎng)的行業(yè)變革提升為互動(dòng)能源體系的集成改革,并將由此誕生有更高制高點(diǎn)的智能網(wǎng)的發(fā)展路線圖和國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),有效推動(dòng)中國(guó)能源用戶端的互動(dòng)能力、互動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)、互動(dòng)資源和互動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈的建設(shè)和運(yùn)轉(zhuǎn),推動(dòng)中國(guó)能源經(jīng)濟(jì)加快實(shí)現(xiàn)升級(jí)轉(zhuǎn)型。
這種“制高點(diǎn)型”的模式,我在2009年5月15日中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)表的《中國(guó)智能互動(dòng)電網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告》等文中有系統(tǒng)介紹,這是中國(guó)創(chuàng)立的基于互動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)的能源網(wǎng)的思想體系,也可能由此把握這個(gè)新型能源網(wǎng)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),它勾勒了中國(guó)在全球能源革命中為數(shù)不多的具有領(lǐng)率力量的制高點(diǎn)。
智能網(wǎng)建設(shè)的相鄰資源的集成改革現(xiàn)象目前正在意大利、馬耳他、韓國(guó)、澳大利亞等地出現(xiàn),如果我們的能源發(fā)展路線圖不注重這種集成化的變革模式的應(yīng)用,智能能源網(wǎng)的思想可能在其他國(guó)家開花結(jié)果。
綜上,將現(xiàn)有能源體系的轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略置于何等思想體系作為起跑線,選擇何等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為支點(diǎn),將造就內(nèi)容和實(shí)質(zhì)完全不同的能源生產(chǎn)方式的變革,其造就的物質(zhì)力量和管理實(shí)力自然也大相徑庭。因此,能源網(wǎng)變革路線設(shè)計(jì)成功,一個(gè)國(guó)家的能源體系將展現(xiàn)內(nèi)爆的奇觀,彰顯綜合性的軟實(shí)力效應(yīng),甚至把握國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的領(lǐng)率力量;反之,將生就一個(gè)國(guó)家缺陷性的能源結(jié)構(gòu),映現(xiàn)跛腳式的體系運(yùn)轉(zhuǎn)形態(tài),由此將失去產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)的機(jī)遇,并且還需要以不斷的補(bǔ)丁政策來修復(fù)完善。
③中國(guó)智能能源網(wǎng)發(fā)展的戰(zhàn)略高點(diǎn)
歷時(shí)半年、集合了1500名有關(guān)專家的意見,2009年9月25日美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(NIST)公布了美國(guó)智能網(wǎng)的最新規(guī)劃《智能網(wǎng)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的總體框架和發(fā)展路線圖》第一版(草案)。由此表明美國(guó)的智能網(wǎng)戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃已經(jīng)跳出了電力產(chǎn)業(yè)窄幅運(yùn)轉(zhuǎn)的視野演變?yōu)槊绹?guó)能源革命的帶頭主力,該草案也設(shè)計(jì)了美國(guó)智能網(wǎng)實(shí)施路線圖的總體框架,我認(rèn)為這個(gè)草案應(yīng)該是奧巴馬2009年任內(nèi)能源領(lǐng)域最重要的成就之一,它初步確立了美國(guó)智能網(wǎng)的體系標(biāo)準(zhǔn),贏得了全球智能網(wǎng)發(fā)展的新的制高點(diǎn)。與此同時(shí),歐洲也在加快智能網(wǎng)的建設(shè),IEC等機(jī)構(gòu)也公布了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在這場(chǎng)全球性知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重大創(chuàng)造中,中國(guó)應(yīng)該有所作為,也有可以作為的歷史平臺(tái)和機(jī)遇實(shí)際上目前我們使用的智能電網(wǎng)一詞的英文原文為SmartGrid,原意應(yīng)為智能網(wǎng)格或智能網(wǎng),這個(gè)概念又包括智能家電網(wǎng)格、智能電力網(wǎng)格、智能數(shù)據(jù)網(wǎng)格、智能熱力網(wǎng)格、未來網(wǎng)格等多種涵義,智能電網(wǎng)是其中的重要組成部分而非全部。由于有關(guān)外國(guó)公司的翻譯問題,誤將SmartGrid翻譯為智能電網(wǎng),由此國(guó)內(nèi)許多人一直認(rèn)定國(guó)內(nèi)的智能電網(wǎng)建設(shè)就是英文的SmartGrid之意,并以智能電力網(wǎng)這樣一個(gè)專業(yè)網(wǎng)的改革而與國(guó)際上的智能網(wǎng)的體系建設(shè)相比肩及接踵,進(jìn)行不對(duì)稱的體系競(jìng)爭(zhēng),這種認(rèn)識(shí)導(dǎo)致我們以局部產(chǎn)業(yè)的智能化改革而與國(guó)際上產(chǎn)業(yè)整體化的智能網(wǎng)建設(shè)錯(cuò)位互動(dòng),于中國(guó)把握世界產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)是不利的,中國(guó)不能以智能電網(wǎng)的建設(shè)代替智能網(wǎng)、智能能源網(wǎng)的建設(shè)。因此,國(guó)外有人誤認(rèn)為歐美推進(jìn)的智能網(wǎng)建設(shè)在中國(guó)只限于智能電力網(wǎng)的狹窄范圍,并認(rèn)為中外智能網(wǎng)的建設(shè)尚不在一個(gè)級(jí)別上,外國(guó)急著搞行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),中國(guó)急著推進(jìn)個(gè)別行業(yè)的改革,由此,倘若中國(guó)以發(fā)展智能電網(wǎng)而代替發(fā)展智能能源網(wǎng)建設(shè)就是缺陷性戰(zhàn)略行動(dòng),當(dāng)然不可否認(rèn),即使中國(guó)發(fā)展智能能源網(wǎng)建設(shè)也必須以智能電網(wǎng)為主要網(wǎng)架建設(shè),智能電網(wǎng)的建設(shè)始終是智能能源網(wǎng)建設(shè)的核心。
就國(guó)內(nèi)而言,智能電網(wǎng)建設(shè)的推進(jìn)是迅速和高效的,但是這個(gè)智能電力網(wǎng)的建設(shè)僅僅是智能能源網(wǎng)的網(wǎng)架建設(shè)的主要部分而非全部,我們不能以智能電網(wǎng)的局部競(jìng)爭(zhēng)而放棄在智能網(wǎng)領(lǐng)域的整體創(chuàng)造,而且,這個(gè)體系建設(shè)所缺憾的就是還沒有一個(gè)世界領(lǐng)先的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。因此,于改革之步驟,可照顧分行業(yè)漸進(jìn)式建設(shè)的實(shí)際,而于標(biāo)準(zhǔn),則必須照顧從智能能源網(wǎng)的制高點(diǎn)的基架之巔優(yōu)先建造,這也是考驗(yàn)100多年來中國(guó)工業(yè)和技術(shù)創(chuàng)造力水平的關(guān)鍵,也是中國(guó)生產(chǎn)力不可多得的領(lǐng)先世界的機(jī)遇。也就是說建構(gòu)中國(guó)智能能源網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該成為當(dāng)代中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)最高的創(chuàng)造性使命之一,它也應(yīng)該成為中國(guó)智能能源網(wǎng)建設(shè)的戰(zhàn)略高點(diǎn),這個(gè)高點(diǎn)應(yīng)該成為中國(guó)國(guó)家利益的核心要素。
但是,這個(gè)制高點(diǎn)建設(shè)的難點(diǎn)不在于市場(chǎng)的潛力、政府的力量、資本的投入,而在于管理的慣習(xí),特別是部分來自各種管理崗位、源于狹隘的本位知識(shí)堅(jiān)決反對(duì)改革的力量。為此,中國(guó)智能能源網(wǎng)的建設(shè)就需要勇敢地跨越這個(gè)歷史障礙線。
中國(guó)應(yīng)該依靠自身的巨大市場(chǎng)成為主導(dǎo)全球智能網(wǎng)變革的領(lǐng)先國(guó)家,建造影響未來百年的智能網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),在百年一遇的全球工業(yè)變革中發(fā)揮主導(dǎo)作用。
2 如何認(rèn)識(shí)中國(guó)智能能源網(wǎng)的啟動(dòng)機(jī)制
我認(rèn)為:推動(dòng)以600多個(gè)市級(jí)單元為主導(dǎo)的集成化改革應(yīng)該是中國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的重要的體制突破口,為此,需要
其一:應(yīng)大張旗鼓地推進(jìn)與輸電側(cè)智能化改革同等重要的配電側(cè)、用戶端的智能電網(wǎng)建設(shè),智能電網(wǎng)的建設(shè)首先是配電側(cè)和用戶端的革命,需要建立長(zhǎng)效激勵(lì)機(jī)制持續(xù)推動(dòng)改革。
其二:智能電網(wǎng)的增值服務(wù)是下一代具有經(jīng)濟(jì)拉動(dòng)作用的中國(guó)新興產(chǎn)業(yè),為此需要大力推動(dòng)智能電網(wǎng)的通訊網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、家電管理網(wǎng)、電能存儲(chǔ)網(wǎng)等專用的建設(shè),而這一切有賴于對(duì)地方政府智能網(wǎng)改革的放權(quán)讓利,分散集權(quán)式投資的風(fēng)險(xiǎn)。
其三:注意利益分配。例如,新能源的接入、調(diào)峰利益的分配、碳減排的收益、有線電視、寬帶等數(shù)據(jù)網(wǎng)服務(wù)、通訊網(wǎng)租賃等利益的整合將解決中國(guó)智能電網(wǎng)多元投資的動(dòng)力,也將保證在電價(jià)合理波動(dòng)的范圍內(nèi),有效地平衡改革的成本問題。
其四:解決中國(guó)近百億個(gè)插座、1000萬臺(tái)變壓設(shè)備、5億塊電表和10多億用戶的能源效率的全面提升,需要大力推動(dòng)以市級(jí)單元為主導(dǎo)的智能網(wǎng)改革。
3 如何理解中國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展的市場(chǎng)體系模式
我認(rèn)為推進(jìn)有限度的市場(chǎng)化追求,發(fā)展基于智能電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的電力交易市場(chǎng)是中國(guó)智能電網(wǎng)發(fā)展的市場(chǎng)體系模式的理想選擇之一。為此,應(yīng)正確認(rèn)識(shí)以下問題。
其一:智能電網(wǎng)發(fā)展的另一個(gè)本質(zhì)就是開辟電力交易的市場(chǎng)化之路,逐步推動(dòng)有限度的電力市場(chǎng)化體系建設(shè),這是關(guān)乎中國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)的命脈之策。
其二:智能電網(wǎng)將營(yíng)建實(shí)時(shí)、雙向、互動(dòng)化的電力交易機(jī)制,這個(gè)機(jī)制將造就電網(wǎng)需求側(cè)的革命性轉(zhuǎn)型。美國(guó)的目標(biāo)是通過智能電網(wǎng)建設(shè)實(shí)現(xiàn)近20%的調(diào)峰利益。倘若中國(guó)通過智能電網(wǎng)建設(shè),實(shí)現(xiàn)15%左右的錯(cuò)峰調(diào)節(jié)也就意味著大約可節(jié)省1.2億千瓦裝機(jī)的容量資源,接近8000億的投資規(guī)模。
其三:這個(gè)調(diào)峰資源如果經(jīng)過適當(dāng)分配,可以化作中國(guó)智能電網(wǎng)改革的動(dòng)力和紅利,極大地激發(fā)中國(guó)用戶的市場(chǎng)創(chuàng)造能力。
其四:如何認(rèn)識(shí)中國(guó)智能能源網(wǎng)發(fā)展的技術(shù)制高點(diǎn)。組織變遷是中國(guó)發(fā)展智能能源網(wǎng)關(guān)鍵和要害,也是新能源變革有別于傳統(tǒng)之處,更是激發(fā)人類創(chuàng)造潛力的核心。
智能能源網(wǎng)的制高點(diǎn)參考如下:
其一是實(shí)現(xiàn)發(fā)電、輸電、配電和用電的互動(dòng)化;
其二是實(shí)現(xiàn)智能能源網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的集成化;
其三是實(shí)現(xiàn)以復(fù)合電力光纖電纜電網(wǎng)為主的通訊化;
其四是實(shí)現(xiàn)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際化;
其五是實(shí)現(xiàn)主力能源的兼容化;
其六是實(shí)現(xiàn)分布式能源管理的現(xiàn)代化和體系化;
其七是實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能技術(shù)的實(shí)用化;
其八是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)升級(jí)的芯片技術(shù)和兼容標(biāo)準(zhǔn)的擇優(yōu)化;
其九是實(shí)現(xiàn)信息管理平臺(tái)的體系管理高端化;
其十是實(shí)現(xiàn)電力交易的市場(chǎng)化。
由此,每一個(gè)制高點(diǎn)的體系變革都將推動(dòng)人類生產(chǎn)方式和生活方式的組織變遷。
其五:如何把握智能電網(wǎng)與智能能源網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)之區(qū)別和標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)造。
孫中山說過,“行之非艱,知之惟艱”,一個(gè)強(qiáng)國(guó)不但需要?jiǎng)?chuàng)造強(qiáng)大的工業(yè)生產(chǎn)體系,更需要?jiǎng)?chuàng)造新的生產(chǎn)力的發(fā)展思想和實(shí)施其行動(dòng)的國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)革命以來產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建造大多與中國(guó)無緣,而智能能源革命卻為中國(guó)提供了獨(dú)特的機(jī)遇。
奧巴馬的能源變革之于傳統(tǒng)變革不同之處就在于它實(shí)質(zhì)上是催生了新的產(chǎn)業(yè)革命、技術(shù)革命和思想革命,這三個(gè)革命的核心就是思想大革命。為此,一個(gè)國(guó)家占領(lǐng)新的全球制高點(diǎn)的能力也就取決于它顛覆習(xí)慣的能力和思想的改變程度。對(duì)于中國(guó)而言,這個(gè)革命的第一要?jiǎng)?wù)就是需要有效地調(diào)整三十年改革開放以來形成的諸多的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行習(xí)慣和結(jié)構(gòu),構(gòu)建世界上最富活力的創(chuàng)新社會(huì),據(jù)此才能確保中國(guó)將新的產(chǎn)業(yè)革命、技術(shù)革命和思想革命的宏大體系付諸實(shí)踐,建立適合自身的發(fā)展戰(zhàn)略,改變中國(guó)公眾和企業(yè)的能源消費(fèi)方式和生產(chǎn)方式,并力爭(zhēng)取得全球領(lǐng)導(dǎo)地位。由此,智能能源網(wǎng)建設(shè)的核心是這個(gè)體系標(biāo)準(zhǔn)的建造,而且這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的建造也是當(dāng)代知識(shí)產(chǎn)權(quán)的最高創(chuàng)造,具有無與倫比的回報(bào)價(jià)值,同樣是檢驗(yàn)中國(guó)能源思想創(chuàng)新能力的標(biāo)志。
基于此,我在與一些國(guó)際學(xué)者的交流之中迫切地感覺到,這次能源大革命缺的不是技術(shù)、不是資本、不是市場(chǎng),而是思想,缺乏的是將我們整個(gè)人類能夠正確地帶進(jìn)下一代生產(chǎn)方式、生活方式變革的戰(zhàn)略增長(zhǎng)的知識(shí)和生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。
也正是基于此,以前的工業(yè)革命的進(jìn)程領(lǐng)導(dǎo)者,可以是工程師團(tuán)隊(duì),可以是資本團(tuán)隊(duì),而這次新的能源大革命的領(lǐng)導(dǎo)者一定是思想家團(tuán)隊(duì),實(shí)際上,目前掌握美國(guó)能源革命的恰恰是這樣一個(gè)思想家團(tuán)隊(duì),這就更需要我們從歷史大體系角度認(rèn)識(shí)這場(chǎng)能源革命,從全球最先進(jìn)的能源變革的計(jì)劃中整合出中國(guó)能源革命的超越戰(zhàn)略。
基于對(duì)智能網(wǎng)戰(zhàn)略模式的分析,本文將以美國(guó)為主的智能網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)與我主張的中國(guó)發(fā)展智能能源網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了體系比較,其主要區(qū)別之處大約可劃分為30-40個(gè)方面,本文列舉其中部分不同點(diǎn)予以介紹。
美國(guó)智能網(wǎng)與本文所述智能網(wǎng)體系模式之主要區(qū)別
計(jì)量設(shè)施
分別推廣使用智能電表、智能熱力表等,但仍未改變傳統(tǒng)能源體系的一戶多表的表計(jì)分立制度。目前美國(guó)已確立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
集成發(fā)展將水、電、氣、熱力等計(jì)量表計(jì)一體化管理的智能互動(dòng)的用戶終端系統(tǒng),或稱集成化用戶互動(dòng)終端系統(tǒng)。由此可推動(dòng)中國(guó)10億塊以上的電、水、氣等表計(jì)跨越式進(jìn)入互動(dòng)能源運(yùn)轉(zhuǎn)的集成化、模塊化表計(jì)時(shí)代,減少智能電表等分立表計(jì)未來合成運(yùn)轉(zhuǎn)的巨大社會(huì)成本,也可以推動(dòng)中國(guó)表計(jì)工業(yè)創(chuàng)新升級(jí)。目前還沒有確立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
通訊模式和通訊設(shè)施
美國(guó)已公布的標(biāo)準(zhǔn)智能電網(wǎng)以無線通訊為主,接入可再生能源和推行互動(dòng)能源管理具有不穩(wěn)定性。雖然,美國(guó)個(gè)別城市試驗(yàn)了使用電力光纖網(wǎng)絡(luò)通訊模式,但是,目前還沒有確立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)模式基本上立足于一網(wǎng)﹙電力網(wǎng)﹚一線﹙電力線﹚,并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建互聯(lián)數(shù)據(jù)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、高速、雙向的電力數(shù)據(jù)讀取和可再生能源的接入。目前美國(guó)已確立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
主張建立以有線通訊、即光纖通訊為主的智能互動(dòng)網(wǎng)的通訊模式,立足現(xiàn)有電力纜線資源,推行一網(wǎng)﹙電力網(wǎng)、水網(wǎng)、氣網(wǎng)等﹚多線﹙添附光纖線﹚的變革。由此可以全面推進(jìn)能源網(wǎng)的穩(wěn)定性、可靠性、安全性,尤其是互動(dòng)性。建議中國(guó)營(yíng)建與歐美兩大電力體系不同的電力光纖復(fù)合纜網(wǎng)取代目前的金屬纜網(wǎng),改變世界金屬電纜電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)有模式。為此需要以國(guó)家規(guī)劃形式確立新建的電網(wǎng)加快推行光纖和電力復(fù)合網(wǎng)絡(luò)、舊有電網(wǎng)添附光纖網(wǎng)絡(luò)、特殊地區(qū)推廣無線通訊系統(tǒng)。此舉將推動(dòng)中國(guó)1億公里以上的單向運(yùn)轉(zhuǎn)的能源網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛?dòng)能源網(wǎng),并有效地修改工業(yè)革命二百年來的能源流程體系。目前還沒有確立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
基站模式
主張將變電設(shè)備升級(jí)為數(shù)字變電站,這個(gè)轉(zhuǎn)變?nèi)允请娋W(wǎng)體系內(nèi)部的升級(jí),目前美國(guó)已確立其標(biāo)準(zhǔn),但是數(shù)字變電站的效能不能最大限度開發(fā)傳統(tǒng)能源網(wǎng)的資源深度。目前美國(guó)已確立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
主張將中國(guó)1000萬臺(tái)以上的變電設(shè)備、水、氣泵站等能源站點(diǎn)提升為標(biāo)準(zhǔn)兼容、綜合性的能源基站,一次信息化技術(shù)升級(jí),多方使用,可大幅減少能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的成本。它將再造中國(guó)最大規(guī)模的基站運(yùn)轉(zhuǎn)體系,綜合性服務(wù)電力、水務(wù)、熱力、燃?xì)?、?chǔ)能等互動(dòng)能源業(yè)務(wù)的需要,由此可以避免重復(fù)建設(shè),推動(dòng)現(xiàn)有的變電設(shè)備等實(shí)現(xiàn)最大限度的增殖功能開發(fā)。未來全球大約有1億臺(tái)變壓設(shè)備、水、氣泵站等設(shè)備的升級(jí)需求。這是中國(guó)首創(chuàng)。目前還沒有確立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
能源網(wǎng)交互運(yùn)轉(zhuǎn)的神經(jīng)系統(tǒng)
主張高峰期與危機(jī)期的電力錯(cuò)峰管理,其通用的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)范,適用電力計(jì)量、街燈、用戶自動(dòng)化、房屋自動(dòng)化等窄幅范圍。目前美國(guó)已確立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
主張高峰期與危機(jī)期的電力、水務(wù)、熱力、燃?xì)獾染C合性能源的整體錯(cuò)峰管理,以及使用儲(chǔ)能裝置的分解、對(duì)沖和套利運(yùn)作,由此需要建立適應(yīng)電、水、熱力、燃?xì)獾榷嘈袠I(yè)通用性更強(qiáng)的信息標(biāo)準(zhǔn)和管理框架。其通用的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)范,應(yīng)適用于電力計(jì)量、街燈、用戶自動(dòng)化、房屋自動(dòng)化、水、氣、熱等多種用途,由此彰顯一個(gè)國(guó)家能源的軟實(shí)力。由此可推動(dòng)中國(guó)電力裝機(jī)20%以上、大約1.5億千瓦容量資源的節(jié)約,其資源節(jié)約價(jià)值超過2萬億以上的人民幣。目前還沒有確立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
能源網(wǎng)絡(luò)廣域運(yùn)行情況的調(diào)度、監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)
限于電力體系運(yùn)行的即時(shí)或準(zhǔn)即時(shí)的調(diào)度、監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)。美國(guó)已有標(biāo)準(zhǔn)。
主張建立水、電力、熱力、燃?xì)獾葟V域運(yùn)行情況的集成調(diào)度、監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng),形成大體系、分行業(yè)的現(xiàn)代化的監(jiān)測(cè)與管理技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)能源效率的整體提高。若如此,中國(guó)將得以建設(shè)世界上最先進(jìn)的公用事業(yè)管理體系,包括領(lǐng)先國(guó)際、與互動(dòng)能源系統(tǒng)緊密對(duì)接的高端電力體系運(yùn)行的即時(shí)或準(zhǔn)即時(shí)調(diào)度、監(jiān)測(cè)與管理系統(tǒng)。目前還沒有確立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
發(fā)展新產(chǎn)業(yè)鏈之一:營(yíng)建電動(dòng)交通系統(tǒng)
主張下一代交通主力體系為電動(dòng)車、混合動(dòng)力車。美國(guó)已有初步標(biāo)準(zhǔn)。
主張下一代交通主力體系為智能網(wǎng)絡(luò)車,主張將現(xiàn)有的鐵路、公路、電力基站等運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)整合為更高級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)。智能網(wǎng)絡(luò)車包括:車輛終端、基站和網(wǎng)絡(luò),其中電池系統(tǒng)主張發(fā)展高密度儲(chǔ)能方式;其中可探討鐵路、公路、電力基站的協(xié)同效應(yīng)。由此將分期推動(dòng)未來二十年內(nèi)中國(guó)1.8億機(jī)動(dòng)車體系逐步實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格化、智能化、電動(dòng)化的管理,大幅減少化石能源的消耗和溫室氣體的排放。目前還沒有確立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
發(fā)展新產(chǎn)業(yè)鏈之二:營(yíng)建綠色建筑
主要解決房屋自動(dòng)化管理與控制問題。美國(guó)已有標(biāo)準(zhǔn)。
主要解決用戶能源終端網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)、樓宇質(zhì)量和能源利用效能的成像診查系統(tǒng)、遠(yuǎn)程智能家電管理、需求側(cè)應(yīng)用服務(wù)體系等。中國(guó)現(xiàn)有560億平方米的房屋應(yīng)分期推進(jìn)綠色建筑的管理。目前還沒有確立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
安全模式
基于IP的網(wǎng)絡(luò)、以無線通訊、電力線通訊為主的安全模式管理,需要軍警方面網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)部隊(duì)協(xié)同管理。美國(guó)已有標(biāo)準(zhǔn)。
基于有線光纖通訊為主的安全模式,可以有效防止黑客、大規(guī)模病毒攻擊。提高能源網(wǎng)、特別是電力網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性。目前還沒有確立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
互動(dòng)化的需求側(cè)管理和能源市場(chǎng)建設(shè)
電力行業(yè)的需求預(yù)測(cè)、響應(yīng)、交易等系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn);以電力企業(yè)對(duì)應(yīng)客戶的行業(yè)改革;以電力企業(yè)為主的電力交易市場(chǎng)建設(shè)模式。美國(guó)已有部分標(biāo)準(zhǔn)。
立足中國(guó)的能源網(wǎng)架,調(diào)動(dòng)并放開600多個(gè)城市的智能互動(dòng)網(wǎng)改革的積極性,以分級(jí)、分區(qū)競(jìng)賽式改革為主的市場(chǎng)建設(shè)模式。它側(cè)重以配能側(cè)、用戶端、營(yíng)建新產(chǎn)業(yè)鏈為突破口,有序試點(diǎn),整合推進(jìn),集成發(fā)展。由此,需要營(yíng)建水、電、熱力、燃?xì)獾榷嘈袠I(yè)的專業(yè)或集合市場(chǎng),可進(jìn)行便利的多種能源買賣;需要建立集成化的需求預(yù)測(cè)、響應(yīng)、交易機(jī)制;需要建立用戶參與的多種能源交易的條件和市場(chǎng)。目前還沒有確立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施方案(限于中國(guó))
一是堅(jiān)持統(tǒng)一的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)規(guī)劃,并建立滾動(dòng)調(diào)整機(jī)制;二是堅(jiān)持統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);三是堅(jiān)持自主創(chuàng)新;四是堅(jiān)持試點(diǎn)先行;五是堅(jiān)持政府主導(dǎo);這是國(guó)內(nèi)一個(gè)主要的智能電網(wǎng)的方案。
一是建立加快確立中國(guó)互動(dòng)能源網(wǎng)的發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃和運(yùn)轉(zhuǎn)路線圖。二是利用國(guó)際能源變革不平衡發(fā)展的機(jī)遇,領(lǐng)率建立國(guó)際互動(dòng)能源網(wǎng)﹙智能網(wǎng)格﹚的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、體系架構(gòu)和流程要素。三是以配電側(cè)、用戶端和新產(chǎn)業(yè)鏈為主力運(yùn)轉(zhuǎn)體系而非以輸電網(wǎng)改革置于突破主位,以市場(chǎng)化手段營(yíng)建中國(guó)電力流程新的互動(dòng)體系,大幅增加用戶端的互動(dòng)能力、互動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)、互動(dòng)資源和互動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈,由此可以立足現(xiàn)有條件將中國(guó)能源網(wǎng)、特別是電網(wǎng)的效率提高15%-20%,這應(yīng)該成為智能互動(dòng)網(wǎng)的第一獵物。四是充分發(fā)揮中央和地方政府的兩個(gè)積極性,允許一切有條件的城鎮(zhèn)因地制宜的建立本地的互動(dòng)能源網(wǎng)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化模型、制定地方法規(guī)、推進(jìn)試點(diǎn)計(jì)劃、積極引導(dǎo)用戶建立世界上最高效率的能源互動(dòng)體系。五是可將中國(guó)智能互動(dòng)網(wǎng)的建設(shè)劃分為多級(jí)管理網(wǎng)絡(luò)和專用網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)體系,前者包括:市、省、大區(qū)、全國(guó)、洲際等分級(jí)運(yùn)轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)的智能互動(dòng)網(wǎng)的建設(shè):后者包括智能互動(dòng)網(wǎng)的通訊網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、家電管理網(wǎng)、電能存儲(chǔ)網(wǎng)等專用智能電網(wǎng)功能的建設(shè)。以市級(jí)網(wǎng)的增值服務(wù)和專用網(wǎng)絡(luò)的放權(quán)改革為機(jī)制,調(diào)動(dòng)地方政府和用戶營(yíng)建智能互動(dòng)網(wǎng)的體系架構(gòu)。
發(fā)展模式
“分級(jí)登頂式”的漸進(jìn)模式,以分行業(yè)改革為特色。它主要是通過智能電力網(wǎng)、智能熱力網(wǎng)、智能水務(wù)網(wǎng)等條條塊塊的分行業(yè)改革,通過多行業(yè)不斷整合、體系不斷疊加的架構(gòu)原則推進(jìn),其特點(diǎn)是分期、試錯(cuò)、分級(jí)追求變革目標(biāo)。
“制高點(diǎn)型”的大體系整合模式,以集成化能源網(wǎng)絡(luò)改革為特色。它主要是通過集成化、市場(chǎng)化、信息化的方式,將電力、水務(wù)、熱力、燃?xì)獾荣Y源捆綁為整體資源,以制高點(diǎn)型的規(guī)則推動(dòng)組織變遷和產(chǎn)業(yè)目標(biāo)置換,其特點(diǎn)是前瞻改革,跨越式、跨產(chǎn)業(yè)突變,以集成化手段高速實(shí)現(xiàn)互動(dòng)能源網(wǎng)建設(shè),我將這種網(wǎng)絡(luò)也稱作智能互動(dòng)網(wǎng)。
投資與效益(限于中國(guó))
2009年起國(guó)家電網(wǎng)公司2至3年內(nèi)將投資規(guī)模將超過1萬億元,加快電網(wǎng)建設(shè),其中城農(nóng)網(wǎng)及主網(wǎng)架建設(shè)與改造投資7900億元,建設(shè)規(guī)模為110(66)千伏及以上輸電線路26萬公里、變電容量13.5億千伏安。2009年1月12日中國(guó)南方電網(wǎng)公司也宣布,初步計(jì)劃每年新增投資約300億元用于城網(wǎng)改造和農(nóng)網(wǎng)完善,全網(wǎng)建設(shè)投資規(guī)模在900億元左右。國(guó)家能源工作會(huì)議也公布:2009年國(guó)家電力總投資將達(dá)到5800億元,電網(wǎng)投資估計(jì)將達(dá)到4000億元,但是這個(gè)投資的重點(diǎn)主要集中在特高壓、超高壓電網(wǎng)以及跨區(qū)送電工程建設(shè)。需要盡快重組這兩個(gè)電網(wǎng)的投資計(jì)劃并兼容互動(dòng)能源網(wǎng)的改造內(nèi)容。
為了推行國(guó)家互動(dòng)電網(wǎng)的戰(zhàn)略改造,初步估算,2009年起我國(guó)需要更新千萬個(gè)以上變電站,改造超過5億集成化用戶終端網(wǎng)絡(luò),可推動(dòng)世界上最大之一的能源體系分期實(shí)現(xiàn)互動(dòng)能源網(wǎng)技術(shù)的升級(jí),由此全面開發(fā)1億公里輸配電線路蘊(yùn)含的巨大財(cái)富潛力。根據(jù)政策開放程度,電網(wǎng)還可以開放寬帶、電視和通訊等業(yè)務(wù),這將是一個(gè)比3G業(yè)務(wù)更加宏大的產(chǎn)業(yè)空間,比3G業(yè)務(wù)更能夠推動(dòng)內(nèi)需體系發(fā)展的戰(zhàn)略力量,這是一個(gè)比3G業(yè)務(wù)更應(yīng)該迅速投入應(yīng)用的國(guó)家創(chuàng)新業(yè)務(wù)。以現(xiàn)有的國(guó)家對(duì)電網(wǎng)的投資為基礎(chǔ),通過今后新增至少3000億左右的投資,可以果斷地啟動(dòng)將我國(guó)現(xiàn)有的電網(wǎng)投資計(jì)劃再造為以智能互動(dòng)網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)為主的創(chuàng)新型國(guó)家戰(zhàn)略。倘若2010年就啟動(dòng)國(guó)家智能互動(dòng)網(wǎng)的改造和建設(shè),未來十年每年至少可拉升國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)一到兩個(gè)百分點(diǎn)。若如此,我國(guó)仍有將可能成為主導(dǎo)全球智能互動(dòng)網(wǎng)變革的領(lǐng)先國(guó)家。
來源:東方早報(bào)
