财新传媒 财新传媒

阅读:0
听报道
在奥巴马的推动下,电网的智能化改造已经开始成为潮流。这方面的新技术正层出不穷,IBM和Google等大公司也在其间寻找商机

      通常意义的一栋办公大楼里总有各种各样的耗电设备,有什么办法可以减少整体耗电量?

在记者所在的办公室里,电灯和空调开关边旁贴着一张绿色小纸条——“请随手关灯,建议冬季空调温度20℃”。

一位名叫马克·坎贝尔(Mark Kerbel)的加拿大人想出了另外的办法:让大楼里的电器互相协调,减少大楼在用电高峰期的用电量。因为通常,在用电高峰期,电的价格会格外地高。

2005年,坎贝尔发明了一种技术,并借此成立了一家小公司。

坎贝尔的技术利用的是群体行为(Swarm)原理。这一原理最早的灵感来自蚂蚁、蜜蜂等群居的小动物。比如,一群蚂蚁,可能有几十万只,他们并没有一个指挥官,却可以非常有序高效地合作共事。海里的一群鱼,有成千上万条,在没有一条领头的鱼的情况下,却可以在瞬间就改变航向。

每只蚂蚁都是独立个体,他们协同作战的秘密在于,他们之间会不断沟通,每只蚂蚁可以随时根据周围的信息调整自己的行为。

坎贝尔发明了一种无线控制器,与大楼的各个电器相连,并实现有效控制。每一个无线控制器相当于一只“蚂蚁”,他们之间以特殊的语言相互交流,然后调整自己的行为,发挥集体作战的力量。

比如,一台空调运转15分钟,以把室内温度维持在24℃;而另外两台空调可能会在保证室内温度的前提下,停运15分钟。

这样,在不牺牲每个个体的前提下,整个大楼的节能目标便可以实现。因为每个电器的调整都是自动完成的,不需要一个集中发布命令的司令部,所以坎贝尔的设备非常简单,不需要人管,也无需培训,花几个小时装好后就可以投入使用。

坎贝尔在加拿大已经有了客户,即多伦多水电厂(Toronto Hydro)。现在,他正试图挺进美国加利福尼亚州。这家小公司已越来越多地见诸于媒体。实践证明,在使用了坎贝尔的无线控制器后,医院、酒店、大卖场、工厂和其他大型场所可以节省多达30%的峰值电能。

奥巴马效应

坎贝尔的技术实际是目前热门的“智能电网”的一种。围绕这一概念的技术正在不断出现。

2月17日,美国总统奥巴马签署了高达7870亿美元的经济刺激计划。其中,1200亿美元用于基础设施,而智能电网的大规模建设位列其间。奥巴马还将其作为国家能源战略的重要组成部分。

奥巴马的计划令智能电网瞬间成为热门话题。这也是坎贝尔的技术受到媒体关注的一个原因。

智能电网与传统电网的不同之处在于:智能电网强调电网与用户的互动,电网可以及时知道用户的需求,用户也可以及时了解电网的动态,结果是降低成本和提高效率。

我们不妨用中国电网现在面临的问题,来说明智能电网的必要性。

以深圳为例,夏季高温时,每天有三个高峰用电时段:上午8时到11时,下午14时到17时,晚上19时到21时。2007年,深圳夏季的最高负荷超过770万千瓦。而从晚上23时到次日凌晨7时,为用电的低谷期,负荷不到600万千瓦,两者相差200多万千瓦。

电厂在设计时,是以峰值为参考依据的,即便峰值在一天内只有几分钟,且远远超过平均值。因此,深圳在配备电力时必须以770万千瓦为依据。这也意味着,在低谷期,有200万千瓦的容量被闲置了。

如果能减少高峰期的负荷,电厂节约的成本是相当可观的。比如,减少40万千瓦高峰期负荷,可少建一个40万千瓦装机容量的电厂,少建一个500千伏安的变电站。仅此一项,即可省五六亿元人民币。

实际上,深圳的现象在全国很普遍,目前通行的应对方法是实行峰谷电价差异化。比如,深圳用电低谷期电价仅0.25元/度,而高峰期为0.96元/度,相差了近三倍。有关部门试图以价格杠杆来引导人们尽量避开用电高峰。

智能电网城市

智能电网提供了更彻底的解决方案。

2008年3月,美国科罗拉多州一座小城波尔得(Boulder)投资1亿美元,建成了美国第一座智能电网城市。这是一个拥有9.4万人的小城,每户家庭都安排了智能电表。人们可以很直观地了解当时的电价,从而把一些事情,比如洗衣服、烫衣服等安排在电价低的时间段。电表还可以帮助人们优先使用风电和太阳能等清洁能源。同时,变电站可以收集到每家每户的用电情况。一旦有问题出现,可以重新配备电力。

据悉,目前,加利福尼亚、得克萨斯、佛罗里达、宾夕法尼亚和夏威夷等州都对这个技术表示出浓厚的兴趣。

大公司也瞄上了此间的商机。2006年,IBM开发了“智能电网”解决方案,试图把电网数字化。电力公司可以通过传感器等设备,把电网的数据实时传回来,细化用电管理。

2009年2月初,IBM与地中海岛国马耳他签署协议——双方将建立一个“智能公用系统”,以实现该国电网和供水系统数字化,这也将是全球第一个全国性的智能电网。马耳他是一个仅40万人口的小国,此项目预计耗资约9100万美元。

据介绍,马耳他全国两万个普通电表将换成互动式电表,通过在电网中建一个传感器网络,马耳他的电厂能对用电情况实时监控,并制定不同的电价来奖励节约用电的用户。对于电厂来说,这有助于降低成本并减少碳排放量。

2009年2月初,Google透露,正在公司内部测试智能电表(PowerMeter)软件。该软件可以对用户家中电器和照明设备的用电情况进行智能分析,然后把结果传到用户的电脑中,用户可以随时看到自家的用电数据构成。

Google的研究显示,如果家庭用户能够及时了解家用电器的耗电详细信息,就会使自己每月的电费开支下降5%-15%。如果全美国有一半家庭每个月节省这么多开支,减少的碳排放量相当于减少800万辆汽车的行驶

话题:



0

推荐

何华峰

何华峰

77篇文章 11年前更新

财新网工作人员

文章