特斯拉公司最近出了一款超大“充電寶”，仿佛掛壁式的巨大電池組，被稱為“能量墻”。它為家庭乃至企業(yè)提供一整套電源解決方案，具備轉(zhuǎn)移負(fù)荷、電力備份、太陽(yáng)能發(fā)電存儲(chǔ)等功能，并能與當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)集成，聰明地處置過(guò)剩的電能，讓消費(fèi)者靈活使用自己的能源儲(chǔ)備。據(jù)稱，上市第一周，“能量墻”預(yù)售量已破4萬(wàn)，攬下8億美元訂單。
或許，特斯拉正在打造一張由電動(dòng)車、太陽(yáng)能、戶外充電樁、室內(nèi)能量墻等組成的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)所有這些能源要素實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)化，以“流量”來(lái)實(shí)時(shí)計(jì)算并銷售發(fā)電量、用電量，那么“能源互聯(lián)網(wǎng)”就結(jié)成了。
不妨請(qǐng)上海市科學(xué)學(xué)研究所研判一下當(dāng)今“能源互聯(lián)網(wǎng)”的科技趨勢(shì)。
2040：
像上網(wǎng)一樣玩轉(zhuǎn)電力
眼下，身在全世界任一角落，只要有互聯(lián)網(wǎng)終端和信號(hào)，我們就可以接受信息，同時(shí)也可以產(chǎn)生信息。對(duì)應(yīng)來(lái)講，在“能源互聯(lián)網(wǎng)”中，只要有發(fā)電裝置和網(wǎng)絡(luò)，無(wú)論光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電還是微小燃?xì)廨啓C(jī)等，我們也可以24小時(shí)產(chǎn)生、消費(fèi)和交易能源。與信息互聯(lián)網(wǎng)一樣，這張網(wǎng)也有“能源網(wǎng)站”，既從“能源互聯(lián)網(wǎng)”下載能量，也向“能源互聯(lián)網(wǎng)”上傳能量，在線提供網(wǎng)購(gòu)服務(wù)。
仍以電動(dòng)車為例，在能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，開(kāi)電動(dòng)車可能也要換個(gè)開(kāi)法。在別家車庫(kù)中，你的電動(dòng)車告訴你還需要多少電才能開(kāi)回家，比如50度電。那么，就上網(wǎng)搜一搜吧，關(guān)鍵詞便是“50度”。
接入能源互聯(lián)網(wǎng)，馬上給出多套充電方案。比如方案一：不用移動(dòng)車輛，同一車庫(kù)中就有一輛電動(dòng)車多余50度電，并愿意停在你的車旁，進(jìn)行車對(duì)車供電。又如方案二：隔壁某棟樓的一家人，還有大量余電，歡迎你前去快充。還有方案三：周邊最近的幾處充電樁分布何處，供你自由選擇。于是，當(dāng)你接受某個(gè)方案完成充電時(shí)，你的電費(fèi)也完成在線支付了。
這是市科學(xué)學(xué)研究所巫英博士向記者描繪的一番能源互聯(lián)網(wǎng)圖景，其中包括電動(dòng)車應(yīng)用的新場(chǎng)景。除了車子，每個(gè)與電網(wǎng)連接的設(shè)備或裝置，都像即插即用的應(yīng)用程序那般，被添加到能源互聯(lián)網(wǎng)的操作系統(tǒng)中。這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)然也是國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)，由此全球范圍將形成一個(gè)全新的電子化“能源市場(chǎng)”。
她預(yù)見(jiàn)，2040年甚至之前，能源可能像信息一樣，由你我在家里、工廠、辦公室生產(chǎn)，并在能源互聯(lián)網(wǎng)上與所有人共享。實(shí)現(xiàn)能源分布化、民主化、市場(chǎng)化。根據(jù)德國(guó)華人新能源協(xié)會(huì)主席廖宇的觀點(diǎn)，屆時(shí)應(yīng)用情景可能有五：
情景一：人們會(huì)在平板電腦上手指輕劃，就能把自家屋頂多余的光伏發(fā)電，通過(guò)微信之類的社交工具，賣給附近準(zhǔn)備給電動(dòng)車充電的陌生人;
情景二：每一個(gè)家用電器，都會(huì)根據(jù)能耗曲線設(shè)置最佳的開(kāi)關(guān)時(shí)間，并隨時(shí)接受遠(yuǎn)程遙控，而建筑物的能耗控制，也隨時(shí)依據(jù)會(huì)議活動(dòng)類型、人數(shù)和實(shí)時(shí)電價(jià)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整;
情景三：沙漠和大海里安裝的各種新能源發(fā)電設(shè)備，可以通過(guò)程序由各國(guó)競(jìng)拍投資、自由交易;
情景四：城市的整體能源消耗和二氧化碳排放，隨時(shí)依據(jù)天氣和事件變化，實(shí)現(xiàn)用電需求一側(cè)的最優(yōu)化編排;
情景五：每件商品、每個(gè)活動(dòng)、每個(gè)人都會(huì)帶著一個(gè)碳排放的狀態(tài)條，并可隨時(shí)與周圍進(jìn)行碳排放交易。
上海路徑：
互聯(lián)網(wǎng)思維新能源突破
從電力資源的來(lái)源視角，能源互聯(lián)網(wǎng)首先突破的領(lǐng)域應(yīng)當(dāng)是風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電、海洋能發(fā)電、分布式發(fā)電等清潔能源。事實(shí)上，按照目前成本，如風(fēng)電0.5元/度左右、太陽(yáng)能光伏發(fā)電0.8元/度左右，已進(jìn)入傳統(tǒng)火電、水電的居民用電價(jià)格區(qū)間，在能源互聯(lián)的聯(lián)網(wǎng)條件下具備足夠競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。巫英認(rèn)為，同時(shí)電動(dòng)車充電樁的智能化管理也是實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵突破口，這幾方面上海都具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)力量正不斷積聚。
比如在太陽(yáng)能互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，上海具有技術(shù)和企業(yè)優(yōu)勢(shì)。今年初，陽(yáng)光動(dòng)力能源互聯(lián)網(wǎng)股份公司(SPI)的全球運(yùn)營(yíng)總部落戶申城，開(kāi)始致力于將太陽(yáng)能發(fā)電和互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合。同樣，海上風(fēng)電互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，上海目前裝機(jī)量全球領(lǐng)先，又如遠(yuǎn)景能源公司的全球研發(fā)與運(yùn)營(yíng)中心也位于上海，就專注于風(fēng)電互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。地方電力運(yùn)營(yíng)商方面，如浦東電力公司正探索互聯(lián)網(wǎng)思維下的城市能源互聯(lián)網(wǎng)的多方合作共建模式，包括擬以上海迪士尼供電服務(wù)中心為依托，建設(shè)新區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)展示平臺(tái)與智能電網(wǎng)公共服務(wù)平臺(tái)。
當(dāng)然，建能源互聯(lián)網(wǎng)，上海能源結(jié)構(gòu)還急需向可再生轉(zhuǎn)型。市經(jīng)濟(jì)和信息化委研究室《迎接第三次工業(yè)革命，推動(dòng)上海產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新轉(zhuǎn)型發(fā)展研究》課題組表示，上海在建設(shè)“能源互聯(lián)網(wǎng)”過(guò)程中正處于初級(jí)階段，距離大規(guī)模應(yīng)用的目標(biāo)還有一定距離。結(jié)合上海“全國(guó)首批可再生能源建筑全國(guó)示范城市”建設(shè)，建議在崇明島和臨港等地區(qū)開(kāi)展風(fēng)力發(fā)電，新建居民區(qū)、學(xué)校、賓館和公共建筑等開(kāi)展屋頂太陽(yáng)能安裝計(jì)劃，逐步改變上海能源供應(yīng)主要依靠從外地調(diào)入、且傳統(tǒng)能源占比較大的狀況。
巫英也表示，上海有能力爭(zhēng)取在國(guó)內(nèi)率先建成“能源互聯(lián)網(wǎng)”示范城市，可先選取浦東、虹口、普陀等地建成1到2個(gè)區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)示范工程。
能源協(xié)作：
最后一次工業(yè)革命?
美國(guó)經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)基金會(huì)會(huì)長(zhǎng)、暢銷書(shū)《第三次工業(yè)革命》作者杰里米˙里夫金，這個(gè)被稱為未來(lái)學(xué)家、趨勢(shì)學(xué)家的人在訪華時(shí)提出，結(jié)合分布式可再生能源和“能源互聯(lián)網(wǎng)”的出現(xiàn)，將從根本上改變?nèi)祟悓?duì)傳統(tǒng)能源和用能方式的依賴，由此帶來(lái)第三次工業(yè)革命。
傳統(tǒng)意義上的電網(wǎng)，只是單向傳輸?shù)哪茉淳W(wǎng)，只有少數(shù)“門戶網(wǎng)站”，而且電能無(wú)法存儲(chǔ)在“服務(wù)器”中，24小時(shí)即發(fā)即用，多余的電能只能浪費(fèi)掉。
但能源互聯(lián)網(wǎng)則是完全不同的另一種模式，它更像是社交網(wǎng)站，不再僅僅依賴于門戶網(wǎng)站提供內(nèi)容，而是讓億萬(wàn)用戶在一個(gè)平臺(tái)上創(chuàng)造內(nèi)容、創(chuàng)造溝通、創(chuàng)造價(jià)值。即通過(guò)能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)綠色能源的獲取和分享，如同人們?cè)诰W(wǎng)上獲取和分享信息一樣。
美國(guó)就是最早發(fā)展分布式發(fā)電的國(guó)家之一，全球大多數(shù)商用分布式發(fā)電設(shè)備均由美國(guó)提供。目前，全美已有6000多座分布式能源站，僅大學(xué)校園就有200多個(gè)采用了分布式能源站，進(jìn)行冷、熱、電三聯(lián)產(chǎn)(CCHP)，根據(jù)不同季節(jié)發(fā)電制冷供熱。以2010年為例，20%的新建商用建筑使用了CCHP，5%的現(xiàn)有商用建筑使用CCHP;而規(guī)劃2020年，50%新建商用建筑采用CCHP，15%的現(xiàn)有商用建筑也采用。以這些系統(tǒng)為基礎(chǔ)發(fā)展微電網(wǎng)，再將微電網(wǎng)連接成為智能電網(wǎng)，乃至能源互聯(lián)網(wǎng)。
兩年前，德國(guó)就啟動(dòng)了為期4年的“E-Energy(電子能源)”計(jì)劃，打造基于信息和通信技術(shù)的未來(lái)能源系統(tǒng)，建立一個(gè)基本實(shí)現(xiàn)自我調(diào)控的智能化電力系統(tǒng)。在試點(diǎn)城市曼海姆，系統(tǒng)幫助個(gè)人用戶管理能源，比如在分時(shí)電力昂貴或電力來(lái)自不可再生能源時(shí)，能源互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)會(huì)自動(dòng)開(kāi)關(guān)冰箱。迄今，德國(guó)已有100多萬(wàn)座建筑被部分改造成小型綠色電廠，裝有太陽(yáng)能板、垂直風(fēng)力渦輪機(jī)、地?zé)岜?、生物質(zhì)轉(zhuǎn)換裝置、小水電及其他類似裝置，每個(gè)裝置都將配備感應(yīng)器，軟件可實(shí)時(shí)通知主人電價(jià)漲跌，方便他們調(diào)整用電策略，在價(jià)格合適時(shí)把電力賣回給電網(wǎng)，讓每個(gè)人都成為能源企業(yè)家。
因此，在里夫金的預(yù)想中，如果互聯(lián)網(wǎng)通信能夠管理綠色能源，地球上的每個(gè)人就都會(huì)成為自己的能量源，數(shù)十億人得以在一個(gè)巨大的社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)中收發(fā)能量。他認(rèn)為，第三次工業(yè)革命就是最后一次工業(yè)革命，將為一個(gè)協(xié)作時(shí)代奠定基礎(chǔ)。目前，中國(guó)可再生能源儲(chǔ)備位居世界第一，使得中國(guó)具備開(kāi)創(chuàng)第三次工業(yè)革命的理想條件。
1999年，沒(méi)有太多人懂互聯(lián)網(wǎng)，沒(méi)有太多人看好阿里巴巴。而有人預(yù)測(cè)，下一個(gè)“阿里巴巴”，必將出現(xiàn)在能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。
能源互聯(lián)網(wǎng)
能源互聯(lián)網(wǎng)可理解是綜合運(yùn)用先進(jìn)的電力電子技術(shù)、信息技術(shù)和智能管理技術(shù),將大量由分布式能量采集裝置、分布式能量?jī)?chǔ)存裝置和各種類型負(fù)載構(gòu)成的新型電力網(wǎng)絡(luò)、石油網(wǎng)絡(luò)、天然氣網(wǎng)絡(luò)等能源節(jié)點(diǎn)互聯(lián)起來(lái),以實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)的能量對(duì)等交換與共享網(wǎng)絡(luò)。
