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阿诺德:智能电网时代将重演企业进化论 必须形成国际统一标准

专家观点中国仪表网2009年06月17日 11:12人气:820

编者按:就在中国对智能电网定义争论不休、普罗大众对此既新鲜又陌生之际,美国人已经付诸行动了。

美国科罗拉多州的博尔德(Boulder)在2008年成为了全球第一个智能电网城市。该市的每个家庭都安装了智能电表,人们可以直观地了解即时电价,把洗衣服、烫衣服等事情安排在电价低的时间段。
今年4月,奥巴马政府下令尽快构建一个新的“智能电网”的法案,同时委任了一名专家担任首任智能电网互动操作全国协调员,并且美国目前至少有15家机构在协同制定智能电网标准。
欧洲也已启动了一项超级智能电网的工程。
有人形象地比喻,正如1930年代的大萧条引发了二战,眼下的金融危机将发动经济复苏新引擎——智能电网。在这场不见硝烟的新式战争中,谁早动手,谁就将占领未来全球竞争的制高点。
因此,让我们搁置所有有关智能电网定义及发展路径的争议,尽快行动起来吧!

1930年代,紧随大萧条之后的是一场席卷全球的战争,而当下这场世界经济金融危机把“智能电网”推到了历史前台。
今年5月,2008年诺贝尔经济学奖得主克鲁格曼曾说,没有战争,他很难找到令当前美国经济真正复苏的引擎。但美国总统奥巴马一份论述美国经济恢复和再投资计划的报告却提出,将启动“智能电网”工程作为其经济复兴的核心引擎,再造美国能源产业革命,重塑美国竞争力。
之前的今年4月,奥巴马要求美国国会立即行动起来通过一个构建新的“智能电网”的法案,并指定美国电气和电子工程师协会(IEEE)高级干事乔治·阿诺德(George W. Arnold)作为首任智能电网互动操作全国协调员。
事实上在更早之前,美国科罗拉多州的博尔德(Boulder)在2008年成为了全球第一个智能电网城市。该市的每个家庭都安装了智能电表,人们可以直观地了解即时电价,从而把洗衣服、烫衣服等事情安排在电价低的时间段。在波尔得,电表不仅可以帮助人们优先使用风电和太阳能等清洁能源,而安装的变电站又可以收集到每家每户的用电情况,一旦有问题出现,便可以重新配备电力。
在北美“统一智能电网”(Unified Smart Grid)启动的同时,欧洲也开始了一项超级智能电网(Super Smart Grid)的工程,最前沿的分析认为,“智能电网”将重塑世界经济和能源格局。
然而,关于智能电网应用标准和原则却未能统一,目前尚鲜为人知的“智能电网”将如何重塑能源产业?各国未来竞争的制高点又在哪里?就此早报记者采访了乔治·阿诺德。
各国定义无实质性区别
东方早报:当前世界各地都十分关注智能电网,但是具体内容却不尽相同,就拿名称来说,在中国我们倾向于用“互动智能电网”(Interactive Smart Grid),欧洲的说法是超级智能电网(Super Smart Grid),我看到在美国使用的是“统一智能电网”(Unified Smart Grid),这三个称呼是不是代表了定义上的分歧?
阿诺德:不尽然,可以认为只是称呼不同而已,而没有实质性的区别,智能电网的定义是全球性的。
东方早报:中国国家电网公司已经确立了智能电网三步走的原则,计划在2030年形成坚强型智能电网,美国智能电网时间表是如何安排的?
阿诺德:80%的美国智能电网是由私人部门拥有并运营的,所以最终是这些行业的状态决定了智能电网的进程。从当前的形势来看,我认为可能需要10到20年的时间来完成智能电网的部署工作。
确保可再生能源入网
东方早报:如果商业模式发挥重要作用的话,那么是否能找到一个合适的运营模式来激励这些行业加快步伐,美国现在已经找到智能电网商业运营的最佳模式了吗?
阿诺德:建成这样一个商业模式,需要考虑的重要经济因素包括:降低电力网络的运营成本,提高整个智能网络的运营效率,减少对传统发电能力的需求,增强传输能力以满足不断增加的能源需求等。除了满足这些经济要素,智能电网必须能够减少对化石燃料的使用,降低二氧化碳排放。
东方早报:在我们中国的南方,很多农户家里都有沼气池,按照您现在的思路,是不是这些沼气池可以入网?如果某一家庭的沼气池非常大而产生的剩余的能源输入网络,是不是可以从中获得收入?
阿诺德:确保可再生能源入网是我们工作的重要内容之一,不过在美国我们主要考虑一些使用风能和太阳能的家庭和办公室,让它们为智能电网提供更多的能源,因为它们是无污染、可再生的。你提到的中国家庭里的沼气池,我想不如风能和太阳能环保,因为它们燃烧之后才发电,只能为部分家庭节省开支,对环境的益处不如风能和太阳能。
须形成统一的国际标准
东方早报:您是美国首任智能电网互动操作的全国协调员,但智能电网是走在前沿的东西,您能不能先展望一下:智能电网在全球范围内使用后,那地球上人类的日常生活将会是怎样一番景象?
阿诺德:我试着描述一下那时的汽车行业吧,这个行业是全球性的。智能电网的全球使用意味着所有电动车都可以入网,那么汽车制造商则希望自己生产的是“全球车”。换言之,汽车业和智能电网将会找到一套使彼此相衔接的标准化界面。
像现在的欧洲,很多汽车可以自由驶过边境线。为了实现智能电网使用的全球化,同时也为了保障用户随时随地产生的电力消耗都能传导至安装在家中的智能电表,我们必须形成统一的国际标准。
东方早报:有人说,智能电网是电力技术和IT行业共同发展的结果,您同意吗?
阿诺德:从技术上而言,智能电网系统中的信息自动化技术升级使用,与上世纪80年代早期的通讯网络自动化运营,新世纪以来的电路交换语言业务网络改革,以及此后基于分组的多种服务网络转型均存在很多相似之处。
懂智能电网的企业有福了
东方早报:在未来几年里,有哪些行业或者公司会从智能电网的发展中大获裨益,是技术创新者Google,还是设备供应商ABB,抑或是其他高科技的行业?
阿诺德:每个人都会从中受益。传统的服务供应商在这一过程中将能大力发挥创新作用,并成为转型行业中的领路人;也将会有很多的伴生业务模式出现,为消费者提供更全方位的服务;显然,使用电力设施的机会也将增多。
那么,这些电力设备提供者,以及一些IT公司,新生服务提供者将共同帮助消费者更好地利用生活中的能源。
东方早报:从能源战略的角度考虑,在未来“智能电网”时代,世界能源格局是不是会被颠覆,各方新的竞争点是不是会转移,转移到哪里?
阿诺德:回头看看上世纪90年代至本世纪的通讯行业吧,当时深谙局势变化的企业从中大大受益。它们利用新技术大胆创新,提供消费者真正需要的服务,并开拓了市场,而那些不能及时认清形势的企业却表现不佳。我想,智能电网时代将使企业界实践新一场进化论。
美国15家机构在定标准
东方早报:我关注了关于智能电网的新闻,其中有一条各网站都乐意转载,名字叫做“IEEE引领全球智能电网建设”,讨论了越是国际化的标准,在未来越是有竞争力,让我好奇的是智能电网如何实现全球化?
阿诺德:很多情况下,这一说法考虑了跨境电力网的连接。以北美的情况为例,在加拿大、美国和墨西哥电力网路相接的地方,许多电力设备制造商和智能电网系统供应商是一项全球性的跨国企业,而从长远的业务来看,它们希望自己的产品是全球化的,也就是说适用于各国的电力网。
东方早报:人们对智能电网的标准制定存在诸多分歧,报道说IEEE致力于制定一套智能电网的标准和互通原则(IEEEP2030),还在月初召开了会议,那么这套标准和指导原则有什么独到之处,将遵循的基本原则是什么,主要条款将主要锁定哪些方面?
阿诺德:为了制定良好的智能电网落实标准,IEEE的2030工程主要内容在于以下三个方面:电力工程(power engineering),信息技术(information technology)和互通协议(communications)等方面标准和原则。
智能电网标准的制定是一项庞大的工程,非一个组织之力能完成。在美国制定全国智能电网的实施标准需要来自至少15家相关机构的共同努力,我们强调各个机构之间的配合和共同努力。
东方早报:美国参与标准制定的15家机构有没有达成共识?各部门具体怎样协调,有没有专门组织负责?
阿诺德:除了IEEE,美国国际电工委员会(IEC)也在发挥重要作用,美国研究机构NIST(National Institute of Standards and Technology)协调各部门之间的合作。总体而言,这15家机构分别负责标准制定的不同环节,彼此相重叠的部分并不多。
过去那段时间,IEEE主要致力于互通入网过程的标准,如各个能量源头如何与整个智能电网链接,计量设备的接入(如电表)和时间同步性的标准等。美国机动车工程师学会(SAE)则主要关注机动车接入网络的标准,IEC则负责信息自动化的模式和环境标准。
随着这一工作的深入,保障上述工作的有序进行十分重要。IEEE与IEC以及国际标准组织(ISO)组织的合作有利于上述15家机构的合作,避免出现各个机构之间对某一标准的重复制定,最大化发挥标准制定专家的作用。
2000万米智能网络已上马
东方早报:奥巴马总统在美国经济恢复和再投资计划中安排了110亿美元用于改造美国老化电网,并建成智能电网以再造美国能源产业,工程进行到现在,您觉得要达到最终的目标,政府需不需要加大投资的规模?
阿诺德:在美国,大部分智能电网的投资资金来源于私人部门,美国能源部提供的110亿美元发挥了很大的作用,最大的作用是推动私人部门积极参与投资,推动智能电网工程的完成。
东方早报:美国智能电网进展到什么程度了,有报道说这一工程的真实时间表定在2010年,是吗?
阿诺德:我不知道报道为什么要这么说,智能电网的推广落实已经展开。比如在美国已经有2000万米的智能网络已经上马,这一系统的全面普及可能需要10年到15年的时间,这一过程会与技术的革新同步。
东方早报:政府接下来会出台一些政策来推动智能电网的落实吗?
阿诺德:智能电网的推广是提高能源独立性的重要步骤,它可以降低我们对化石燃料的依赖,减少温室气体的排放,提高我们电力网络的可靠性和稳定性。
在美国,2009年经济复苏和再投资法案已经明确将投入110亿美元来加快智能电网的建设。
智能电网须防恐怖袭击
东方早报:作为美国首任智能电网互动操作全国协调员,您当前的主要工作是什么,有什么让您头疼的事吗?
阿诺德:我主要的工作的是协调智能电网标准和原则的制定,保障智能电网系统和设备的互动性,保障美国智能电网与全球标准的统一。其中一个重要内容是成立一个有效的评估机制,确保制定的标准符合互动操作的标准。
东方早报:从落实情况来看,在这一进程中最大的障碍是什么?
阿诺德:既有的电路网络已经存在了100多年,改造这些老化的美国电网已经是一项庞大的工程,而如何很好地将固有网络与新的智能电网技术结合起来则又是一个难题,我希望看到,在现有网络完成改造升级之后,美国完善的智能电网已经形成。
东方早报:从您个人的角度看,在智能电网工程落实的过程中哪个环节最为重要?
阿诺德:保障智能电网的安全性。不仅要防止恐怖分子的袭击,还要保障智能电网在灾害中的恢复能力,并且降低出现人为失误和其他风险的几率。

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