智能电网技术的发展面临诸多挑战

    7月16日，美国能源部部长朱棣文在来华访问期间特别对发展智能电网的技术问题、成本问题及普及推广问题表示了关注，并希望中美双方能够在解决相关问题方面携手合作。同时来访的美国商务部部长骆家辉则指出，智能电网是世界电网发展的新趋势，发展智能电网可以引导各方更加高效地用电，实现节能减排，潜力巨大。当前，美国在积极推进智能电网的发展，并开展相关试点工作，这是奥巴马政府组建以来着力推进的一件大事。此前的5月18日，朱棣文和骆家辉已联合宣布了美国智能电网建设的第一批标准，标志着美国智能电网建设正式迈步。

　　用智能电网取代现有的落后电网，可在用户和供电商之间建立双向实时的沟通联系。一个更加智能的电力网络将从根本上改变人们管理其用电和支付电费的方式。从理论上讲，这种技术将有助于减少需求、节约资金、提高可靠性和效率、促进可再生能源的使用，进而减少温室气体的排放。

　　智能电网将纳入能够自动监测用电量的实时变化从而减少能源浪费的传感器和控制新技术。此外，电网运营商能及时发现可能会导致级联中断的相关问题。2003年，级联中断事故曾导致美国东北部地区大面积停电。智能电网技术还能在电力输出实时变化的情况下保持电网稳定，从而使能源公司纳入更多像风电这样的间歇性可再生能源电力。

　　但是，要想实现这些必要的变革并不容易。本周，在纽约通用电气全球研究中心举行的智能电网研讨会上，相关专家就指出，发展智能电网目前面临的最大阻力来自监管者和消费者对系统复杂性以及隐私和安全的担心。

　　对于消费者来说，智能电网也意味着将彻底改变他们支付电费的方式。消费者不再按照统一费率支付电费，而是要在高峰期间支付更多的费用，以鼓励他们在这些时段减少能源使用。美国通用电气公司正在研发新型冰箱、干衣机及其他家用电器，这些电器设备可对来自公用部门的电力信号自动作出反应，在用电高峰期切断电源或减少能源消耗，从而使消费者避免支付峰值电价。此策略也可使公用事业部门推迟建设用来满足用电高峰的新输电线路和发电机组。

　　但美国纽约州公共服务委员会主席格雷·布朗认为，这些必要的改变对消费者而言是难以适应的，因此，引入智能电网技术也许是缓慢和谨慎的进程。

　　目前，工业和商业用电客户已实行了每天不同时段不同价格的可变电价，他们具有专门知识和必要的资源及能力来寻求处理方法，但普通消费者则不具备这样的优势。事实上，在上世纪90年代，纽约州议会就阻止了实行强制性可变电价的立法，因为他们担心可变电价会对那些无法避开用电高峰的消费者（如需要昼夜运行电动医疗设备的消费者）造成影响。

　　因为某些好处很难衡量，电网升级还可能面临来自监管部门的阻力。监管部门负责确保公用事业部门做出可抑制电价的明智投资，但效率和可靠性的提高是不容易量化的。除了电力成本外，监管部门还必须开始考虑长期社会效益。最终，监管部门还需证明该系统将可实现预期利益。

　　通用电气负责传输和分配的副总裁鲍勃·吉列根表示，除了可测量结果的挑战外，智能电网还提出了国家安全问题。现在，网络恐怖主义和袭击能源基础设施已成为重要的关注对象。将更多的技术引入到电网中，给能源基础设施带来了更多的连接点，人们对基础设施保护的担忧也就由此不断升级。

　　吉列根还认为，智能电网技术还会带来严重的隐私问题，主要表现在，人们不想被淹没在与其电力使用行为相关的促销电话中，也不想让人实时了解他们都在做些什么。

　　智能电网技术产生的大量数据本身也可能成为一个实际问题。目前，一个公用事业单位可能会拥有500万个电表以及3000台电网监测设备。随着智能电网的发展，这个数字可能会增加1000倍，每个设备传输的数据量与现在相比也会增加1000倍。如此的数据量处理是相当困难的，但一旦制定出开放标准，这也会给一些开发监控应用新技术的公司带来更多机会。

　　消费者目前还没有做好改变自己的准备，可变电价的实施也许还需要10年的时间。同时，电网的改造必须以不直接影响消费者的方式进行，如减少从发电机组到消费者之间的能源浪费量：通常的损耗率为7%到10%，而在高峰需求期间这个数字能达到20%到30%。另外，可执行可变电价的智能电表和设备的技术开发将耗资数十亿美元，并可能需要10年的安装时间。