“昨天你對我愛理不理,今天我讓你高攀不起。”這句桀驁不馴的狂言近來在互聯(lián)網(wǎng)上一石激起千層浪,15年前一位滿懷雄心壯志的年輕人來到美國硅谷尋找投資機遇,然而面對200萬美金的請求三十家風投公司統(tǒng)統(tǒng)給予無情的回駁。今年中秋,這位已逾知天命之年的中年人再次來到美國,然而這一次他卻是擁有價值上千億美元上市公司的董事會主席。如今,他已無需躬身祈求投資機會,因為這次前來尋找投資機會的華爾街大佬們排隊拐了18個彎,連電梯都需等40分鐘。這不僅僅是馬云和阿里巴巴的逆襲,更是互聯(lián)網(wǎng)的一次扭轉(zhuǎn)乾坤。1999年,鮮有人了解互聯(lián)網(wǎng),阿里巴巴還只是《一千零一夜》中的阿拉伯樵夫。同樣,在2014年,能源與互聯(lián)網(wǎng)在許多人看來依舊是不相干的兩個名詞,然而無論是從微電網(wǎng)的發(fā)展還是可再生能源的利用上,種種跡象均暗示著能源互聯(lián)網(wǎng)正悄然開啟二十一世紀能源的一個黃金時代。
何為能源互聯(lián)網(wǎng)
也許歷史有一天會把2014年當作能源互聯(lián)網(wǎng)的元年,但這個概念著實讓當下的很多從業(yè)者如墜霧里。不過也有不少具有先見之明之人先知先覺,比如前不久剛剛從微軟跳槽到百度的新任總裁張亞勤,他從前幾年大談云計算大數(shù)據(jù)的浮躁中走出,以實際行動宣告了互聯(lián)網(wǎng)世界的巨大轉(zhuǎn)型:“從1980年到2010年的三十年期間,世界是從物理的到虛擬世界的轉(zhuǎn)移,而從2010年到2020年以后,則是從虛擬到物理世界的逆向改變。”無論這句話聽上去有多么生澀難懂,都足以預示著未來十年有很多傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將被顛覆、重塑,而人類生活、工作的方式也將隨之發(fā)生更大的變化。而“能源互聯(lián)網(wǎng)”,因為其對人類生活需求的影響息息相關和環(huán)保之風日盛,無疑是這里面最值得挖掘的金礦。
追溯其源頭,美國著名經(jīng)濟學家杰里米•里夫金在他的著作《第三次工業(yè)革命》首次提出能源互聯(lián)網(wǎng)這一概念。杰里米•里夫金認為:“在即將到來的時代,我們將需要創(chuàng)建一個能源互聯(lián)網(wǎng),讓億萬人能夠在自己的家中、辦公室里和工廠里生產(chǎn)綠色可再生能源。多余的能源則可以與他人分享,就像我們現(xiàn)在在網(wǎng)絡上分享信息一樣。”廣義上來講,能源互聯(lián)網(wǎng)其實是以互聯(lián)網(wǎng)理念構建的新型信息能源融合“廣域網(wǎng)”,它以大電網(wǎng)為“主干網(wǎng)”,以微網(wǎng)為“局域網(wǎng)”,以開放對等的信息能源一體化架構,真正實現(xiàn)能源的雙向按需傳輸和動態(tài)平衡使用,因此可以最大限度地適應新能源的接入。能源互聯(lián)網(wǎng)把一個集中式的、單向的電網(wǎng),轉(zhuǎn)變成和更多的消費者互動的電網(wǎng)。在“2014新浪財經(jīng)能源論壇”上,國家能源委專家咨詢委員會主任、原國家能源局局長張國寶表示,互聯(lián)網(wǎng)朝著消費型和生產(chǎn)型并重的方向轉(zhuǎn)變,互聯(lián)網(wǎng)B2B的模式也在向大宗能源項目擴張。他形象地將時下流行的電子商務與能源互聯(lián)網(wǎng)進行了比喻,他認為當下人們通過淘寶網(wǎng)購買小商品并通過快遞送貨上門,能源互聯(lián)網(wǎng)將使人們網(wǎng)購煤炭等大宗商品,通過鐵道運輸?shù)劫徺I者手中。
拋開這些生澀的概念,可以嘗試去設想能源互聯(lián)網(wǎng)在未來所能給我們生活帶來翻天覆地的變化:人們會在平板電腦上手指輕劃就能把自家屋頂多余的光伏發(fā)電通過微信賣給附近準備給電動汽車停車充電的陌生人;每一個家用電器會根據(jù)能耗曲線設置最佳的開關時間并隨時遠程遙控,建筑物的能耗控制隨時依據(jù)會議活動類型人數(shù)和實時電價進行動態(tài)調(diào)整;沙漠和大海里安裝的各種新能源發(fā)電設備可以通過程序由各國人民競拍投資自由交易;城市的整體能源消耗和二氧化碳排放隨時依據(jù)天氣和事件變化進行需求側(cè)編排以實現(xiàn)最優(yōu);每件商品、每個活動、每個人都會頭頂一個碳排放狀態(tài)條并可隨時與周圍進行交易。如果您認為這些都是天方夜譚,那么在幾年前討論“微信支付”,“余額寶理財”是否也是一紙空談?從儒勒.凡爾納的科幻小說如今照進現(xiàn)實,我們不難發(fā)現(xiàn)科技的發(fā)展有時會凌駕于理性的預測之上,而往往所謂的“幻想”最終卻會實現(xiàn)。
中國能源的“絲綢之路”
杰里米•里夫金在“未來能源之路——互聯(lián)與變革”能源論壇上表示,新興的互聯(lián)網(wǎng)技術與新能源產(chǎn)業(yè)的結合未來將給能源行業(yè)帶來顛覆性的變革,共享經(jīng)濟有可能使能源的邊際成本降到零。他認為,目前已有的能源結構已經(jīng)成熟,并且能源十分昂貴,傳統(tǒng)能源的利用技術也很難獲得更高的能源效率。以石油等化石能源為基礎的第二次工業(yè)革命貫穿了整個20世紀,目前已經(jīng)達到頂峰。頁巖氣、致密氣、煤層氣等新的化石能源的挖掘,也并沒有給全球經(jīng)濟帶來更多發(fā)展空間。而互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展給能源產(chǎn)業(yè)帶來了新的發(fā)展契機,這種機會將更多地提供給太陽能、風能、地熱能和生物質(zhì)能等新能源。新能源如果與新的互聯(lián)網(wǎng)技術相結合,就可以改變目前的能源格局,并將能源的邊際成本降為零,從而誕生一個全新的能源供應體系。人們不需要支付成本就可能生產(chǎn)自己需要的能源。我們要做的就是把每個人多余的能源收集起來,建立起一個互聯(lián)網(wǎng),將能源儲存起來。利用互聯(lián)網(wǎng)還可使這些能源在全球各大洲之間共享。”
事實上,美國和歐洲早就有能源互聯(lián)網(wǎng)的研究計劃。2008年美國就在北卡州立大學建立了研究中心,希望將電力電子技術和信息技術引入電力系統(tǒng),在未來配電網(wǎng)層面實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)理念。效仿網(wǎng)絡技術的核心路由器,他們提出了能源路由器的概念,并且進行了原型實現(xiàn),利用電力電子技術實現(xiàn)對變壓器的控制,路由器之間利用通信技術實現(xiàn)對等交互。德國在2008年也提出了E-Energy理念和能源互聯(lián)網(wǎng)計劃。然而在杰里米-里夫金看來,中國將在共享經(jīng)濟中走的最快,因為“中國有文化的DNA,在現(xiàn)代的資本主義之前人們就是共享自己的經(jīng)濟生活,他們在社區(qū)當中把資源共同匯集在一起,相互的幫助。”他認為中國有發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)的機會,因為互聯(lián)網(wǎng)技術等基礎設施得到了根本改變。中國未來如何發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)?他提出:“接下來10年可以部署一個新的基礎設施,必須改變電網(wǎng),開發(fā)熱電等數(shù)字化電網(wǎng)的基礎設施,包括運輸網(wǎng)絡等后勤網(wǎng)。”“把1萬億投資放在新的基礎設施上,30年后中國就會像新飛機起飛一樣”,杰里米-里夫金認為關鍵在于把錢投在電網(wǎng)等的新基礎設施上。“建立起中國的絲綢之國,在跨越整個的亞洲,這是中國的夢”,他提出中國部署“新絲綢之路”的方法在于類似能源互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)在整個地區(qū)的部署,因為“這樣一個數(shù)字化的交通網(wǎng)絡,可以讓幾乎所有人都參與到經(jīng)濟活動中,把市場降低到零邊際成本,共享經(jīng)濟。”同時,他認為中國所有領域中,能源產(chǎn)業(yè)、電產(chǎn)業(yè)最能助中國走向“新絲綢之路”,因此他建議中國積極部署能源互聯(lián)網(wǎng),進行能源應用的長期轉(zhuǎn)化,在燃油當中實現(xiàn)去炭化。石油和化工行業(yè)一方面是能源的生產(chǎn)者,另一方面又對能源消費高度依賴?;ヂ?lián)網(wǎng)技術帶來的能源生產(chǎn)和使用方式變革,可能徹底改變傳統(tǒng)石化行業(yè)生產(chǎn)模式。
瓶頸與發(fā)展
英國石油公司(BP)此前發(fā)布的《2035年全球能源前景》預測,在所有燃料消費中,增速最快的是可再生能源,將以年均6.4%的速度增長。到2035年,全球14%的電力產(chǎn)量將來自于可再生能源。據(jù)了解,可再生能源尤其是太陽能發(fā)展最大的制約是并網(wǎng)發(fā)電,如果有互聯(lián)網(wǎng)技術的協(xié)助,新能源將獲得飛速發(fā)展。我國化石能源生產(chǎn)比重已由1980年的96.2%下降到2013年的89.1%?;茉从兴陆担栽谀茉瓷a(chǎn)總量中占主導地位。優(yōu)化能源結構,要把理想的能源構成優(yōu)化模式和現(xiàn)實可行的優(yōu)化方案結合起來,既要對未來能源構成的理想模式做好頂層設計,又要從現(xiàn)實可行的方案做起。國網(wǎng)能源研究院電網(wǎng)發(fā)展綜合研究所所長張義斌認為,能源互聯(lián)網(wǎng)是一個類似于阿里巴巴的基礎平臺,能源在這個平臺上自由買賣。但這需要有相應的政策配套體系和制度才能實現(xiàn)。
此外,能源互聯(lián)網(wǎng)對現(xiàn)有技術還有更高更多的要求。首先,能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)體系架構和其中的信息能源融合機制還需要深入研究。能源路由器是能源互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的核心,但能源的路由比信息要復得多,主要體現(xiàn)在存儲和控制的難度上。儲能相當于能源互聯(lián)網(wǎng)中的緩存,經(jīng)濟可行的大規(guī)模儲能仍然是技術難點,效率、充放電次數(shù)、成本、容量等問題還有待解決。電力電子技術是實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)控制的主要手段,按照用戶的需要以指定電壓和頻率控制電力的傳輸仍然是技術難點,電力電子變壓器和傳統(tǒng)變壓器相比仍然有效率、容量和可靠性等方面的瓶頸問題。最后是分散協(xié)同式的能量管理,傳統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)需要在能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎上實現(xiàn)一個能源信息實時采集、處理、分析與決策的能量管理系統(tǒng)??傊?,要徹底實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)關鍵性技術的產(chǎn)業(yè)化的確還有很長的路要走。但從已掌握的技術看,從簡單到復雜,逐步集成創(chuàng)新來實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的原型系統(tǒng)和示范工程,還是具有一定的現(xiàn)實可行性的。
結語
隨著新一輪能源變革的到來,新能源技術、智能技術、信息技術、網(wǎng)絡技術不斷突破,能源互聯(lián)網(wǎng)正在承載并推動第三次工業(yè)革命。新一輪能源變革與新一輪工業(yè)革命再次相伴發(fā)生,這不是歷史的巧合,而是因為能源變革是工業(yè)革命和工業(yè)發(fā)展的根本動力,誰能牢牢把握能源變革這個根本,誰就能在第三次工業(yè)革命中搶占先機,在這個黃金時代真正找到財富。