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未來電網的發展趨勢:智慧與超導

  美國白宮發布的經濟復蘇計劃宣布:將鋪設或更新3000英里輸電線路,并為4000萬美國家庭安裝智慧電表。這意味著奧巴馬政府能源計劃的下一步戰略將發展智慧電網產業。目前位于科羅拉多州首府丹佛西北40公里的小城波爾得(Boulder),已經成為全美第一個智慧電網城市。

  美國的新能源革命能否成功,有專家指出,某種程度上取決于“兩張網”的成敗:一是智能電網,二是超導電網。

  智能電網戰略

  智能電網的本質就是能源替代和兼容利用,它需要在創建開放的系統和建立共享的信息模式的基礎上,整合系統中的數據,優化電網的運行和管理。它主要是通過終端傳感器將用戶之間、用戶和電網公司之間形成即時連接的網絡互動,從而實現數據讀取的實時、高速、雙向的效果,整體性地提高電網的綜合效率。IT產業的深度革命和能源革命將成為孿生兄弟,智能電網改革將推動美國能源革命的深度裂變。

  智能電網的主要功效包括:智能電網能夠實現雙向互動的智能傳輸數據,實行動態的浮動電價制度。它可以利用傳感器對發電、輸電、配電、供電等關鍵設備的運行狀況進行實時監控和數據整合,能夠在不同區域間進行及時調度,平衡電力供應缺口,從而達到對整個電力系統運行的優化管理。智能電網能夠將新型可替代能源接入電網,比如太陽能、風能、地熱能等,實現分布式能源管理。智能電表也可以作為互聯網路由器,推動電力部門以其終端用戶為基礎,進行通信、運行寬帶業務或傳播電視信號。

  智能電網技術革新打開了電信、電網、電視網等整合的通道,為全球電力、電信產業、通信產業、電視媒體等改革提供了獨特機遇。但與美國現在危機重建行動相比,奧巴馬團隊可能會感覺智能電網項目的經濟體量還不夠大,如只停留在對現有電網的技術改造上,其整合效益也還不夠高。因此,奧巴馬團隊應該會在通過對整個美國電網的改革計劃之后,才會最終確定智能電網的實施水平和推進強度,以求得這個改革的最大收益,并實現美國變革的要求。

  超導電網戰略

  超導電纜就是采用高溫超導材料制作的電纜,它具有輸電過程中的能量損耗低,輸送容量大,體積小,電磁污染少的四大優點,在相同截面下,輸電能力是常規電纜的3~5倍。

  超導電纜是目前人類能夠掌控的最具環保價值的纜線,也是提高電網安全性、可靠性、基本上杜絕火災隱患的擇優途徑,建設具有遠距離、大容量、低損耗輸電能力的超導電網是克服常規電纜遠距離輸電時對高壓電纜依賴的唯一途徑,至少是21世紀前50年解決一個國家或地區大容量、低損耗輸電的最佳途徑,將國家電網革新提升為超導電網,是全球生產力面臨的最偉大的變革之一。

  目前公開推進能源體系轉型計劃的主要世界經濟體系只有美國,而且目前執行這個計劃的也只有美國。如果美國借此發展智能電網產業,8~10年內這個產業規模將超過5萬億美元;如果美國借此全力發展超導電網產業,8~10年內這個產業規模將超過30萬億美元,這不可能不使奧巴馬行動起來,在美國能源改革的下一步戰略中關注超導電網改造的運轉。

  世界上超導電力技術研究的帶頭國家就是美國,美國的能源法中也率先世界其他國家肯定了超導電纜電網的作用。目前技術、成本、市場等方面已經讓超導電纜進入美國電網改造的主要市場有了可能。

  專家們認為,美國智慧電網的提出無疑是對中國“特高壓電網”的一個新考驗。中國應該加快智慧電網的研究和發展。

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