04月11日, 2011 976 次浏览
最近，全球都在高度关注“奥巴马新政”中的能源战略导，因为向美国这样一个全球能耗第一大国开始进行能源技术和能源发展战略转型，毫无疑问地将震撼整个世界。
美国的战略共识？
被誉为“蓝色巨人的IBM公司董事长兼CEO彭明盛（塞缪尔‧帕尔米萨诺）对奥巴马提出了一项新建议，在美国大力发展“智能电网”（intelligrid）技术，将信息技术革命与新能源革命进行深度整合。这很可能是自人类工业革命，普及电力和建立石油工业体系之后，最重要的一次能源技术进步。胡锦涛总书记曾指出：“纵观人类社会发展的历史，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。”
自上世纪90年代，人类跨入信息时代以来，信息技术突飞猛进，对于人类生产、生活的影响越来越大，越来越深远。但是，信息技术不能仅仅停留在互联网的层面，它必将越来越渗入到各行各业的基础层面，特别是人类文明的原动力——能源。对于所谓“智能电网”，目前还没有一个直接的解释和定义，无论美国新任能源部长朱棣文的一贯思想，还是美国能源界的基本战略共识，以及彭明盛所说的智能电网，都不是仅指电网技术本身的信息化改造，或智能化控制。而是要建立一个信息化的新型能源系统，将能源资源的生产、储存、运输、转换（发电）、输电、配电、供电、用电，以及各种用电、用能设备信息化、联网化和智能化整合，解决各种能源资源之间的优化平衡、各种电源转换之间的优化平衡、各种能源需求之间的优化平衡，从而提高能源资源的利用效率、能源设备的使用效能、能源投资的经济效益，以及节能减排的实际效果，从而提高能源系统对社会经济发展的总体效益。彭明盛最近在上海使用了“智慧能源（intelligent energy）”一词进一步完善了他的构想。
这些革命性的整合将首先突显在数字化电网技术上，特别是在终端利用电力线与用户的电器设备进行数据交换，以最简便的方式对终端用电用能设备的运行情况进行实时统计、控制和优化运行，使每一个家庭的空调、冰箱、热水器、洗衣机；每个楼宇的电梯、空调、照明、水泵；每座工厂的电机、风机、电炉、泵阀等电器设备根据电网、电源的运行状态进行协同优化运行。使每一个发电和输配设备都能在最佳工况下运行，使各种能源及设备都能够得到充分合理的利用，使用户能源费用和相关投资都能够达到一个合理的水平。
其次是以小型化、微型化、用户化的分布式能源系统为基础的多元化能源供应系统网络，将天然气、煤层气、煤制气、清洁煤技术、小型核能的热电冷技术；太阳能发电、水电、风电、沼气及其他生物质可再生能源发电技术；太阳热、地热、地源、水源、空气源、废气、污水源热泵制冷供热技术；各种蓄电、蓄热、蓄冷、蓄能技术；以及建筑结构节能、工艺结构节能、系统优化节能、能源需求侧管理等系统性综合节能与能源供需平衡相结合；将电、热、冷供应系统与信息网络相互连接，因地制宜、因需供能、梯级利用、量体裁衣、互补互助、互保安全。
其三是信息化电气设备和信息化家电，以及蓄电式混合动力汽车，靠微电网智能控制技术协调控制下，在一个小区、一座楼宇，甚至一个家庭进行相互优化配置运行，使终端设备节能和电力需求侧实现智能化管理，根据电网供电状态、电价状态和自身及周边的分布式能源系统的工作状态，以及电网、天然气管网供应状态，以及用电状况、蓄电式混合动力汽车蓄电需求状况等进行智能化的协同优化，使终端需求实现最优化配置。
还有，开发利益各种可再生能源技术，开放和鼓励天然气、煤层气的开发利用，加速天然气水合物（可燃冰）开采技术研究，发展超导技术，开发建设新型核能发电技术等。特别是超导技术，将发展能耗极小的高温超导输电技术、超导发电机技术、超导变压器技术、超导电动机技术、超导磁悬浮飞轮储能等技术，改变那些传统的体积大、占地多、能耗大的设备，使其能够支持未来智慧能源系统的发展需求。
其实，上述技术已经不是天方夜谭了，其中绝大多数技术都在应用中或试用中，大量科学家一直在坚持不断的研究开发各种各样的新型能源技术，企业也在应用这些技术。在欧盟和北美新增能源供应已经主要靠分布式能源和可再生能源提供；智能化楼宇在很多新建建筑中正在普及；相关的信息控制技术都已实现；信息家电和智能化电器的开发应用也在各大电器制造企业的研发测试之中；蓄电式混合动力汽车很快将面临实际应用；高温超导输电工程已有投入运营┄┄。现在，关键是将这些技术向互联网一样通过智能电网连接起来，创造一个使这些技术不断发展完善的有利环境。就如同当年克林顿推动将个人计算机和电话线整合在一起，实现互联网的普及。
年轻的奥巴马代表美国热衷新技术革命的新一代民主党人，他们经过长时间的深思熟虑，提出了这一方向性的战略选择，并委任诺贝尔得主、超导技术专家朱棣文来执行这一战略选择。当年克林顿成功推进互联网革命的历史告诉我们，美国人绝不会仅仅是“瞎忽悠”，他们会利用这些新技术、新机制、新系统、新理念反败为胜，重新夺回技术和经济的“制高点”。
2月11日在上海召开的2009年CIO领导力交流大会上，IBM的彭明盛在《智慧的地球》的主题演讲中说，美国能源部的研究结果显示，由于电网效率低下而造成的电能损失高达总电能的67%。67%的损耗应该是指现有电力系统的能量损耗，其中包括发电环节、输配电环节、终端的用电环节。实际上，我们将产业链再延长，从能源资源的开发、运输、转换直到最终的需求，从煤炭的开发直到我们眼前的计算机屏幕或头顶的灯泡，经过了中间的无数环节的损耗之后，我们真正能够利用的有效能量恐怕不足10%。另外的90%对于每一个国家、每一个产业、每一个公司和每一个家庭无疑是一座巨大的金矿。IBM认为，智慧能源系统使消费者也能参与对能源消耗的掌控，每个家庭将因此减少25%的能源花费。
中国的战略共识？
就在全世界为热“智能电网”和“智慧能源”的时刻，中国也传来了一个“振奋人心”的消息：被中国媒体誉为中国输变电领域的“神舟工程”，在彭明盛上海演说的同一天——2月11日，由我国自主研发、设计和建设的1000千伏交流输变电工程晋东南经南阳至荆门特高压交流试验示范工程顺利通过30多天带电试运行检验，宣告运行成功。
国家相关部委，各省区市党委、政府以及国家电网公司相继给特变电工发来贺电，“祝贺特变电工在特高压设备研制和国产化上作出了积极贡献，为特高压交流实验示范工程顺利建设、运行提供了有力保障，为建设节约型社会、保障国家能源安全和电力可靠供应具有重要意义”。与之相配套的大型煤化工基地、大型坑口火电基地、大型水电基地、大型核电基地、大型风电基地相继得到支持，将在特高压直流输电和特高压交流输电技术强大的支持下，构架一个坚强的全国性的特高压交流同步电网，这将成为中国能源的战略发展方向。显而易见，一个以超超临界大型燃煤发电机组、大型电源集群、特高压交流同步一张大电网为核心的能源战略格局似乎已经在中国能源决策层面形成了战略共识，而且已经浩浩荡荡地踏上了历史的征程。
2008年4月22日，美国纽约长岛电力局（LIPA）与美国超导公司联合建设的世界上第一条高温超导（HTS）电缆投入商业运行，标志了高温超导电缆技术已走向实用。该系统在满负荷运转时能够满足30万户家庭的用电需求，仅由三根138千伏的电缆组成。相比同样粗细的铜导线的输电能力高达150倍，输电缆沟宽度仅为一米。
所谓“高温超导电缆”就是用零下196摄制度以上具超导特性材料制成的电缆，采用廉价液氮为冷却介质。超导与常规输电相比：一是损耗低：超导电缆在低温下无电阻，可大流量输电，导体损耗下降90%，加上制冷能耗，运行能耗不足常规电缆一半；二是容量大；三是节材；四是电磁污染小；五是噪音低。纽约市已宣布启动“九头蛇计划”， 2010年将使用超导技术启动对曼哈顿电网的升级改造。
上述信息，中国有关机构不可能不知道，与发展特高压的热情相比，显然我们没要考虑将超导作为未来能源战略的技术基点和导向。在世界各国相继放弃对特高压的尝试之后，我们义无反顾地选择了特高压技术，“明知山有虎，偏向虎山行”。
由此，中国将要走出上一条与世界不同的发展道路。彼此一但驶离了今天的岔路口，中国的能源工业、制造业、家电工业、装备工业等都将会在一个与世界完全不同的技术开发环境和竞争环境下发展，中国社会经济架构和发展方向也将因此与世界诸多国家迥然不同。美国人选择的是一个类似互联网的能源系统，而中国将选择一个超级计算机加高速通讯电缆加终端的系统，谁将主导世界发展的趋势？
地球能够承载谁？
国家电网北京经济技术研究院副院长，能源经济学家胡兆光博士最近与有关专家出版了一本新著《电力供需模拟试验》，他通过统计分析发现电力消费与GDP之间存在刚性的线性关系。美国从1949年到2006年全社会用电量与GDP的相关系数为0.994，而我国的系数为0.993。有趣的是他发现第二产业用电与其产值增长系数为0.994，第三产业为0.995，说明产业结构即便调整，对于电力需求的影响也没有变化。
美国2007年3亿人口，GDP总额约为13.98万亿美元，能源消耗总量2361.4百万吨标准油当量，人均7.87吨，用电量4367.875TWh；中国是13亿人口，GDP 3.01万亿美元, 消耗1863.44百万吨标准油当量，人均1.43吨，用电量3277.72 TWh。如果以此线性增长，中国人均达到1万美元，届时14亿人口将达到14万亿美元GDP时，中国的用电量将达到15245.2 TWh，是美国2007年水平的3.5倍，需要近33.6亿千瓦的电力装机容量。如果延续目前模式，70%的电力将靠燃煤大火电保障，即便全部采用了超超临界技术，也需要近30亿吨标准煤，折合超过42亿吨的原煤。如若70%的煤炭用于电力用于发电，届时需要生产原煤60亿吨，而2007年全球的煤炭产量仅有64亿吨。
这显然是一个不可为之的模式，由于如此众多的人口，中国的现代化之路必须是一条与现行模式完全不同的道路，必须依赖颠覆性的技术大变革。现在的模式既然是不可为之，我们为什么还要继续走下去？如果我们是无路可选也就另当别论，但是美国已经开始转轨，欧洲也在转轨，其他的国家都在考虑转轨，我们却坚持“走自己的路，让别人说去吧”。在奥巴马的经济刺激方案中，尽管美国经济空前困难，还将投资110亿美元用于智能电网及相关项目的支持。不仅是美国，全面建设智能电网的序幕已在欧洲、日本拉开。
中科院徐建中院士从2001年起就坚持不懈地推进“分布式能源系统”，有专家称其为“第二代能源系统”，根据他们的设想和描述，这一系统就是美国人所说的“智慧能源”。这一系统的能源综合利用效率至少可以从目前不到40%，提高到80%，比现有系统提高一倍，如果在用能终端进行智能化的需求侧管理和各种节能措施，终端能耗将可能再减少一半，也就是说与目前的能耗水平相比，仅需25%能源即可，而且这25%的能源还可以更多的来自天然气、核能、太阳能、水能、风能、生物能和地源能等新能源和可再生能源。也就是说，如果我们就此将资金更多的投入到能源智能化建设和分布式能源系统建设上，中国将无需建设新的燃煤火电项目，也不需要增加新的煤炭供应能力，我们可以就此逐步减少对煤炭的过度依赖。
科学发展观的根本就是要求我们实事求是地面对中国现实的国情，面对世界发展的趋势，面对人类未来的走向。如果我们选择背道而驰，我们还是科学发展吗？
