智能电网的未来 展望更先进的“数字电网”

发布时间:2015-06-27 11:49
笔者日前拜访了熟知全球电力网络状况的东京大学研究生院工学系研究科技术经营战略学专业特聘教授、一般社团法人数字电网联盟代表理事阿部力也先生。
 
阿部先生提出了“数字电网”(Digital Grid)概念,其工作原理是,构建多个包括发电设备、用电方及存储设备在内的单元,利用带IP地址的数字电网路由器(DGR),将这些单元灵活地连接在一起。DGR可使模拟电力实现数字化,切断发电设备与用电方的电力联系,从而使发电设备和用电设备从各种电力制约中解放出来。并且通过统一数字化,使电力系统与控制信息系统实现虚拟一体化,也与结算系统实现一体化。
 
传统电网与数字电网
 
也就是说,智能电网仅是将模拟电力的信息系统实现数字化,而数字电网则是要使电力系统、信息系统及结算系统全部统一实现数字化。
 
数字电网内形成大小不一的多个单元,可在大量接收以太阳能发电为中心的可再生能源的同时,吸收其产生的波动,对于单元之外的部分,可通过授受一定电力、稳定电压等,为基础电网提供支持(辅助服务)。而且,通过数字电网,还可进行电力识别管理,因此可催生不同的电源市场,以电力衍生商品服务为卖点,进行多种交易。阿部先生指出,对于如今在日本取得一定进展的智能电网,需要采取更深入的战略。今后要在日本成功构建智能电网,推动经济发展,应该采取什么具体策略?针对这个问题,笔者征询了阿部先生的意见。
 
——为什么谷歌退出智能电表业务?
 
阿部:谷歌等曾尝试进行“需求响应”,利用PowerMeter等在电脑上向用户显示其电力消费量数据,使其抑制电力消费,或者转移用电高峰等,力求在用电方一侧也进行发电相关控制。不过,这相当于引导消费,从用户服务的角度来看,存在一些问题。
 
还有,智能电表的价格在美国一般是每台200美元左右,这笔费用会追加到电费中。既要控制电力消费,又要支付所需电表的费用,对于这种商业模式,不仅他们,相信有不少企业已经感觉到其局限性。
 
——日本今后计划大量采用智能电表吗?
 
阿部:需求响应是利用信息通信技术(ICT),对客户(消费者)进行所谓的“教育”,并指导用电方法。在日本,由于没有其他选择,所以需求响应在控制家庭及工厂的电力消费方面会产生一定效果。但是,和美国一样,日本民众的不满情绪会越来越强烈。如果电力供应是服务业,那么提供舒适、廉价并且可满足客户需求的服务就是其应有形态。我觉得,谷歌等之所以退出,是因为关于智能电网能给客户带来的价值,没有找到满意的答案。
 
——那么,什么样的电力网络最理想呢?
 
阿部:关键要看如何创造客户价值。由于智能电网并不对电力本身进行流通或截止,因此电力制约的影响过大。这样就很难产生价值。本来,最理想的形态是,通过自由操控电力,构建安全性和可靠性较高的电力系统,创造客户需求的价值。例如大量采用用户期望的绿色电力,或者即便用户大量使用电力也不会停电,以此使用户过上舒适的生活。或是提供前所未有的节能型高功率家电。这些举措也有助于实现电网的稳定。虽然只是举个例子,但我认为,现在亟需这种客户价值较高的新型电力网络,数字电网应该就是其中之一。
 
——单元是指比智能社区还小的单位吗?
 
阿部:不是,单元的概念是指无关大小的独立型电力系统。可以小到家庭和商店,也可以是镇、市等为单位,更大的区域也可成为一个单元。
 
——在这种商务模式下,发挥核心作用的是什么?
 
阿部:“能源服务提供商”(ESP)这种企业形态将成为必要条件。能源服务提供商是单元的“大脑”。由多家能源服务提供商在电力市场进行交易,然后根据交易结果,向经营者作出指示。
 
太阳能等可再生能源正在被普及推广,在这种背景下,还需构建将剩余电力存储到“仓库”中的机制。作为电力仓库的蓄电池不一定要很大。由于电力是以光速输送,因此即便仓库遍布日本全国,也可瞬间拿来使用。
 
也无需大规模的蓄电池技术。电力只是“信息”,能以光速传输,因此只需构建仓库遍布全国、瞬间即可使用的机制,并利用信息通信技术对其进行控制。
 
——哪些产业会诞生服务提供商呢?
 
阿部:首先最好从电力系统领域出现,但主角大概是出自信息通信系统吧。不过,由于两者均有可能侵占现有的核心业务,因此难以进行创新,这也是事实。由于确实存在市场,所以作为风险企业,干劲十足的新公司很有可能发展起来。
 
如果紧抓着现有概念不放,就无法进行创新,共识也无法催生创新。大企业应该以克里斯坦森的《创新者的窘境》为教材,思考别具一格的创新战略。
 
期待创新
 
为什么需要采用智能电网和智能电表?对于消费者而言,具体会带来什么好处?在大量采用之前,有必要向国民说明这些问题。无论是在日本还是在美国,在家庭中显示电力消费数据及进行处理的应用目前还很有限。
 
如果由消费者间接支付建设及设置智能电表的费用,对于未设置太阳能发电和蓄电池设备的消费者而言,如果不能具体说明能够节约多少电费,那么在短期内就不会感受到这种作法的好处。 通过阿部先生的描述,可以看出,采用信息通信技术的能源社会发展蓝图与以往描绘的情景多少有些不同。
 
 
 
还有意见称,今后,NTT、KDD和软银等通信企业将变身为电力企业。服务提供商应该也会出自信息通信产业吧。只有让优秀的人才自由发挥才能,才能实现创新。那么,如何开发创新所需的技术呢?企业的相关战略将经受考验。

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