《数字技术如何解决困扰电力系统的顽疾》
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数字经济的发展正在带动相关能源基础设施的能耗发展.
在能源基金会（Energy Foundation）5月线上举办的全球与中国绿色低碳发展议程高端对话第六次会议中,中国电子信息产业发展研究院副院长刘在发言时介绍,中国数据中心年均增速在30%左右,数据中心50%的成本来源于能耗成本;根据估算,5G基站达到500万个后,其基站能耗是4G基站的4倍,基站功率大约是当前中国总装机功率的4%,数据中心能耗大约是当前中国总能耗的4%.
另一方面,数字技术的应用,也可全面改进和提升各个行业的能源使用效率.同时对于能源系统本身,数字技术也将结合储能、可再生能源、电动车等技术改变能源系统的运行面貌,从单向系统变为双向、智慧系统.
能源基金会是一家注册于美国加州的非营利公益慈善组织,1999年开始在中国开展工作,致力于中国的可持续发展.近日,在成功举办全球与中国绿色低碳发展议程高端对话第六次会议后,能源基金会首席执行官兼中国区总裁邹骥接受了《财经》记者专访,阐述了数字化对能源的影响.
《财经》：未来数据中心、5G基站的能耗会大大增加,国家发力新基建,如何避免更多的能源消耗、更多碳排放,如何让新基建更绿色?
邹骥：新基建会对经济的未来面貌改变起到非常关键的作用.
现在新基建特别是数据中心会带来新的能源消耗,2018年中国电力消费增速是8.5%,其中增量的大约四分之一来自于大数据中心的耗电,是非常可观的.
但如果从产业链整个全寿命周期来看,大数据中心是集中的电耗上升,但是在不同的应用场景下,它又有可能带来能耗的下降.比如工业部门,冶金、化工、石油、水泥这些高耗能部门运用数据技术是可以提高能效的,那么从全寿命经济周期评估,总的判断能耗还是应该下降的.
对于数据中心、5G基站本身,可以有不同设计和冷却技术让它们能耗最小,另外选择合适地理位置如贵州、内蒙古等,这些地方气候比较凉爽,还有很多潜力可挖.另外,这些技术在应用设计时要把节能减排作为一个设计标准.
此外,能源系统本身可以去改造,电力系统的发电和用户的信息流可以借助信息数字技术从过去的单向变成双向.数字技术可以让电力系统更加柔性、更加灵活,容纳更多的可再生能源,从而让新基建更加綠色.
《财经》：怎么来看能源领域数字化技术的趋势,它的价值在哪?
邹骥：电力领域有一个基本的问题,需求和供应的不匹配.该用能的时候供不上,不该用能的时候产能可能是过剩的,或者装机容量不能充分利用.比如水电站的丰水枯水期、可再生能源的发电受昼夜和天气变化影响导致供应的波动,而社会经济运行、人们的生活对电力的需求也是每时每刻在变化的,不匹配会导致能源的巨大浪费和供求失衡.
有数字技术之后,可以及时感知供需信息,传输到计算中枢,给电源反馈应该如何调节电力和电量,数字技术能够在瞬间解决千差万别的供求平衡问题.
现代化的电力系统也发生了变化,有储能系统,比如比较大规模的电动车拥有量意味着巨大电池总量的储能容量,将来电动车规模更大之后,如果充电,它是一个耗电设备,对电网需求冲击很大;但同时它又是一个很重要的储能设备,可以作为电网上的电源. 星罗棋布的分布式可再生能源与不同建筑、小区、园区结合起来,可以使无数的建筑即使用电单位,也是发电单位.
如此一来,电力系统成为一个互动的系统,有用户侧和生产侧的相互响应,用户需求激增超过电源供给能力时,立刻就能够通过中枢计算中心把储能设备都调动起来,给它供电;反过来不需要那么多电的时候,它本身又扮演储能的角色.万物生灵,互联互通,应用的信息、供求信息达到瞬间平衡.
回到我们的用户侧,不同的工业场景和生活场景的信息,都可以输到计算中心,电网就可以对它进行调节,在峰值的时候我们调动更多的电源,低谷时可以适时调整电动车和其他储能设备来充电.数字技术能大大地改变能源应用的面貌和效率.
《财经》：市场机制应该如何变化来符合这种技术的发展趋势?
邹骥：市场主体是重中之重,在体制上首先要解决把市场放开的问题.
比如隔墙售电,如果我有大量的分布式可再生能源,我不用电的时候邻居正好要用电,那么我们家中的风光混合系统就可以直接卖电给他,几乎不需要输电成本.
但是现在的体制得先按上网价卖给电网,然后电网用更高的卖给隔壁,其中会摊入长途输电的成本,但我卖给邻居的电本来没有输电成本,现在的体制里,我卖的电和远方来的电是一个,分布式可再生能源的优势也就体现不出来了.所以我觉得首先要打破这种市场垄断,大家竞价上网.
不能电网垄断,售电电价要放开,这个体制要打破,这样你就引起市场的平等的竞争,市场结构要从完全垄断的市场,至少要变成一个不完全竞争性的市场,允许把成本不断下降的可再生能源的优势释放出来.
《财经》：传统的能源基础设施,可以与数字技术融合变成新基建,其中市场机会何在?
邹骥：将来电网里储能会越来越越重要,在建设之初,他一定是要和数字技术连在一起,通过物联网技术,实时知道能源需求和供应的信息,让用户、储能和电源在电网上去平衡、调度,如果没有信息的沟通,储能也是白储.
另外一个重要的是智能电表、智能配电.配电系统到用户直接用电的这一侧,数字技术都有用武之地,供给侧、储能、电源和用户的信息,通过调度中心把它们连接起来,这需要大量的设备,包括配电设备,智能电表等,会有一个大的产业链出来,存在巨大市场需求潜力.
还有一个很重要的就是分布式可再生能源,在广大农村地区,可能不用那种集中的大电网,是微网.一个县级或者村级的电网或者微网,电源是风光混合加储能系统,用电设备是农用电动车、照明设备、家用电器、冷链运输等,中国有数亿人是这样的能源使用场景.面对这些量大面广成本低、低的用户,要找到应用的对象去做细分的市场.比如对千家万户的低收入者,他们用电、用能行为是什么?能否做一些专门的服务,将供热、煤改电、煤改气结合起来.其中应该有大量技术融合的机会.
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数字技术和能源引用文献:
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