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可再生能源的本质是灵活性?

放大字体 缩小字体 发布日期:2017-06-26  来源:国际能源网
[摘要]新能源的本质是什么?是技术还是其他?讨论这个问题有多重要? 新能源的本质是什么?这个定义似乎此前并没有人提出。此前有人提出可再生能源的本质是技术,马克思从宏观......
 
       新能源的本质是什么?是技术还是其他?讨论这个问题有多重要?

       新能源的本质是什么?这个定义似乎此前并没有人提出。此前有人提出可再生能源的本质是技术,马克思从宏观的论述角度出发认为,“人的本质并非是单个人所固有的抽象物,实际上,人的本质是一切社会关系的总和”。如果套用此理论,技术的本质亦是自然科学领域包罗万象的总和,可再生能源自然概莫能外。

       虽然仅从逻辑上去判断这样的论述是否严谨未免有些过于对理工男们吹毛求疵,但如果能深层次的理解可再生能源的本质,的确有助于人们理解,未来它将如何注定改变你我的生活。

       新能源的本质是灵活性 并正在引发革命

       人们知道,就在2017年6月初,英国和德国的新能源发展先后到达了一个举世瞩目的重要节点:就在6月7日这一天,英国超过50%的用电量是靠零排放的可再生能源来满足的,而在德国,这一比例已经达到75%左右,中午13点30分,德国可再生能源发电功率达到了63GW的新高,其中光伏发电20GW,陆上风力发电28GW,海上风力发电4.5GW,水力发电4GW,生物质发电5.5GW,其总比已经接近75%这一很久以前人们认定新能源所无法企及的高线。

       人们本来应该足够惊奇,但现今已经形成习惯:无论是英国所剩不多的核电几乎保持一条直线发电曲线,还是德国的火电机组已经被限制在非常狭小的活动带里调节,都在陈述这样一个事实:随着可再生能源的发电比例不断提高并逐渐跨越50%这一分界线,整个电力系统的灵活调节重心也随之由传统的火电机组交到了可再生能源电源的手中。

       如果是这是一幕刺秦大戏,那么可再生能源终于熬到了图穷匕见的那一刻。



图一:2017年6月7日英国各发电来源上网发电功率


图二:2017年6月7日德国各发电来源上网发电功率

       长期以来,整个电力系统会如此复杂并且完备的构造,很大程度上是因为传统能源尤其是火电机组具备如下三个无法跨越的特点:

       01

       火电机组通常有近6个小时的停机不应期,即发电机一旦停机,至少需要6小时左右才能再复机成功并网运行,其中的等待时间对电力系统的运行调控方式影响巨大。

       02

       火电机组正常运行时,发电功率无法无限制探底调节,即一台60万的机组无法完成0-60万的无极调节,而通常最低也要维持50%左右的最低发电功率,即在30-60万的有限范围内调节火电机组出力,这一最低限额对电力系统的潮流分布和负荷分配的影响不小。

       03

       火电机组过往承担了电力系统的主要调频调峰作用,并且基本上是系统备用的主力,此外对系统的无功平衡即电压控制有着无法推卸的重任,这些构成了辅助服务市场的主要方面,而一次二次三次调频几乎是对电力系统的稳定起着如定海神针般至关重要的作用。

       综合上述三点,整个电力系统几乎都是基于此而度身订做的:调节发电端以满足人们日益增长的电力需求和五花八门的故障状况,是近百年来电力系统发展的本质性诉求及基本逻辑。

       但是自从2009年人世间开始倡导智能电网以来,这一逻辑遭受了前所未有的挑战:新型的电力系统要求把需求决定供给的正常逻辑,改为供给决定需求的颠覆式创新。

       由此可见,新能源带来的真正是灵活性,这个灵活性正在冲击传统封闭的电力系统,并正在引发下一场革命。由此,我认为,灵活性才是新能源的本质。

       未来电力公司售卖的是灵活性

       这就意味着,当系统内出现供不应求的现象时,调度控制者的第一反应不再是去找发电厂来救火,而是马上在需求侧寻找最合适的对象实施管控,从而减小系统总成本并且使得理论上更加可行。

       这就是需求侧管理或者说需求侧响应应运而生的背景缘由,其背后要体现的实际上是电最朴素的商业属性:电作为这个世界上唯一的一个24小时的商品,其价格随着供需关系的变化而变化的尺度和频度明显可以超越其他任何一种商品。

       一个最简单的例子。同样一瓶矿泉水,在超市里卖2块钱,高铁上可以卖10元,酒吧里可以卖30元,而在沙漠里,兴许可以卖到100元。理论上来讲,这些价格的差异性在任何场景下都存在,但在矿泉水只能由水厂生产,高铁卖水只能由高铁运营,酒吧里必须指定供应商,沙漠里损耗极大等特殊状况下,打通这些场景使得商品具备快速转换流通的可能性和必要性几乎为零。

       这就是以前的传统能源系统不得不保守封闭的原因,并非人们不愿意,而是各种人设的限制加上了许多枷锁,灵活性从来都不是经典电力系统追求的目标。

       但是随着可再生能源的不断发展,这一本质特点正在逐步获得更多人的认知。事实上,还在新能源发电比例到达25%以前,人们抱怨最多的还是可再生能源的不够灵活和依赖火电太多----在这个阶段,火电依然是发电的主力,却又比平常多了更多的调节任务,在没有完善的市场机制以前,等同于做雷锋还是不拿工资的雷锋,自然多了很多羁绊。

       在100万个雷锋出现以前,1000个雷锋自然是最累的,脏活累活都不得不咬牙往肩上扛。

       但是在可再生能源跨越了35%甚至50%这些节点之后,人们突然发现在分布式能源成了气候之后,那个可怕的来自里夫金的预言真的成立了: 未来的电力公司出售的不再是电力,而是灵活性flexibility。

       能源互联网的魅力和威力恰恰来自于此:一旦技术上已经可能,能源将以互联网的方式被连结起来以更好的提供灵活性---互联网从来都不会改变技术产生的实质,而更多的是改变人们的使用方式:嘀嘀打车解决的不是驾驶技术,而是更灵活的叫车方式;58同城解决的不是装修水暖工的资质水平,而是更有效的评估方式。

       中国电改正是无数灵活性叠加 市场不可估量

       而在中国正在进行的电改,无疑是以指数叠加的方式来缔造灵活性的平方:对能源互联网的投资和运营主体,予以更多的灵活性创造,无论是混合所有制还是鼓励民营资本进入增量配网和售电市场,玩家数量的线性增长带来的市场活力提升毫无疑问将是指数级的,用同样的资金用量撬动后产生的资本市场影响是不可估量的。

       回到前面的例子:如果每秒钟都给你一种可能,让一瓶水出现在超市、高铁、酒吧、沙漠,可以标称不同的价格标签,你会怎样让每瓶水都创造最大的利润价值?如果我们真的有100万名雷锋,出现在各个角落,你会如何部署他们,让雷锋的价值真的惠及大众?

       灵活性的实质,其实不是我们想要什么就有什么,而是人们在不想要的时候,的确可以做到可以不要;而在人们想要的时候,又始终有足够充盈的供应,可以拉低钳制购买的成本。

       而这恰恰和可再生能源的特性非常吻合,尤其是在当下可再生能源迅猛发展的时候,其消纳和并网问题的确成为人们最关注的焦点。就在6月16日,由中国国家电网公司与国际电工委员会联合主办的以“创新引领、标准推动、合作共享、互联互通”为主题的新能源发展与技术国际研讨会在德国法兰克福成功举行。国家电网董事长舒印彪坦言,通过发展特高压输电,提高电网智能化水平,大力实施电能替代,提高系统平衡调节能力,推动标准建设和国际化,积极推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求。

       截至2016年底,国家电网累计并网风电、光伏发电装机1.3亿和0.7亿千瓦,是全球新能源并网规模最大的电网。自主研发了全球最先进的特高压输电技术,累计安装智能电表4.27亿只,建成多端柔性直流、统一潮流控制器、国家风光储输等多项国际领先的智能电网示范工程;建成了覆盖中国121个城市的电动汽车快速充电网络和接入16.1万个充电桩的智慧车联网平台,为100万辆电动汽车出行提供全方位服务。

       “问渠那得清如许 为有源头活水来”,能源系统前所未有的接入了如此多具备了分布式特征的智能设备之后,需要更加灵活的市场机制设计来应对更多维度和更大量级的变化将是可再生能源发展的题中应有之义。

       从这个角度出发,并非是能源世界真正逐渐碎片化,而是人们的认知和感受随着能源领域的灵活性提高而不断碎片化---碎片化不是这场能源变革的起因或目的,而只是伴随这场变革的一种表面现象。这个道理简单的就如同微信红包从来都不是人们财富的象征,但的确预示了一个时代的终结:支付不再是银行的专有属性,而红包可以做的更加灵活。

       “点对点实时自主交易”才是这一互联网新生事物的实质,而能源互联网之所以伟大震撼,就在于它令人惊叹的也悄然间具备了同样的属性,尽管这样的认知还必须非常的小众:可再生能源的未来将以技术和商业的双重推动来提供更多灵活性给用户们,以在人工智能和大数据技术更加成熟的那一刻取代人类成为能源系统的主宰。

       虽然我们还无法接受这一事实,但的确这一天总会到来。我在这篇文章里轻巧的打穿了几个常见的概念,无非是想说明:未来化的智能社会,人类的核心实力不再是引导技术的发展,而是把握认知。

       人的本质是对一切社会关系的认知。
责编:zgj
 
 
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