【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，通過建立清潔的能源結(jié)構(gòu)將徹底改造美國(guó)的生產(chǎn)方式和生活方式，這個(gè)革命將比10年前的IT革命更為重大、更為深遠(yuǎn)，應(yīng)該是農(nóng)業(yè)文明以來最偉大的革命。也正是基于此，奧巴馬經(jīng)濟(jì)改革計(jì)劃也被稱為美國(guó)復(fù)興和再投資計(jì)劃，其中的能源體系變革就將是21世紀(jì)人類最大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的總體革命。 （作者郵箱：bebobe@） 《科學(xué)時(shí)報(bào)》 (2009120 A2 觀察)再論中國(guó)互動(dòng)電網(wǎng)革命：領(lǐng)跑下一代全球能源摘自《科學(xué)時(shí)報(bào)》 工業(yè)革命最偉大的成就之一就是以化石能源建造了人類能源的生產(chǎn)方式和消費(fèi)方式，而信息革命面臨的最深刻挑戰(zhàn)就是轉(zhuǎn)變這種能源利用方式，以可再生能源建造人類使用能源的創(chuàng)新體系。提高能源效率，再造人類能源生產(chǎn)方式，而發(fā)展互動(dòng)電網(wǎng)是其中最理想的道路，并且以科技創(chuàng)新再造國(guó)際分工，是國(guó)際危機(jī)重建中的最大的和平紅利。 　　1 超越傳統(tǒng)：中國(guó)應(yīng)該實(shí)施洲際能源互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃 　　目前，美國(guó)正在推行統(tǒng)一智能電力網(wǎng)，歐洲也在推進(jìn)超級(jí)智能電力網(wǎng)的改造。世界大型經(jīng)濟(jì)體系中獨(dú)缺中國(guó)還沒有推行國(guó)家級(jí)的智能互動(dòng)網(wǎng)升級(jí)計(jì)劃，并開展向電網(wǎng)要智慧、要資源、要效率的運(yùn)動(dòng)——這可能造就新的國(guó)際生產(chǎn)力轉(zhuǎn)移的不對(duì)稱和不平等，如同一個(gè)運(yùn)動(dòng)健將被一個(gè)失血的教練靈巧擊敗。 　　面對(duì)這個(gè)殘酷的競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)實(shí)，更需要懲罰的激勵(lì)，我們應(yīng)該集一切可能的磅礴力量，不但發(fā)展好中國(guó)電網(wǎng)互動(dòng)升級(jí)的轉(zhuǎn)型，而且應(yīng)該充分利用我們的需求和資源，三步并做一大步，啟動(dòng)國(guó)際電網(wǎng)的互動(dòng)大轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。 　　這個(gè)計(jì)劃體系框架包括如下：以一個(gè)全球電網(wǎng)互動(dòng)升級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，革命性實(shí)現(xiàn)中國(guó)互動(dòng)電網(wǎng)大踏步的轉(zhuǎn)型，同時(shí)這個(gè)體系并蓄洲際互動(dòng)電網(wǎng)體系的革命，將東亞、東南亞、中亞、非洲、大洋洲和俄羅斯等地的發(fā)電、輸電、供電、用電的電力產(chǎn)業(yè)互聯(lián)集成起來，重組全球能源體系。這個(gè)體系也有必要與北美、歐盟的智能電力網(wǎng)建立體系通道，實(shí)現(xiàn)電力能源的全球化互動(dòng)整合。這個(gè)體系也應(yīng)該因應(yīng)全球氣候、環(huán)境、社會(huì)和能源的變化，不斷擇優(yōu)化升級(jí)，我們可以將這個(gè)計(jì)劃稱為“洲際能源互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)”。 　　這個(gè)轉(zhuǎn)變有三個(gè)使命：其一，就是要以信息技術(shù)改造和提升現(xiàn)有的能源體系，特別提高集能源大成的傳統(tǒng)電網(wǎng)體系的能源效率；其二，就是要逐步建立以可再生能源替代化石能源的創(chuàng)新能源利用體系；其三，就是要建造消費(fèi)者和生產(chǎn)者互動(dòng)的精巧、智慧和專家服務(wù)化的能源運(yùn)轉(zhuǎn)體系。 　　這個(gè)歷史轉(zhuǎn)型經(jīng)百年難見的金融危機(jī)而尤顯珍貴。根據(jù)2009年1月25日美國(guó)白宮最新發(fā)布的《復(fù)興計(jì)劃進(jìn)度報(bào)告》，美國(guó)政府宣布未來幾年內(nèi)將為美國(guó)家庭安裝4000萬(wàn)個(gè)智能電表，它預(yù)示著美國(guó)已經(jīng)強(qiáng)行啟動(dòng)了智能電網(wǎng)改造計(jì)劃，美國(guó)行將推動(dòng)智能電網(wǎng)的整體革命。 　　為此，筆者建議國(guó)家投入1000億至2000億美元，以內(nèi)地需求為基本，聯(lián)合韓國(guó)、朝鮮、蒙古、中亞諸國(guó)、泰國(guó)、緬甸、越南、柬埔寨等東南亞國(guó)家，以及俄羅斯、日本諸國(guó)建立區(qū)域互動(dòng)電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，大力推動(dòng)電力體系最大的聯(lián)通和電力國(guó)際化交易。由此，這個(gè)體系的搭建將使中國(guó)的電網(wǎng)體系尤同中國(guó)通訊系統(tǒng)國(guó)際化一般，實(shí)現(xiàn)國(guó)際化、商業(yè)化和現(xiàn)代化的創(chuàng)新運(yùn)轉(zhuǎn)。 　　2 推陳出新：信息社會(huì)電網(wǎng)升級(jí)革命的使命和意義 　　人類能源發(fā)展目前面臨的第一挑戰(zhàn)，是以信息技術(shù)徹底改造我們現(xiàn)在利用的能源體系，將我們擁有的傳統(tǒng)電網(wǎng)體系升級(jí)為信息社會(huì)的水平——最大限度地開發(fā)這個(gè)電網(wǎng)體系的能源效率，它有可能造就一個(gè)與傳統(tǒng)電網(wǎng)體系規(guī)模相當(dāng)?shù)膭?chuàng)新架構(gòu)。2008年全國(guó)社會(huì)用電總量近35000億千瓦時(shí)，倘若實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息化的體系創(chuàng)新，我們每年可以節(jié)省其中5%至10%左右的電力資源，接近2000億元人民幣的水平，相當(dāng)于營(yíng)建一組半2009年開工的、投資1200億元的福建福清、浙江方家山、廣東陽(yáng)江三個(gè)核電站；如果推行更大規(guī)模的信息化電網(wǎng)改造工程，我們的電網(wǎng)體系可以創(chuàng)造更加巨大的市場(chǎng)價(jià)值。 　　由此，電網(wǎng)的信息化革命升級(jí)將把中國(guó)電力生產(chǎn)水平提升到世界新技術(shù)革命高端水平，能量本位制將成為與紙幣本位制并列的基本通貨。 　　所以，任何一個(gè)世界大國(guó)發(fā)展能源、推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型都必須對(duì)信息化電網(wǎng)有所戰(zhàn)略投入，有所長(zhǎng)期安排，這是任何一個(gè)熱愛科學(xué)、關(guān)注未來的人都必須體察的創(chuàng)新主題。信息化電網(wǎng)行將改變中國(guó)人的能源信念，誰(shuí)掌握了信息化電網(wǎng)，誰(shuí)就主導(dǎo)了下一代全球能源的戰(zhàn)略能力。 　　3 去偽存真：電網(wǎng)智能化升級(jí)的本質(zhì)和功效 　　互動(dòng)電網(wǎng)的本質(zhì) 　　目前社會(huì)上使用的智能電網(wǎng)概念實(shí)際上是商業(yè)流行語(yǔ)，英語(yǔ)為Smart Grid，原意為智能網(wǎng)格或智能網(wǎng)，這個(gè)概念又包括智能電子網(wǎng)格、智能電力網(wǎng)格、聰明網(wǎng)格和未來網(wǎng)格等涵義。由于智能產(chǎn)品，例如智能卡、智能玩具、智能家電、智能鎖等不一定是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的產(chǎn)品，智能電網(wǎng)也不一定實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者和電網(wǎng)經(jīng)營(yíng)者的互聯(lián)。倘若維持互聯(lián)，也不一定就是主動(dòng)互聯(lián)，例如有些遠(yuǎn)程抄表業(yè)務(wù)客戶更多的就是被動(dòng)接受。所以，準(zhǔn)確地說，智能電網(wǎng)實(shí)際上就是智能電力網(wǎng)格，即Smart Power Grid。此外，美國(guó)也將智能電網(wǎng)稱為Unified Smart Grid，可直譯為統(tǒng)一智能電網(wǎng)，它是將局域分散的智能電網(wǎng)結(jié)合成全國(guó)性的網(wǎng)絡(luò)體系。歐洲也有人將其稱之為Super Smart Grid，可直譯為超級(jí)智能電力網(wǎng)格或超級(jí)智能電網(wǎng)，它是將廣域電力輸送網(wǎng)絡(luò)同智能電網(wǎng)結(jié)合起來的廣域智能網(wǎng)格，其可能適用的范圍涉及到歐盟、北非、中東等國(guó)家。 　　為此，信息化電網(wǎng)或者說智能電網(wǎng)的意謂因應(yīng)跨區(qū)、跨國(guó)和跨洲之電網(wǎng)體系的不同，因應(yīng)每一個(gè)國(guó)家電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況而內(nèi)涵、稱謂都會(huì)有所不同。美國(guó)和歐洲的電網(wǎng)纜線不少是一網(wǎng)﹙電力網(wǎng)﹚一線﹙電力線﹚，目前解決的主要主題是構(gòu)建互聯(lián)數(shù)據(jù)網(wǎng)。中國(guó)不是聯(lián)邦制，電網(wǎng)主要在中央手里，應(yīng)該發(fā)展一網(wǎng)﹙電力網(wǎng)﹚多線﹙添附光纖線﹚，需要解決的主題包括數(shù)據(jù)網(wǎng)、通訊網(wǎng)、視頻網(wǎng)等多目標(biāo)的合成。它不但需要推進(jìn)電網(wǎng)消費(fèi)者和消費(fèi)者之間的互動(dòng)，也需要推進(jìn)消費(fèi)者和電網(wǎng)管理者之間大規(guī)模的互動(dòng)。 　　從中國(guó)電網(wǎng)的實(shí)際情況看，我們可以將之稱為互動(dòng)電力網(wǎng)格，簡(jiǎn)稱互動(dòng)電網(wǎng)，英文為Interactive Smart Grid，它是指在創(chuàng)建開放的系統(tǒng)和建立共享的信息模式的基礎(chǔ)上，以智能電網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過電子終端將用戶之間、用戶和電網(wǎng)公司之間形成網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)和即時(shí)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取的實(shí)時(shí)、高速、雙向的總體效果，實(shí)現(xiàn)電力、電訊、電視、遠(yuǎn)程家電控制和電池集成充電等的多用途開發(fā)。它可以整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，優(yōu)化電網(wǎng)的管理，將電網(wǎng)提升為互動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的全新模式，形成電網(wǎng)全新的服務(wù)功能，提高整個(gè)電網(wǎng)的可靠性、可用性和綜合效率。實(shí)際上，正是由于缺乏互動(dòng)電網(wǎng)系統(tǒng)，導(dǎo)致中國(guó)區(qū)域性、季節(jié)性電力的短缺及局部地區(qū)電力過剩與局部地區(qū)電力短缺的情況不時(shí)出現(xiàn)。 　　因此，互動(dòng)電網(wǎng)的本質(zhì)就是能源替代、兼容利用和互動(dòng)經(jīng)濟(jì)。從技術(shù)上講，互動(dòng)電網(wǎng)應(yīng)是最先進(jìn)的通訊、IT、能源、新材料、傳感器等產(chǎn)業(yè)的集成，也是配電網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、電力電子技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)的合成，對(duì)于推動(dòng)新技術(shù)革命具有直接的綜合效果。由此，互動(dòng)電網(wǎng)具備可靠、自愈、經(jīng)濟(jì)、兼容、集成和安全等特點(diǎn)。 　　筆者認(rèn)為：互動(dòng)電網(wǎng)學(xué)說的本質(zhì)，就是以信息革命的造發(fā)性標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)手段大規(guī)模推動(dòng)工業(yè)革命最重要財(cái)產(chǎn)——電網(wǎng)體系得革新和升級(jí)，建立消費(fèi)者和電網(wǎng)管理者之間的互動(dòng)。 　　互動(dòng)電網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)功效和社會(huì)意義 　　建造互動(dòng)的電網(wǎng)，將推進(jìn)IT革命進(jìn)入創(chuàng)新階段；將為消費(fèi)者提供更好的減少能源消耗的路徑；將為整個(gè)社會(huì)節(jié)約成本、降低溫室氣體排放，并促進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)占統(tǒng)治地位。 　　4 鹿死誰(shuí)手：美國(guó)和歐洲的正在推進(jìn)的電網(wǎng)革命和電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新方向 　　2009年2月10日，谷歌（Google）再次表示，公司內(nèi)部已開始測(cè)試名為谷歌電表﹙PowerMeter﹚的用電監(jiān)測(cè)軟件。這是一個(gè)測(cè)試版在線儀表盤，相當(dāng)于谷歌正在成為信息時(shí)代的公用基礎(chǔ)設(shè)施，其運(yùn)行流程是：PowerMeter將對(duì)用戶家中電器和照明設(shè)備進(jìn)行智能分析，然后把相應(yīng)結(jié)果返回到客戶家用電腦當(dāng)中，客戶便可即時(shí)查看到相應(yīng)耗電數(shù)據(jù)，獲取電力消費(fèi)的實(shí)時(shí)信息，谷歌電表將成為一個(gè)免費(fèi)、開源的應(yīng)用程序。谷歌同時(shí)表示，客戶如果能夠及時(shí)了解家用電器的耗電數(shù)據(jù)，可能導(dǎo)致自身電費(fèi)開支下降5%至10%左右。若如此，美國(guó)每年可節(jié)省電費(fèi)500億美元以上的開支。 　　筆者認(rèn)為：谷歌電表用電監(jiān)測(cè)軟件應(yīng)運(yùn)而生的本質(zhì)是谷歌公司探索以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，將美國(guó)電網(wǎng)、客戶用電消費(fèi)分級(jí)捆綁運(yùn)行的戰(zhàn)略開拓，這不過是谷歌公司開拓美國(guó)智能電網(wǎng)的其中一個(gè)路徑，其核心是將美國(guó)電網(wǎng)提升為智能電網(wǎng)，分享智能電網(wǎng)市場(chǎng)的宏大利益，嗣后美國(guó)將進(jìn)入智能電網(wǎng)技術(shù)大發(fā)現(xiàn)的時(shí)代。正如谷歌公司的公用事業(yè)委員會(huì)的資料所顯示，“谷歌工具只是為消費(fèi)者提供該信息的方法之一。我們主要的宗旨是讓消費(fèi)者獲取信息，不管是用我們的工具還是通過其它的渠道?！睂?shí)際上，Tendril、Greenbox等公司也在開發(fā)類似的軟件和服務(wù)。谷歌智能電網(wǎng)技術(shù)的底牌目前還有正在與美國(guó)太平洋燃?xì)夂碗娏荆≒Gamp。E）的車輛充電網(wǎng)技術(shù)（VehicleToGrid）的開發(fā)。智能電網(wǎng)技術(shù)的重大突破，將使谷歌成為一個(gè)更為偉大的公司 　　今年2月中旬，IBM總裁兼首席執(zhí)行官彭明盛（Samuel Palmisano）也向奧巴馬提出了發(fā)展高科技與增加知識(shí)型就業(yè)的戰(zhàn)略建議。他認(rèn)為，美國(guó)應(yīng)該集中發(fā)展醫(yī)療信息化、智能電網(wǎng)、教育和寬帶等領(lǐng)域，建造起更為先進(jìn)、更具競(jìng)爭(zhēng)力、面對(duì)未來的基礎(chǔ)設(shè)施，再次打開美國(guó)的增長(zhǎng)引擎。為此需要偏重能實(shí)質(zhì)上創(chuàng)造就業(yè)的項(xiàng)目投資，為了21世紀(jì)而創(chuàng)造工作機(jī)會(huì)。IBM目前也被視作美國(guó)智能電網(wǎng)的開拓者和領(lǐng)先公司。 　　目前智能電網(wǎng)的產(chǎn)生不但源于新技術(shù)革命的推動(dòng)，其應(yīng)運(yùn)而生的另一個(gè)原因就是美國(guó)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變?cè)炀偷木薮笮枨?。奧巴馬政府上任伊始已經(jīng)宣布到2015年美國(guó)國(guó)內(nèi)混合動(dòng)力汽車的銷量達(dá)到100萬(wàn)輛，隨著電動(dòng)車市場(chǎng)的不斷壯大，電網(wǎng)系統(tǒng)必須滿足車輛電池有效充電的問題，由此意味美國(guó)國(guó)內(nèi)用電量將迅猛增加，也必須通過智能電網(wǎng)技術(shù)解決用戶與電網(wǎng)的即時(shí)互動(dòng)。而且，不論混合動(dòng)力車在何處充電，智能電網(wǎng)都應(yīng)該能夠識(shí)別其身份，類似手機(jī)開機(jī)時(shí)，電信網(wǎng)絡(luò)能識(shí)別其一樣。由此，智能電網(wǎng)也應(yīng)該是電動(dòng)車大規(guī)模推廣的理想觸媒和保障前提。 　　，倘若包括計(jì)算機(jī)、變壓器、傳感器和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等的投資，實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的市場(chǎng)轉(zhuǎn)型，將拉動(dòng)超過1萬(wàn)億美元以上的投資。倘若續(xù)后加上超導(dǎo)電網(wǎng)的改造和可再生能源領(lǐng)域的變革，美國(guó)的能源變革將衍生成為一場(chǎng)跨行業(yè)、跨越式的新技術(shù)革命，它將引起電力、IT等行業(yè)的深度裂變，同時(shí)導(dǎo)致建筑業(yè)、汽車業(yè)、新材料行業(yè)、通訊行業(yè)等多個(gè)產(chǎn)業(yè)的重大變革，并催生出一系列新興產(chǎn)業(yè)。這個(gè)能源產(chǎn)業(yè)革命未來5至8年內(nèi)可能會(huì)形成20萬(wàn)至30萬(wàn)億美元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，這對(duì)美國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)是一個(gè)巨大的機(jī)會(huì)。 　　此外，2006年