美國(guó)解決電力不足的方式

2000年美國(guó)加州供電嚴(yán)重不足，引發(fā)了“電力危機(jī)”。當(dāng)?shù)卣畬?shí)施了輪流停電，但卻并非按計(jì)劃停電，而是經(jīng)常突然性的停電。

大規(guī)模電力不足主要是因?yàn)椋孩?996年實(shí)施了電力自由化政策，結(jié)果形成了一項(xiàng)限制電費(fèi)漲價(jià)的制度，遏制了電力公司的設(shè)備投資，造成了發(fā)電能力的下降；②天然氣價(jià)格上漲；③互聯(lián)網(wǎng)泡沫帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)過(guò)熱，用電需求增大；④酷暑；⑤安然公司等德州能源聯(lián)盟進(jìn)行市場(chǎng)操縱等原因。

1 美國(guó)的“西電東輸”

實(shí)際上美國(guó)有3000多家電力公司（除了2000多家企業(yè)外，還有地方經(jīng)營(yíng)的電力公司以及電力行業(yè)聯(lián)盟等）。

這些電力公司為了實(shí)現(xiàn)電量的互相融通，長(zhǎng)期推進(jìn)著輸電網(wǎng)的互聯(lián)工作。目前“東部”、“西部”、“德州”三大區(qū)域已經(jīng)能夠互聯(lián)。

美國(guó)輸電頻率都是60 Hz，但是只有在互聯(lián)區(qū)域內(nèi)，交流的頻率才可以同步，區(qū)域外則無(wú)法實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。盡管有互聯(lián)設(shè)備，能夠在轉(zhuǎn)為直流后，還能按照其它區(qū)域的需求再次轉(zhuǎn)換為交流，但是效率較差，只能轉(zhuǎn)換2 GW。為此，從德州向加州輸電幾乎是不可能的。

德州有大量風(fēng)力發(fā)電，亞利桑那有大量太陽(yáng)能發(fā)電，替代能源發(fā)電的中心地區(qū)大多位于美國(guó)西部地區(qū)。而電力的最大需求地區(qū)則是匯集了紐約、華盛頓特區(qū)等大城市的美國(guó)東北部。為了實(shí)現(xiàn)從亞利桑那向東北部的輸電，互聯(lián)問(wèn)題以及遠(yuǎn)途大量傳輸效率問(wèn)題一直難以解決。

解決互聯(lián)問(wèn)題的一個(gè)方法是推進(jìn)在與3個(gè)地區(qū)相交的新墨西哥州地下建設(shè)超級(jí)變電站計(jì)劃。被稱(chēng)為“Tres Amigas”的這一超導(dǎo)超級(jí)變電站花費(fèi)了6億美元的建設(shè)費(fèi)用，從2012年開(kāi)始建設(shè)，計(jì)劃在2014年開(kāi)始投入使用。據(jù)稱(chēng)，使用最初容量為5 GW，未來(lái)容量可達(dá)30 GW。

另一個(gè)方法是，通過(guò)直流進(jìn)行大容量傳輸。目前可變壓的交流是電網(wǎng)的主力，但是如果點(diǎn)到點(diǎn)輸送大容量電力，直流方式效率相對(duì)較高。

2 節(jié)電的“智能電網(wǎng)”

繼發(fā)電、輸電之后，“智能電網(wǎng)”是用電上的一大技術(shù)創(chuàng)新。

美國(guó)政府的扶持主要體現(xiàn)在2009年制定的《美國(guó)復(fù)蘇與再投資法案》(ARRA)，該法案包含了許多將能源與通信基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化、降低能源海外依賴(lài)度等一系列經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃。對(duì)象涉及范圍較廣，但是能源領(lǐng)域最大一項(xiàng)是建設(shè)“智能電網(wǎng)”的補(bǔ)貼，總預(yù)算額約35億美元。

智能電能表是建設(shè)智能電網(wǎng)的第一歩。在家庭與辦公場(chǎng)所設(shè)置智能電能表能夠自動(dòng)讀取電能表數(shù)據(jù)并無(wú)線發(fā)送出去，從而進(jìn)行自動(dòng)抄表，讓電力公司實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。電力公司通過(guò)分析讀取來(lái)的每個(gè)用戶的使用數(shù)據(jù)，了解用戶的電力使用狀況，可以向用戶提示如何最有效節(jié)電，在電力高峰到來(lái)時(shí)，還可以讓電力公司通過(guò)遠(yuǎn)程操作調(diào)節(jié)空調(diào)的溫度設(shè)置。

目前在美國(guó)已經(jīng)廣泛推進(jìn)著智能電能表的安裝工作。例如：美國(guó)PG＆E公司的智能電能表系統(tǒng)由美國(guó)銀泉網(wǎng)絡(luò)公司提供，設(shè)備硬件由通用電氣公司制造。

PG＆E基于該系統(tǒng)提供能源預(yù)警服務(wù)。在用戶電量使用增加后，電力公司上調(diào)一個(gè)電價(jià)計(jì)費(fèi)段之前，通過(guò)電話或短信、電子郵件告知用戶。盡管是一個(gè)簡(jiǎn)單的機(jī)制，但是未來(lái)雙向?qū)崟r(shí)用電量數(shù)據(jù)的用途比將出現(xiàn)許多擴(kuò)展。

電力公司保證一定利潤(rùn)的同時(shí)，有義務(wù)保障電力穩(wěn)定供給與推進(jìn)可再生能源發(fā)展。對(duì)電力公司來(lái)說(shuō)，在發(fā)電量難以增加的現(xiàn)狀下，有效調(diào)整電量供給，充分利用可再生能源或許更為有利。

3 啟示

每次節(jié)電總是號(hào)召家庭或企業(yè)自主節(jié)電，效果極為有限。辦公場(chǎng)所也經(jīng)常會(huì)有一些措施，例如：少開(kāi)燈、設(shè)置空調(diào)溫度上限的節(jié)電措施。而長(zhǎng)途的交通通勤、較長(zhǎng)的工作時(shí)間沒(méi)有什么改變，如果采取遠(yuǎn)程在家辦公與電視電話會(huì)議等通過(guò)IT技術(shù)改變工作方式的做法，或許會(huì)有更大的節(jié)電效果。

為解決高峰期的電力不足，需要按照“短期節(jié)電、中期輸電、長(zhǎng)期發(fā)電”的順序?qū)嵤┙M合方法，其中政府的作用相對(duì)于懲罰性管制或讓企業(yè)分擔(dān)，更應(yīng)該靈活運(yùn)用激勵(lì)性措施，形成讓企業(yè)自發(fā)進(jìn)行節(jié)電的有效機(jī)制。

此外，在中、長(zhǎng)期的電力政策方面，也可以參考美國(guó)的做法，加以研究和改進(jìn)。