數(shù)字技術(shù)如何解決困擾電力系統(tǒng)的頑疾

韓舒淋

數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展正在帶動相關(guān)能源基礎(chǔ)設(shè)施的能耗發(fā)展。

在能源基金會（Energy Foundation）5月線上舉辦的全球與中國綠色低碳發(fā)展議程高端對話第六次會議中，中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院副院長劉文強在發(fā)言時介紹，中國數(shù)據(jù)中心年均增速在30%左右，數(shù)據(jù)中心50%的成本來源于能耗成本;根據(jù)估算，5G基站達到500萬個后，其基站能耗是4G基站的4倍，基站功率大約是當前中國總裝機功率的4%，數(shù)據(jù)中心能耗大約是當前中國總能耗的4%。

另一方面，數(shù)字技術(shù)的應用，也可全面改進和提升各個行業(yè)的能源使用效率。同時對于能源系統(tǒng)本身，數(shù)字技術(shù)也將結(jié)合儲能、可再生能源、電動車等技術(shù)改變能源系統(tǒng)的運行面貌，從單向系統(tǒng)變?yōu)殡p向、智慧系統(tǒng)。

能源基金會是一家注冊于美國加州的非營利公益慈善組織，1999年開始在中國開展工作，致力于中國的可持續(xù)發(fā)展。近日，在成功舉辦全球與中國綠色低碳發(fā)展議程高端對話第六次會議后，能源基金會首席執(zhí)行官兼中國區(qū)總裁鄒驥接受了《財經(jīng)》記者專訪，闡述了數(shù)字化對能源的影響。

《財經(jīng)》：未來數(shù)據(jù)中心、5G基站的能耗會大大增加，國家發(fā)力新基建，如何避免更多的能源消耗、更多碳排放，如何讓新基建更綠色？

鄒驥：新基建會對經(jīng)濟的未來面貌改變起到非常關(guān)鍵的作用。

現(xiàn)在新基建特別是數(shù)據(jù)中心會帶來新的能源消耗，2018年中國電力消費增速是8.5%，其中增量的大約四分之一來自于大數(shù)據(jù)中心的耗電，是非?？捎^的。

但如果從產(chǎn)業(yè)鏈整個全壽命周期來看，大數(shù)據(jù)中心是集中的電耗上升，但是在不同的應用場景下，它又有可能帶來能耗的下降。比如工業(yè)部門，冶金、化工、石油、水泥這些高耗能部門運用數(shù)據(jù)技術(shù)是可以提高能效的，那么從全壽命經(jīng)濟周期評估，總的判斷能耗還是應該下降的。

對于數(shù)據(jù)中心、5G基站本身，可以有不同設(shè)計和冷卻技術(shù)讓它們能耗最小，另外選擇合適地理位置如貴州、內(nèi)蒙古等，這些地方氣候比較涼爽，還有很多潛力可挖。另外，這些技術(shù)在應用設(shè)計時要把節(jié)能減排作為一個設(shè)計標準。

此外，能源系統(tǒng)本身可以去改造，電力系統(tǒng)的發(fā)電和用戶的信息流可以借助信息數(shù)字技術(shù)從過去的單向變成雙向。數(shù)字技術(shù)可以讓電力系統(tǒng)更加柔性、更加靈活，容納更多的可再生能源，從而讓新基建更加綠色。

《財經(jīng)》：怎么來看能源領(lǐng)域數(shù)字化技術(shù)的趨勢，它的價值在哪？

鄒驥：電力領(lǐng)域有一個基本的問題，需求和供應的不匹配。該用能的時候供不上，不該用能的時候產(chǎn)能可能是過剩的，或者裝機容量不能充分利用。比如水電站的豐水枯水期、可再生能源的發(fā)電受晝夜和天氣變化影響導致供應的波動，而社會經(jīng)濟運行、人們的生活對電力的需求也是每時每刻在變化的，不匹配會導致能源的巨大浪費和供求失衡。

有數(shù)字技術(shù)之后，可以及時感知供需信息，傳輸?shù)接嬎阒袠?，給電源反饋應該如何調(diào)節(jié)電力和電量，數(shù)字技術(shù)能夠在瞬間解決千差萬別的供求平衡問題。

現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)也發(fā)生了變化，有儲能系統(tǒng)，比如比較大規(guī)模的電動車擁有量意味著巨大電池總量的儲能容量，將來電動車規(guī)模更大之后，如果充電，它是一個耗電設(shè)備，對電網(wǎng)需求沖擊很大;但同時它又是一個很重要的儲能設(shè)備，可以作為電網(wǎng)上的電源。 星羅棋布的分布式可再生能源與不同建筑、小區(qū)、園區(qū)結(jié)合起來，可以使無數(shù)的建筑即使用電單位，也是發(fā)電單位。

如此一來，電力系統(tǒng)成為一個互動的系統(tǒng)，有用戶側(cè)和生產(chǎn)側(cè)的相互響應，用戶需求激增超過電源供給能力時，立刻就能夠通過中樞計算中心把儲能設(shè)備都調(diào)動起來，給它供電;反過來不需要那么多電的時候，它本身又扮演儲能的角色。萬物生靈，互聯(lián)互通，應用的信息、供求信息達到瞬間平衡。

回到我們的用戶側(cè)，不同的工業(yè)場景和生活場景的信息，都可以輸?shù)接嬎阒行模娋W(wǎng)就可以對它進行調(diào)節(jié)，在峰值的時候我們調(diào)動更多的電源，低谷時可以適時調(diào)整電動車和其他儲能設(shè)備來充電。數(shù)字技術(shù)能大大地改變能源應用的面貌和效率。

《財經(jīng)》：市場機制應該如何變化來符合這種技術(shù)的發(fā)展趨勢？?

鄒驥：市場主體是重中之重，在體制上首先要解決把市場放開的問題。

比如隔墻售電，如果我有大量的分布式可再生能源，我不用電的時候鄰居正好要用電，那么我們家中的風光混合系統(tǒng)就可以直接賣電給他，幾乎不需要輸電成本。

但是現(xiàn)在的體制得先按上網(wǎng)價賣給電網(wǎng)，然后電網(wǎng)用更高的價格賣給隔壁，其中會攤?cè)腴L途輸電的成本，但我賣給鄰居的電本來沒有輸電成本，現(xiàn)在的體制里，我賣的電和遠方來的電是一個價格，分布式可再生能源的優(yōu)勢也就體現(xiàn)不出來了。所以我覺得首先要打破這種市場壟斷，大家競價上網(wǎng)。

不能電網(wǎng)壟斷，售電電價要放開，這個體制要打破，這樣你就引起市場的平等的競爭，市場結(jié)構(gòu)要從完全壟斷的市場，至少要變成一個不完全競爭性的市場，允許把成本不斷下降的可再生能源的優(yōu)勢釋放出來。

《財經(jīng)》：傳統(tǒng)的能源基礎(chǔ)設(shè)施，可以與數(shù)字技術(shù)融合變成新基建，其中市場機會何在？?

鄒驥：將來電網(wǎng)里儲能會越來越越重要，在建設(shè)之初，他一定是要和數(shù)字技術(shù)連在一起，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實時知道能源需求和供應的信息，讓用戶、儲能和電源在電網(wǎng)上去平衡、調(diào)度，如果沒有信息的溝通，儲能也是白儲。

另外一個重要的是智能電表、智能配電。配電系統(tǒng)到用戶直接用電的這一側(cè)，數(shù)字技術(shù)都有用武之地，供給側(cè)、儲能、電源和用戶的信息，通過調(diào)度中心把它們連接起來，這需要大量的設(shè)備，包括配電設(shè)備，智能電表等，會有一個大的產(chǎn)業(yè)鏈出來，存在巨大市場需求潛力。

還有一個很重要的就是分布式可再生能源，在廣大農(nóng)村地區(qū)，可能不用那種集中的大電網(wǎng)，是微網(wǎng)。一個縣級或者村級的電網(wǎng)或者微網(wǎng)，電源是風光混合加儲能系統(tǒng)，用電設(shè)備是農(nóng)用電動車、照明設(shè)備、家用電器、冷鏈運輸?shù)?，中國有?shù)億人是這樣的能源使用場景。面對這些量大面廣成本低、價格低的用戶，要找到應用的對象去做細分的市場。比如對千家萬戶的低收入者，他們用電、用能行為是什么？能否做一些專門的服務，將供熱、煤改電、煤改氣結(jié)合起來。其中應該有大量技術(shù)融合的機會。

《財經(jīng)》：“十四五”的煤電應該如何定位？

鄒驥：首先我主張限煤，我主張限制新增裝機容量，但煤電發(fā)電量和利用小時數(shù)允許在替代散煤時暫時的增長。

我的判斷是，第一，現(xiàn)有煤電裝機容量基本能夠滿足電力需求，一般電力不足主要還是在沿海地區(qū)，煤電可以提高發(fā)電小時數(shù)，還有潛力可挖的;

第二，確實電力需求也在上升，要加速發(fā)展分布式可再生能源，特別是在東部能源消費密集的地區(qū)。

在一個五年的時間尺度里，從固定資產(chǎn)投資角度，如果把投新增煤電的錢拿去在東部地區(qū)投分布式可再生能源、微網(wǎng)加上儲能，東部是富裕地區(qū)，是有支付能力的。盡可能把新增的電量和電力負荷用新增的分布式可再生能源去滿足，一方面形成巨大市場規(guī)模去迭代可再生能源的成本，分布式可再生能源系統(tǒng)，成本會被稀釋降低，它的規(guī)模就會進入一種良性循環(huán)。

同時裝備數(shù)字化的技術(shù)，讓電網(wǎng)的智能化水平提高，它也能夠緩解電力峰值的壓力。挖潛力是更經(jīng)濟的做法，提高煤電的效率，經(jīng)濟上、節(jié)能減排上都是有好處的，這就要有智慧的投資。

在這種情況下，就不必要走最簡單、最傳統(tǒng)，也是最不經(jīng)濟、最愚蠢的做法，就是新增煤電裝機投資。

電力電量會上升大家有共識，但走哪條路去滿足不一樣。我們的能源革命趨勢、長期趨勢要有遠見，一定是要轉(zhuǎn)型的。如果投資煤電，有一大批今天的投資就會沉淀，過5年、10年沉淀率越來越高，算經(jīng)濟賬，算環(huán)保賬都是不合適的。在能源基礎(chǔ)設(shè)施投資問題上一定要看長遠，要有遠見。然后眼下的運行，我們可以想辦法。

總結(jié)下來，“十四五”期間我覺得不新增煤電裝機容量的投資，這個關(guān)一定要把住，這樣就不會有新增沉淀成本，然后可以允許在“十四五”期間這五年中煤電電量可以上漲一些?，F(xiàn)在煤電利用小時數(shù)低，這一塊的余地要用好。

不能一刀切說煤電不行，我認為新增裝機是絕對不行，投多少賠多少，但發(fā)電量和發(fā)電小時可以允許它往上漲，去替代去除的散煤，因為現(xiàn)在大量的煤電都是新的機組，所以盡管我主張將來全面發(fā)展可再生能源，但是我也認為要讓子彈再飛一會。

等再過10年、20年，煤電折舊計提的差不多了，銀行的貸款還的差不多了，而且那個時候可再生能源價格會更便宜，市場規(guī)模會更大，技術(shù)更穩(wěn)定完善，儲能技術(shù)也在發(fā)展。那個時候再去淘汰煤電，就不可惜。