邁克爾·斯賓塞
生活中,我們打開電燈就會亮起,但我們并不能保證發(fā)電、輸電和配電等電力系統(tǒng)的容量和恢復(fù)能力,如果上述系統(tǒng)出現(xiàn)故障,那么熄滅的將是整個經(jīng)濟(jì)。
我不久前參加了電力和能源協(xié)會(PES)的會議。與會者都知道,從極端天氣事件日益頻發(fā)開始,電力行業(yè)正面臨巨大難題。企業(yè)正努力設(shè)計在停電后加速恢復(fù)電力供應(yīng)的創(chuàng)新方法,并投資于強(qiáng)化沖擊對抗能力的基礎(chǔ)設(shè)施。
電力行業(yè)必須在綠色轉(zhuǎn)型領(lǐng)域取得進(jìn)展加劇了這一難題,這意味著減少溫室氣體排放,同時繼續(xù)穩(wěn)定地為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供電力。因為可再生能源的工作方式不同于化石燃料,這意味著不僅發(fā)電方式必須轉(zhuǎn)變,同時還要轉(zhuǎn)變輸電和配電,包括儲能方式。同時,電動汽車的采用及數(shù)據(jù)中心和云計算系統(tǒng)的快速增長必將導(dǎo)致電力需求激增,尤其是人工智能系統(tǒng)的電力需求增長。
為應(yīng)對上述挑戰(zhàn),電力系統(tǒng)的三大組成部分均需集成至所謂的智能電網(wǎng),而智能電網(wǎng)則由數(shù)字系統(tǒng),甚至人工智能來負(fù)責(zé)管理。但開發(fā)智能電網(wǎng)絕非易事。首先,它需要住宅智能電表及分布式能源管理系統(tǒng)等大量設(shè)備和系統(tǒng)來管理多種靈活多變的能源,并將其集成到電網(wǎng)之中。而且,由于建立在數(shù)字基礎(chǔ)上,有效的網(wǎng)絡(luò)安全體系對支撐穩(wěn)定性和增強(qiáng)復(fù)原力發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
實現(xiàn)以上目標(biāo)絕非易事。國際能源署估計,如果世界經(jīng)濟(jì)要想在2050年前實現(xiàn)凈零排放,那么,截至2030年,全球智能電網(wǎng)的年度投資額必須實現(xiàn)從3000億美元到6000億美元的翻番目標(biāo)。這相當(dāng)于提供每年為整體能源轉(zhuǎn)型所需的4萬億-6萬億美元資金的很大份額。但到目前為止,所需投資仍未到位,即使在發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體,智能電網(wǎng)也面臨超過1000億美元的資金缺口。
應(yīng)對上述挑戰(zhàn)需要在高度復(fù)雜的系統(tǒng)內(nèi)部采取協(xié)調(diào)一致的行動。美國就是個很好的例證。美國約有3000家電力企業(yè)以發(fā)電、輸電和配電等各種形式組合運營,并作為發(fā)電和配電之間的中介機(jī)構(gòu)發(fā)揮著作用。每個州均有各自的監(jiān)管機(jī)構(gòu),且市級機(jī)構(gòu)可以監(jiān)管地方電力分銷。美國的核基礎(chǔ)設(shè)施由能源部在聯(lián)邦層面進(jìn)行管理,能源部還為研究活動提供資金,并根據(jù)2022年通脹削減法案為電力行業(yè)提供資助。美國環(huán)境保護(hù)局在制定能源轉(zhuǎn)型的方向和步伐領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。美國三大電網(wǎng)區(qū)域及相關(guān)連接設(shè)備由其他機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)監(jiān)督。例如,非營利性北美電力可靠度協(xié)會負(fù)責(zé)六個區(qū)域?qū)嶓w,上述實體共同覆蓋加拿大、美國、部分墨西哥的所有電力互聯(lián)系統(tǒng)。
實現(xiàn)電力系統(tǒng)的必要轉(zhuǎn)型必須弄清楚如何為相關(guān)投資提供資金、資金最終由誰來付,以及如何協(xié)調(diào)復(fù)雜、技術(shù)先進(jìn)且快速發(fā)展的智能電網(wǎng)系統(tǒng)。如果沒有國家政府的融資能力,很難想象投資將如何以必要的規(guī)模進(jìn)行調(diào)動。在美國尤其如此,因為那里沒有共同的碳價格來保障公平競爭。好消息是,4月,拜登總統(tǒng)政府宣布了一系列計劃和投資,旨在支持及加速電力行業(yè)的結(jié)構(gòu)性改革。
至于錢應(yīng)該由誰來付,答案非常復(fù)雜。原則上,降低成本、提升服務(wù)質(zhì)量及穩(wěn)定性的投資應(yīng)當(dāng)反映在電費中。但問題在于,提高服務(wù)質(zhì)量的投資必須由電網(wǎng)內(nèi)持有不同資產(chǎn)的多個實體共同分擔(dān),而高度分散的監(jiān)管結(jié)構(gòu)會導(dǎo)致協(xié)調(diào)所有上述電費改革和轉(zhuǎn)移變得難以操控。事實上,為此類投資提供資金而落實地方一級的收費勢必會導(dǎo)致效率低下和投資不足。這樣做也不公平:在遺留系統(tǒng)存在問題的地區(qū),消費者沒有理由支付更多費用。
利用擴(kuò)大聯(lián)邦產(chǎn)業(yè)政策來協(xié)助融資,尤其是協(xié)調(diào)電力行業(yè)的長期融資并指導(dǎo)復(fù)雜、互聯(lián)的智能電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展是一種更好的方法。為推動復(fù)雜、公平和高效的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,上述系統(tǒng)需要銀行家、建筑師、企業(yè)、監(jiān)管機(jī)構(gòu)、投資者、研究機(jī)構(gòu)和電力及能源協(xié)會等行業(yè)機(jī)構(gòu)的通力合作,而國家政府需要同時扮演這兩種角色。
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