当前,全球金融业出现了“脱媒化”趋势,“脱媒化”正在全球各个成行业发展的新趋势。而随着电力科技的进步(如分布式、微网、储能、移动能源、配售电互联网),电力“脱媒化”或“去电网化”将逐渐成为现实,并且成为未来人类社会的一大进步标志。
4月30日,特斯拉正式发布了一个全新子品牌Tesla Energy与两种用途的电池:家用的Powerwall和商用的Powerpack,这是该公司在新领域迈出的重要一步。公司希望,这样的电池能从根本上改变全世界的用电方式,并推动可再生能源的普及。
如果愿意,用户甚至可以不再使用电网的服务。理论上,居民安装太阳能板及特斯拉电池等设备后,只要设备足够“给力”,可实现发电、储电、用电形成闭环。只要人们有这个意愿,电网将不再是人们生产、生活的必需,去电网化将成为未来生产生活的一部分。
在美国,电网已经不能阻止光伏+储能用户对它们的削弱了。受成本下降和政府鼓励的双重影响,越来越多的美国家庭和公司开始自己生产电能,这一趋势正在威胁主导了美国和世界130年的集中化电力生产模式。
电网如今只有两种选择,要不接纳分布式能源,要不就动用一切力量来阻止分布式能源对消费者的“侵入”。两者对于电网而言,都是难题。公用事业公司越发对商业环境的变化感到不适,无论采取“固定电价”,还是“净计量”余电回售的模式,都已不能阻止光伏+储能用户对它们的削弱。
且不说光伏+储能用户脱离电网的威胁,公用事业公司不喜欢联网用户安装便宜的光伏+储能设备,其中真正的原因在于“负荷脱网”——而这在未来却是一种必然。无论公用事业和监管者采用“净计量”模式推动用户电网集成,还是设置“固定电价”乃至其他障碍试图阻止这一趋势,它都终将到来。
美国落基山研究所(RMI)发布了题为《负荷脱网的经济性分析》的报告,其中有一些显著的观点。报告测算了到2050年,美国5个地区市场,处于中位数的商业和居民用户的用电经济性分析。数据表明,在电价较高的夏威夷地区,光伏+储能+电网的模式已经比单纯依靠电网更为经济,在未来10-15年里,包括加州、纽约州和得克萨斯在内的另外3个地区也将达到这一水平。
这种情况下,会有越来越多的消费者放弃传统的电网供电,而转向自发电的存储能源——这,就是所谓的“负荷脱网”,或者说是“去电网化”。
早先“用户脱网”的报告预测,光伏+储能系统的成本将足够低,使大多数消费者选择自发电,从而断开与传统电网的联系。而新报告进一步分析了相关技术的发展速度,其经济上的吸引力将与日俱增,最终大规模侵蚀公用事业类公司垄断售电的利润。
新报告还发现,由于光伏+储能+电网的用户降低了对传统电网供电的需求,“负荷脱网”的情形将比“用户脱网”更早到来。这些用户依然会购买公用事业供电,但随着时间推移,他们买的越来越少。
RMI的分析显示,公用事业公司并不能阻止“脱网”的趋势。这意味着“取消净计量模式也不能阻止电网负荷的降低,面向电网的购电会下降,尽管这一情形可能推迟,但终将发生。取消净计量模式最多只是缓兵之计。长期来看,这么做早晚会使人们脱离电网——这也不是什么好策略。
投资光伏+储能系统除了单纯的经济好处之外,还包括降低碳浓度,提升环境弹性,减缓和避免气候变暖的潜在影响,以及定制化的能源服务(例如特定的频率和电压),延缓配电系统的升级改造,降低用电高峰,以及电力质量管理等。
在美国之外,去电网化趋向虽然不能一步到位,但是三项未来电网的关键原则正在建立,这些原则现在已经广为人知,这些原则指向一个去中心化的电网。
第一项原则是电网要能够实时监控,第一时间做出反应。电网不论是在核心还是在系统的边缘,它的各个层级应当安装无数细小的传感器。
第二项原则是预判。一个更好的监控和预判系统能够拥有一种“自我感知”的能力。更先进的控制台就应该像一个国际象棋大师一样,在发生各种一连串事件之前就已经通过模型预判出接下来的用电情况。
第三项原则是分离,或者叫去耦合。一旦系统出现问题的征兆,整个系统会将自己分割成若干个不相连的组成部分,就像一个个孤岛。每一个组成部分都有可能完全崩溃,但是却能够避免2003年大停电那样的系统性崩溃。
随着这些原则得到落实,可以说全球的电网正在经历一场革命。你会发现,其中的商机甚至远远大于互联网革命。于是,小到电灯开关,大到电网整体解决方案提供商,整个产业应运而生,大大小小各个层级的机构都参与到这场产业革命中来,这场产业革命所建立的技术平台将是互联网规模的1000倍,平台中节点和传感器的数量超过数十万亿个,将它们相互连接起来至少需要数百万个次级软件系统。
而这才是全球能源互联网的真谛。