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          產業(yè)互聯(lián)網興起,聊聊對電力系統(tǒng)的理解

          共 2362字,需瀏覽 5分鐘

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          2021-09-11 09:40

          最近有知乎網友咨詢,如何從傳統(tǒng)產業(yè)轉互聯(lián)網行業(yè)。顯然他還沒有意識到互聯(lián)網也在回歸傳統(tǒng)行業(yè):互聯(lián)網反壟斷調查,互聯(lián)網反996文化,網上不斷熱議國家什么時候管程序員高薪等。
          且不說是否都合理,至少說明互聯(lián)網增長和擴張的紅利消失,消費互聯(lián)網將逐步回歸成為微利的基礎設施,而此時從傳統(tǒng)行業(yè)進入互聯(lián)網,顯然會遭遇49年加入國民黨的尷尬。
          近幾年圈內也基本都有共識,互聯(lián)網會向產業(yè)發(fā)展。早幾年意識到消費互聯(lián)網不可持續(xù),早早轉型進入產業(yè)賽道,而做產業(yè)或行業(yè)產品的前提是,對于產業(yè)或行業(yè)的理解,本篇談談對于電力系統(tǒng)的理解。
          新的變量
          前段時間《以「碳中和」概念為例,聊聊產品經理的底層邏輯》探討了碳達峰和碳中和是中國未來幾十年確定性非常高的事情,圍繞此課題展開的工作,將隨著時間推進不斷釋放長期價值。
          為了實現(xiàn)碳達峰和碳中和目標,關鍵路徑之一就是采用可再生能源發(fā)電,而電力系統(tǒng)需要解決發(fā)電和用電瞬時平衡的問題,這就給電力系統(tǒng)帶來了新的挑戰(zhàn)。電網需要逐步向智能電網升級,才能滿足新形勢下的要求。
          理解電力系統(tǒng)的變量是驅動未來的核心因素,建立從發(fā)電、輸電、變電、配電、用電的全流程,是形成電力系統(tǒng)認知的基礎。

          新能源發(fā)電
          既往發(fā)電主要靠火電,主要能源是煤。一方面,煤是不可再生能源;一方面,燒煤產生大量二氧化碳是主要的溫室氣體,會造成地球氣溫上升。于是采用新能源發(fā)電就成了理想的替代方案。
          比較理想的可再生能源主要有風能、光能、水能。到內蒙或河北張北隨處可見風力發(fā)電的風車;在廣大農村不斷增多在屋頂?shù)墓夥l(fā)電裝置。新能源在快速落地。
          但新能源本身具有隨機性、季節(jié)性及受天氣影響大,因此新能源發(fā)電存在不穩(wěn)定性。這也促使電網做更精準的出力預測和儲能裝備開發(fā)更為必要。
          特高壓傳輸
          「特高壓」這個詞近些年出現(xiàn)的頻率越來越高,并且被看作中國尖端科技之一。
          由于電力在線路上輸送存在損耗,而電壓越高損耗越小,可傳輸?shù)木嚯x越長。再結合中國風電和光伏基本上都在西北和北部,水電則主要在西南。而主要用電負荷在東部和東南,這種發(fā)電和用電地理上的不平衡,就需要將電能跨長距離運輸?shù)綎|部和南部,而特高壓是解決長距離電能運輸?shù)年P鍵技術。
          以前在湖南讀書時,夏天偶爾停電,主要原因是以往火力發(fā)電需要將北方的煤運輸?shù)侥戏?,而當煤炭供應不足,夏天又出現(xiàn)高峰負荷時,只能拉閘限電。
          當然特高壓技術的發(fā)展除了供需不平衡外,相比發(fā)達國家還有個重要原因是,中國經濟還在快速發(fā)展,新增發(fā)電出力和負荷不斷增加,客觀上推動了對特高壓越來越大的需求。而美國從經濟因素出發(fā),就沒有特別大動力發(fā)展特高壓技術。
          變電和配電
          上文提到為了降低電能在輸電過程損耗,需要將輸電電壓提升。同樣地,將電力輸送給配電網或用戶,也需要降低電網等級。為了實現(xiàn)升壓和降壓就需要有變壓器,變壓器原理主要靠電感線圈匝數(shù)實現(xiàn)升壓或降壓。以前在農村隨處可見裸露的變壓器,如今城市主要用配電箱,內部就包含變壓器,但從觀感和安全性上都有較大提升。
          電網正常運行促進正常的生產和生活正常進行,為了防止電網出現(xiàn)問題,自動化的運維監(jiān)控必不可少,對于電壓、電流、正常負荷監(jiān)控更是基本課題。當出現(xiàn)故障時,電網可以自動調節(jié)開關,避免故障蔓延和造成更大損失。
          今年春節(jié)去西藏游玩,路過某個冰川下有個小屋,小屋由石頭砌成,且沒有通電,屹立在夕陽下冒出滾滾牦牛糞的炊煙,讓人感嘆這里的居民生活之原始,如果通電日子會好很多。
          前段時間看央視介紹架設西藏超級電網的節(jié)目,在西藏架設輸電、變電和配電網尤其困難,但考慮我國是社會主義國家,能在經濟效益遠小于民生效益的事情上如此投入,也是讓人自豪,希望那家人能盡快通上電。
          有序用電
          我們每個人每天生活都離不開電,用電是自然又無感的事情,而實際用電一些趨勢也逐步會影響我們每個人。
          我們對電能需求越來越大。以個人家中為例,大功率用電器就包含電視、空調、冰箱、熱水器、微波爐、電磁爐、跑步機、新風機等,年度用電度數(shù)更是超出對兒時用電度數(shù)的認知。
          節(jié)約用電非常必要,但我們需要承認的一點是,隨著經濟的發(fā)展,人們會對電的需求越來越大。比爾蓋茨在《氣候經濟與人類未來》也提到他自己碳排放非常高,但仍不是從堵的方式,避免私人飛機出行,而是從疏的方式做更大有益于降低碳排放的投資和行動。
          未來新型電網電價會實時動態(tài)調價。電力系統(tǒng)本質上電能的供需,每個時刻供需情形都會變化,電價理論上也應該動態(tài)調價。實時電價特征是,用電低谷時電價低,用電高峰時電價高,通過市場的方式動態(tài)調節(jié)價格。
          如果未來動態(tài)電價,最好的辦法就是在低峰時用電,例如熱水器、空調、電飯煲等產品都具有定時功能,電商平臺售賣的各種定時插座也能在一定程度上解決分時用電的需求。當然更進一步,我們甚至可以將部分用電器的控制權交給供電公司,動態(tài)地削峰填谷,既解決了電網負荷穩(wěn)定的問題,也能滿足低成本用電的需求。

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