數字技術如何解決困擾電力系統的頑疾

韓舒淋

數字經濟的發展正在帶動相關能源基礎設施的能耗發展。

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展議程高端對話第六次會議中，中國電子信息產業發展研究院副院長劉文強在發言時介紹，中國數據中心年均增速在30%左右，數據中心50%的成本來源于能耗成本;根據估算，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%，數據中心能耗大約是當前中國總能耗的4%。

另一方面，數字技術的應用，也可全面改進和提升各個行業的能源使用效率。同時對于能源系統本身，數字技術也將結合儲能、可再生能源、電動車等技術改變能源系統的運行面貌，從單向系統變為雙向、智慧系統。

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發展。近日，在成功舉辦全球與中國綠色低碳發展議程高端對話第六次會議后，能源基金會首席執行官兼中國區總裁鄒驥接受了《財經》記者專訪，闡述了數字化對能源的影響。

《財經》：未來數據中心、5G基站的能耗會大大增加，國家發力新基建，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：新基建會對經濟的未來面貌改變起到非常關鍵的作用。

現在新基建特別是數據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據中心的耗電，是非常可觀的。

但如果從產業鏈整個全壽命周期來看，大數據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。比如工業部門，冶金、化工、石油、水泥這些高耗能部門運用數據技術是可以提高能效的，那么從全壽命經濟周期評估，總的判斷能耗還是應該下降的。

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

此外，能源系統本身可以去改造，電力系統的發電和用戶的信息流可以借助信息數字技術從過去的單向變成雙向。數字技術可以讓電力系統更加柔性、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》：怎么來看能源領域數字化技術的趨勢，它的價值在哪？

鄒驥：電力領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、可再生能源的發電受晝夜和天氣變化影響導致供應的波動，而社會經濟運行、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。

有數字技術之后，可以及時感知供需信息，傳輸到計算中樞，給電源反饋應該如何調節電力和電量，數字技術能夠在瞬間解決千差萬別的供求平衡問題。

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

如此一來，電力系統成為一個互動的系統，有用戶側和生產側的相互響應，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備都調動起來，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，不同的工業場景和生活場景的信息，都可以輸到計算中心，電網就可以對它進行調節，在峰值的時候我們調動更多的電源，低谷時可以適時調整電動車和其他儲能設備來充電。數字技術能大大地改變能源應用的面貌和效率。

《財經》：市場機制應該如何變化來符合這種技術的發展趨勢？?

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就可以直接賣電給他，幾乎不需要輸電成本。

但是現在的體制得先按上網價賣給電網，然后電網用更高的價格賣給隔壁，其中會攤入長途輸電的成本，但我賣給鄰居的電本來沒有輸電成本，現在的體制里，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勢也就體現不出來了。所以我覺得首先要打破這種市場壟斷，大家競價上網。

不能電網壟斷，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，市場結構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勢釋放出來。

《財經》：傳統的能源基礎設施，可以與數字技術融合變成新基建，其中市場機會何在？?

鄒驥：將來電網里儲能會越來越越重要，在建設之初，他一定是要和數字技術連在一起，通過物聯網技術，實時知道能源需求和供應的信息，讓用戶、儲能和電源在電網上去平衡、調度，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。配電系統到用戶直接用電的這一側，數字技術都有用武之地，供給側、儲能、電源和用戶的信息，通過調度中心把它們連接起來，這需要大量的設備，包括配電設備，智能電表等，會有一個大的產業鏈出來，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，在廣大農村地區，可能不用那種集中的大電網，是微網。一個縣級或者村級的電網或者微網，電源是風光混合加儲能系統，用電設備是農用電動車、照明設備、家用電器、冷鏈運輸等，中國有數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、煤改氣結合起來。其中應該有大量技術融合的機會。

《財經》：“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，但煤電發電量和利用小時數允許在替代散煤時暫時的增長。

我的判斷是，第一，現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，煤電可以提高發電小時數，還有潛力可挖的;

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

在一個五年的時間尺度里，從固定資產投資角度，如果把投新增煤電的錢拿去在東部地區投分布式可再生能源、微網加上儲能，東部是富裕地區，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模去迭代可再生能源的成本，分布式可再生能源系統，成本會被稀釋降低，它的規模就會進入一種良性循環。

同時裝備數字化的技術，讓電網的智能化水平提高，它也能夠緩解電力峰值的壓力。挖潛力是更經濟的做法，提高煤電的效率，經濟上、節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，也是最不經濟、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，算經濟賬，算環保賬都是不合適的。在能源基礎設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。現在煤電利用小時數低，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，但發電量和發電小時可以允許它往上漲，去替代去除的散煤，因為現在大量的煤電都是新的機組，所以盡管我主張將來全面發展可再生能源，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，市場規模會更大，技術更穩定完善，儲能技術也在發展。那個時候再去淘汰煤電，就不可惜。