第二代能源系统解读信息时代
电源:由于工业时代“规模效益”的规则,电力系统提高生产效率就必须建设大型火力发电厂,采用300MW、600MW或者更大的机组。这些电源点不仅因为过于集中排放,导致严重污染了大气环境,同时浪费了大量土地、淡水等资源。
输变电:大型火电厂由于排放污染和资源配置的限制,必须远离城市和用电负荷中心,面临的直接问题就是如何将这样大量的电能加以利用。输变电需要建设大型升压站,远程超高压输电线路,再从500kVA、220kVA、110kVA、35kVA、10kVA、1kVA、380V直到220V层层降压进入用户。占用了大量土地建设输电走廊和变电站,同时造成电磁污染,还存在着严重的安全问题和大量电能损耗。
调峰问题:为解决电力的大型工业化生产与用户实际需求的不协调,必须建设大型抽水蓄能电站和燃气轮机调峰电厂,由于这些设备利用周期极短,导致电价成本的攀升。燃气也是同样,为调节燃气的季节性不均衡,需要建设大型地下储气库,需要用户承担地下的浪费和脱硫、脱水、脱尘等再处理的成本,使用气成本不断攀升。
热力:作为城市的功能设施或工业生产的工艺需要,为减少环境污染和资源代价,需要建设大型集中锅炉房或热电厂。同时需要建设大型蒸汽或高温热水输热管道,多级蒸汽--热水或热水--热水交换站。投资大、热损失也大。
制冷:随着城市化进程和人民生活品质的提高,对制冷的需求迅速增加。但目前的方式是普遍采用了相对孤立的制冷系统,电空调或直燃机、蒸汽溴化锂制冷机等。特别是大量使用的电空调,不仅存在冷媒--沸里昂对臭氧层的破坏,同时不稳定的用电方式,对电网的安全运行和电力设施经济运行构成了极大的压力。
生活热水:目前绝大多数家庭是采用另一孤立能源系统解决生活热水的供应,主要采用的方式为燃气或电力热水器,只有少数家庭在有限的季节采用太阳能热水器。
炊事能源:在中国的城市里,大量用户采用了天然气、人工煤气和液化石油气作为炊事能源。
交通能源:以液体燃料为主的交通能源,造成了严重的环境问题。
这么多相对孤立的能源利用方式够成了我们今天的能源系统,这个系统不仅能源转换效率低下,效能单一,而且资源、环境和资金代价巨大,此外还带来了能源安全、环境污染和生态失衡、能源成本不断攀升等一系列严重的问题。
造成这一问题的主要原因是工业时代自身的局限性。由于对最终用户各种能源需求信息收集处理能力的局限和技术进步阶段性的限制,人们不得不以产品来划分行业。为保持能源的转换效率和经济性,在同一产品条件下优化,其结果就是通过不断扩大生产规模,追求工业化的"规模效益"。这种优化的结果,必然形成垄断经营和行业壁垒,造成新一轮的社会不公。
第二代能源系统--信息技术革命整合传统能源系统
信息时代最大的突破,是我们对信息采集和处理能力的大大提高。我们不仅能够知道最终用户的各种需求,而且能够根据需求,实现跨行业、跨产品、跨观念的统一优化生产和供应。这就是我们所说的:整合能力。
由于信息革命加强了整合能力,最终将打破传统工业化的行业分工,首先将要挑战的是工业文明的法则--"规模效益"。由于信息技术的发展,开阔了人们的眼界,使我们从传统的行业壁垒中走出。我们将在一个更大的范围、更加全面的视角和更高的道德标准下优化我们的能源体系。我们所追求的效益将不仅仅是直接的利润,还有环境效益、资源效益和社会效益的平衡。信息文明将出现一个全新的法则--"效益规模"。根据实际的需求内容和范围,以及资源供应结构、环境容量空间和资金承受能力来确定我们的适度的综合性的生产规模。
根据新法则,人类将逐步建设一个全新的能源系统。对于这一系统,人们根据自己各自不同认识和理解冠以不同的名称,例如:分布式电源、分散能源系统、能源互连网、能源岛系统、新能源系统、楼宇/区域/企业热电冷系统,中国有专家称其为"爱能岛"等等,但都仅在一个层面解释了问题。因此,一些国际、国内专家将其成为:"第二代能源系统"更为贴切。
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《第二代能源系统解读信息时代(第2页)》