編者語(yǔ)：有資料表明，由于美國(guó)電力網(wǎng)不斷出現(xiàn)供電中斷的毛病，每年造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)1500億美元。但令美國(guó)人感到高興的是，在不久的未來(lái)，美國(guó)電力網(wǎng)問(wèn)題有望得到解決。
目前的美國(guó)電力網(wǎng)可謂是一項(xiàng)人類(lèi)工程奇觀(guān)，有人認(rèn)為它是世界上最龐大和最復(fù)雜的單一機(jī)器。雖然這個(gè)機(jī)器只有40歲的年齡，但卻患有難以治愈的“軟骨病”。有資料表明，由于美國(guó)電力網(wǎng)不斷出現(xiàn)供電中斷的毛病，每年造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)1500億美元。但令美國(guó)人感到高興的是，在不久的未來(lái)，美國(guó)電力網(wǎng)問(wèn)題有望得到解決，因?yàn)樵诿绹?guó)制定的經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃中，政府提出了建立新的智能電力網(wǎng)的目標(biāo)。
智能電網(wǎng)項(xiàng)目啟動(dòng)
根據(jù)美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬批準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃，政府將撥款110億美元用于智能電網(wǎng)技術(shù)，幫助實(shí)施智能電網(wǎng)的研究和演示項(xiàng)目。有專(zhuān)家表示，無(wú)論經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃中在電網(wǎng)上投入多少資金，建設(shè)能靈活地疏導(dǎo)電能供應(yīng)的智能電網(wǎng)無(wú)疑稱(chēng)得上是雄心勃勃的主張。然而，如果要實(shí)現(xiàn)碳減排，那么美國(guó)則沒(méi)有其他選擇，因?yàn)槟壳暗拿绹?guó)電力網(wǎng)根本無(wú)力操控大量的來(lái)自清潔能源提供的電能。
在某種程度上，建設(shè)智能電網(wǎng)是因?yàn)樾枰碌母邏壕€(xiàn)路將美國(guó)那些可再生能源豐富的地區(qū)與人口稠密城市及郊區(qū)連接起來(lái)。美國(guó)西南部的沙漠地區(qū)陽(yáng)光充足，潛在的太陽(yáng)能發(fā)電量高達(dá)4000千兆瓦。然而，沒(méi)有新的高壓輸電線(xiàn)，即使利用太陽(yáng)能產(chǎn)出了大量的電力也無(wú)法輸送給需要電力供應(yīng)的西部沿海城市。美國(guó)大平原北部提供了全美可用于發(fā)電的風(fēng)力的50%以上，只有依靠新的電網(wǎng)，也才能將潛在風(fēng)力電能供應(yīng)到其他地區(qū)。
然而，利用太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電等存在的一個(gè)根本問(wèn)題就是，與化石能源不同，多數(shù)可再生能源不能根據(jù)能源的需求情況進(jìn)行人為的開(kāi)關(guān)控制。風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)只有在有風(fēng)時(shí)才能發(fā)電；太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)只有在有陽(yáng)光時(shí)才提供電能。
智能電網(wǎng)可靈活調(diào)整電力需求
專(zhuān)家表示，可再生能源的不可控性是個(gè)十分棘手的問(wèn)題，因?yàn)殡娏π枨蟠嬖谥p重性，即可預(yù)測(cè)和穩(wěn)定的基本負(fù)載供電以及每日出現(xiàn)的“峰值”供電。雖然地區(qū)性斷斷續(xù)續(xù)的可再生能源供電不適合電力需求的雙重性，但是如果利用更多的輸電線(xiàn)將不同地區(qū)的電能供應(yīng)連接起來(lái)，那么可再生能源電力則能擔(dān)當(dāng)基本負(fù)載供電的任務(wù)，同時(shí)當(dāng)電力需求突然上升時(shí)，靈活調(diào)整電力需求的智能電網(wǎng)可以將充足的清潔能源調(diào)配到需要的地方。
智能電網(wǎng)的理念建立在由傳感器和計(jì)算機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)上，這樣城市管理服務(wù)公司和用戶(hù)能夠準(zhǔn)確地控制電能的用量和調(diào)度。變電站、變壓器和電纜上的無(wú)線(xiàn)節(jié)點(diǎn)以及居家和商店的智能電表能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與用戶(hù)和供電公司進(jìn)行信息交流。于是，當(dāng)用戶(hù)打開(kāi)空調(diào)時(shí)，電力供應(yīng)公司將會(huì)知道該信息，并減低供應(yīng)給其他家用電器的電力供應(yīng)，或者甚至從用戶(hù)插電混合燃料汽車(chē)的電池中提取電能。
美國(guó)重建整個(gè)電網(wǎng)和所有組件可能需要耗費(fèi)數(shù)萬(wàn)億美元，同時(shí)它還需要各州和地區(qū)數(shù)以百計(jì)的機(jī)構(gòu)、發(fā)電公司和電力供應(yīng)商的協(xié)調(diào)行動(dòng)。不過(guò)，智能電網(wǎng)已經(jīng)開(kāi)始成片出現(xiàn)，到2012年時(shí)，美國(guó)最大的電力服務(wù)商——南加州愛(ài)迪生公司將在圣地亞哥和洛杉磯安裝530萬(wàn)只智能電表，它們將準(zhǔn)確地提供居民任意時(shí)刻的用電情況；而在科羅拉多州的Boulder市，人們將很快見(jiàn)到美國(guó)首個(gè)智能電網(wǎng)，該電網(wǎng)安裝有智能電表，并有多種可再生能源產(chǎn)出的電能并網(wǎng)。
對(duì)于個(gè)人用戶(hù)，人們可以用傳感器將家中所有家用電器與智能電表相連。智能電表具有多種職能，一是提供用戶(hù)任意時(shí)刻用電的具體信息和電費(fèi)開(kāi)支情況；二是允許用戶(hù)遠(yuǎn)程遙控家中的能源使用，如利用辦公室的計(jì)算機(jī)從網(wǎng)上進(jìn)行控制；三是讓電力公司幫助用戶(hù)管理能源使用量，減少用電高峰時(shí)電力供應(yīng)的流量。
專(zhuān)家認(rèn)為，智能電網(wǎng)和新的高壓電線(xiàn)網(wǎng)將讓美國(guó)的停電現(xiàn)象一去不復(fù)返，因此，人們要為智能電力網(wǎng)的早日到來(lái)而努力。
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