引言：隨著21世紀的來到，我們面臨著一個充滿嶄新可能性的世界，但同時也需要迫切解決能源和氣候的相關(guān)問題。技術(shù)毫無疑問能幫助我們找出問題所在。
試想，你可以穿越回到上世紀80年代中期，當Prodigy和Q-Link之類的早期網(wǎng)絡(luò)服務(wù)還處于萌芽階段，而個人電腦處于王安和DEC計算機陰影下的時代即將結(jié)束。
試想，你可以跟任何一個愿聞其詳?shù)娜朔窒硪粭l訊息，告訴他即將發(fā)生的事情：唯一的規(guī)則就是你只能說一句話，而且不能提到任何公司的名字。你會說什么?這是我的回答：當個人電腦連上網(wǎng)絡(luò)的時候，舊的世界將一去不復(fù)返。
現(xiàn)在，能源領(lǐng)域可能就臨近這樣的時刻。
在上一篇文章中，我們討論了交通“按需經(jīng)濟”和“自動駕駛”兩個方面的特征。想來有意思的是，它們包含了范式轉(zhuǎn)換兩個緊密相連的步驟。電氣化的實現(xiàn)也并非易事，但難在不同的地方：因為電氣化 “兩步走” 是平行發(fā)生的。幸運的是，如果花點時間將問題層層剖析，我們依然可以清晰地看到一種未來的可能性。
要預(yù)測未來，我們必須先從過去、從我們掌握電能之前著手。在工業(yè)革命時期，能源是一種非常稀缺的資源。我們已經(jīng)知道如何掌握動能(通過水力)和化石能源(通過燃燒化石燃料)，但這兩者都有著很強的局限性：你不得不在特定的時刻、特定的地方使用?！皩崟r”的能源非常稀少——如果你手頭有現(xiàn)成的，而且恰好在這一刻，那你可以使用它。除此之外，你就沒這么走運了。
在二十世紀初，我們開發(fā)出一種新技術(shù)：將能源轉(zhuǎn)化成電流，通過輸電線進行傳輸。然后我們又更進一步：將這些輸電線組織形成了一個電網(wǎng)，使得許多不同的發(fā)電站能為分布在各地的客戶供電。
消費者因此有了第二重自由——能隨心所欲地用電，因為任何人都不用再倚賴特定的發(fā)電站在某一時刻聯(lián)網(wǎng)。這兩種新的力量——用電場所和用電時間的自由，只要你連上電網(wǎng)——顯著增加了我們借助電力得以做到的事情。
有趣的是，我們并沒有一個簡潔的單詞來描述這種聯(lián)合效應(yīng)：能夠在任何時間、任何場所用電的能力。所以在下文中，我將把這種概念縮寫成“dxdt”(即ΔX/ΔT，距離除以時間的速度公式，在這里表示 “場所-改變-時間-改變” 的概念，可以理解為“能隨時隨地獲取能源的程度”)，你可以把這看成是代表“場所-改變-時間-改變”的單一變量。
以下這一點的理解很重要：從任何一個用戶角度來看，你都不能真正地把 dxdt 中的“場所”與“時間”分割開來。只要連著電網(wǎng)，那么你按下電燈開關(guān)的時間和地點都無關(guān)緊要：按下去它就會亮。
這就是為什么有時候你會聽到能源領(lǐng)域的行家說“電網(wǎng)就是一枚電池”。電網(wǎng)并非真的是電池——但對于任何觀察者而言，兩者工作的方式確實很像。任何加入電網(wǎng)的發(fā)電方，都不必擔(dān)心誰在什么時候、什么地方用電;任何用電方，也不必擔(dān)心是誰在什么時候、什么地方發(fā)電。只要燈一直亮著，那就行了。
這是如何實現(xiàn)的呢?
電網(wǎng)的工作人員付出了很多艱苦的工作來確保系統(tǒng)一直保持在平衡狀態(tài)。電網(wǎng)就像是一個浴缸，其中的電能正好在滿載負荷的邊緣，不多不少。
這種平衡的實現(xiàn)來之不易：這需要時刻監(jiān)控著電網(wǎng)的負荷，維護輸電線，控制新發(fā)電站的聯(lián)網(wǎng)與斷網(wǎng)，以及儲存額外的電能。這一切都非常昂貴——我們每一美元的電費中就大約有 50 美分是用來為這些dxdt功能買單。
但這錢花得很值：如果沒有dxdt，我們幾乎是倒退回上個世紀：家家戶戶都不得不直接連上當?shù)氐陌l(fā)電站，而我們能否開燈就取決于那家發(fā)電站此時此刻是否聯(lián)網(wǎng)。所以，dxdt的價值不言而喻。
這就引出了我們的下一個要點：20世紀的能源“大交換”( 即 “grand bargain”，指多方談判下的利益交換協(xié)議。中文沒有直接相對應(yīng)的詞匯。此處使用了聯(lián)合國官方網(wǎng)站上的對應(yīng)中文譯法)。正如我們之前所說，大交換代表了在稀缺能源之間進行的妥協(xié)，一個行業(yè)也因此得以達到均衡狀態(tài)。在能源領(lǐng)域，過去一百年是怎么過來的呢?
大交換是這么來的：為了換取廉價的 dxdt，我們接受了對于如何獲取能源的選擇限制。如果你住在舊金山，PG&E(即太平洋天然氣和電力公司(PACific Gas & Electric)) 是電力供應(yīng)商的唯一選擇。公用事業(yè)委員會授予了他們獲批的壟斷權(quán);作為交換，他們?yōu)樘峁ヾxdt而向你收取的電費會受到最高額限制。PG&E 會向公用事業(yè)委員會提交居民用電價格設(shè)定申請，而委員會則根據(jù)當前能源的批發(fā)價格以及其他因素來進行審批。
在某些沒有管制的地區(qū)，消費者可以在多家電力供應(yīng)商之間選擇，至少有些選擇的余地，但做出選擇的時候仍然是通過電表為電能這種商品買單。從根本上來說，我們所付電費中受到管制的部分實際上并不是付給電力本身(電力的批發(fā)價格是市場價，競爭非常激烈)，而是付給 dxdt 部分。
事實證明，這種交換效率很高。它為城市鄉(xiāng)鎮(zhèn)的供電，高負荷、穩(wěn)定的大型發(fā)電站建設(shè)提供了合適的動機，確保我們總是能以便宜的價格用上電。
但現(xiàn)在呢?隨著21世紀的來到，我們面臨著一個充滿嶄新可能性的世界，但同時也需要迫切解決能源和氣候的相關(guān)問題。技術(shù)毫無疑問能幫助我們找出問題所在。
怎樣才能了解正在發(fā)生的一切?我們先來看看技術(shù)是如何增加稀缺資源的獲取。既然 20 世紀能源大交換中稀缺資源是dxdt以及消費者的選擇余地，那么我們可以根據(jù)某項技術(shù)增加這兩者中哪一樣的獲取，對能源科技方面的突破進行分類。
一方面，新技術(shù)增加了我們對于所消費能源的選擇。例如太陽能之類的可再生能源給你這樣一種選擇：如果有太陽，家中裝有太陽能電池板的用戶在那時候就有了零排放、零邊際成本的能源。風(fēng)能也是如此。
消費者的自主發(fā)電則是另一回事：如果你有一臺發(fā)電機，即使是簡陋的本田3馬力瓦斯發(fā)電機，你也可以自行決定如何使用。其他例子包括屋頂太陽能光伏系統(tǒng)和熱水器。
智能家居系統(tǒng)也已經(jīng)面市，能夠自動開啟和關(guān)閉以選擇在電費最便宜、最合適的時段運行。而在更粗略的層面，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的臨近將使得原先的被動部分轉(zhuǎn)變成能夠自行做決定的主動部分——這一點我們稍后再談。
所有這些科技的影響都指向了同一方向——脫離那個陳舊的消費者只有單一選擇(穩(wěn)定的電網(wǎng))的能源大交換時代，奔向一個消費者有多種選擇來決定如何獲取和使用能源的世界。
我們的集體回應(yīng)呢?面對更多的選擇，我們自然非常興奮。
關(guān)于為何我們需要建造一個“智能電網(wǎng)”來充分利用這些新選擇，我們也聽過很多。問題只有一個：事實證明，要在 “如何進行操作” 和“誰應(yīng)該為此買單”這兩個問題上爭取大家的同意，是個巨大的挑戰(zhàn)。
與此同時，如果我們沒有提升dxdt的能力，更多的選擇只會導(dǎo)致各方利益之間的斗爭。要是陽光普照時沒人要用電，這時應(yīng)該怎么辦?相反的情況呢?凈計量電價是否公平?如果傳統(tǒng)的電網(wǎng)是唯一連接分散各地的消費者的網(wǎng)絡(luò)，那由誰來控制電網(wǎng)?
如果dxdt沒能相應(yīng)提升，能源選擇的增多將帶來沖突，清晰商業(yè)模式也不會從中浮現(xiàn)。
與此同時在另一個角落，其他類型的技術(shù)正在增加dxdt：能源的儲存和電動車輛。
顯然，能源儲存是dxdt的一種形式。它允許你在某一時刻儲存能源，然后在另一時刻使用(而且可能在另一個地方)。如果在時間點 A 電能供給充?；蛘咝枨笸?，而在時間點 B 供給不足或者需求低迷，你就能通過儲存電能來彌補差異，解決矛盾。
電動汽車更進一步：它們可以說就是車輪上的電池，能在不同地方充電，然后在行駛的時候逐漸消耗;如果情況需要，甚至可以放電。(今天為路上大多數(shù)車輛供能的汽油，也是一種高效的 dxdt 形式。它的能量密度大，便攜性高，并且容易標準化。)
這一點值得再重復(fù)一遍，因為后面的論述將凸顯它的重要性：電動車輛是一種 dxdt 形式，正如電網(wǎng)一樣。一輛車也許并不能儲存、移動或者消耗很多能源——但是大批車輛將會發(fā)展起一定產(chǎn)能，其自身也會成為一個議題。
與此同時，很多人已經(jīng)對能量儲存興奮不已——尤其是利用電網(wǎng)進行電能套利的前景，通過在谷電時段買入，在峰電時段賣出來賺取差價。這聽起來是個不錯的主意，但事實上并非如此：這在經(jīng)濟學(xué)層面上站不住腳。
為什么呢?因為沒有足夠的選擇——如果能源的獲取沒有多樣途徑選擇的話——很難通過套利來獲利。我們可以選擇在凌晨 3 點而不是下午 3 點的時候買電，但我們能做的就這么多。如果獲取電能的途徑?jīng)]有相應(yīng)增多的話，大多數(shù)增加的dxdt都鬧不出什么動靜，也沒有清晰的可盈利商業(yè)模式。
但如果我們退后一步，假設(shè)上述兩種變化正在同時發(fā)生呢?
沒人真正知道未來將會發(fā)生什么。但我相信我們可以這么說：
20 世紀能源大交換的前提是：市場是圍繞著作為稀缺資源的 dxdt 和選擇余地組織起來的。從何處、在何時以及如何獲取所需能源的選擇的增多，提高了 dxdt 的必要性和價值。相反，dxdt 的增加讓在不同時間、不同地點有不同能源可以選擇這件事變得更有價值。消費者自主發(fā)電、可再生能源、智能家居、電池、電動車輛以及其他科技正在同時增加消費者的選擇和 dxdt。
我們將要面臨的時刻，有點像是當年早期的個人計算機和早期的互聯(lián)網(wǎng)——兩者原本是各自發(fā)展，但最終走到了一起。
在不久的將來，這將會導(dǎo)致兩個結(jié)果：
一種好的循環(huán)，就像是摩爾定律一樣，更多的選擇引發(fā)更多的 dxdt，反之亦然，形成一個自我強化的循環(huán)。
dxdt和選擇余地將不再是能源領(lǐng)域中最稀缺的部分。新東西將取而代之。正如一百年前電網(wǎng)將發(fā)電站變成一個可替代的抽象概念，在未來幾十年中，同樣的事情也會在現(xiàn)在的電網(wǎng)上重現(xiàn)。
這在現(xiàn)實生活中看起來會是怎么樣的?
將SolarCity收入麾下的特斯拉，或者至少這次收購背后的主旨，能夠幫我們提供一個概念層面的出發(fā)點。SolarCity 通過屋頂太陽能光伏平板組成的分布式家用網(wǎng)絡(luò)來增加能源選擇。而特斯拉則利用大量的電動車輛、充電站和 Powerwall 電池來增加 dxdt。
我并不是說特斯拉和 SolarCity 一定會勝出，盡管我們稍后還會再來討論他們。我的意思是，太陽能 + 電動車輛這種想法以及它的潛力應(yīng)該理解成能源選擇和 dxdt 將一并顯著增加;而這正是令人興奮的地方。當我們談?wù)撎厮估?SolarCity 在他們的太陽能屋頂、汽車和充電站之間運營一個“能源網(wǎng)絡(luò)”的時候，這就是我們真正在談?wù)摰摹?/FONT>
回到目前的現(xiàn)實——如果對于能源的選擇持續(xù)增多，dxdt也一直增加，這意味著什么呢?什么將成為稀缺資源?
以下是我的猜想。
我們所理解的有形電網(wǎng)仍將存在，而且會繼續(xù)由我們所熟知的公用事業(yè)部門運營。我們所使用的能源大頭仍將來自于大型、集中的來源——這其中多數(shù)來自于大規(guī)模的天然氣，最終還會包括風(fēng)能和太陽能(正如今天多數(shù)的計算工作依然在一些集中的地方完成。大型計算機存在過很長一段時間，不過已經(jīng)被大型 “服務(wù)器農(nóng)場” 支持的云計算所取代)。
這不意味著我們將脫離電網(wǎng)——我們今天所知的發(fā)電站和輸電線會仍然存在。圍繞著這個電能生產(chǎn)和傳輸?shù)闹鞲上到y(tǒng)，我們也會有一個分布廣泛的小規(guī)模生產(chǎn)、儲存和運輸電能網(wǎng)絡(luò)。這個網(wǎng)絡(luò)將會有很多組成部分：屋頂太陽能電池板，能夠充電和放電的電池、電動車輛和對應(yīng)的充電網(wǎng)絡(luò)。
你可以把中央主干和分散的外圍分支之間的關(guān)系想象成類似地鐵系統(tǒng)和 Uber 之間的關(guān)系。
在其主干線路，地鐵系統(tǒng)有著高得多的絕對運輸能力，而且能夠在特定范圍內(nèi)非常高效地運輸大量人群。圍繞著這個主干，我們有 Uber——這是一種高度分散，在當?shù)匦兄行У姆绞?，它把乘客送往地鐵主干線路，吸收運輸能力的波動，甚至在經(jīng)濟效用允許的情況下直接參與競爭。大部分乘客出行時多數(shù)時候還是會坐地鐵——但是任何能夠完成多種“最后一公里”運輸?shù)囊环胶芸赡軐懈鼮檎T人的盈利模式。
最重大的改變將會是這種分布式網(wǎng)絡(luò)將有效地超越并最終取代電表：那個計算我們電費的有形設(shè)備，還有現(xiàn)在我們所說的“電表記錄了的”(發(fā)電站集中供電)和“電表沒有記錄的”(消費者自主發(fā)電)兩種環(huán)境之間的分界線。
隨著自主發(fā)電的一代消費者和能量儲存的興起，尤其是可調(diào)度發(fā)電設(shè)備(現(xiàn)在的公用事業(yè)部可以利用、倚賴這些資產(chǎn)，把它們當作“虛擬的發(fā)電站”)，電表上和電表下之間的界限注定會變得模糊不清——直到最終消失。所以取而代之的將會是什么呢?
電表很有可能會被一種全新的能源層級所取代，在這里電能得以儲存、交換和使用。就像是一個分布式的“能源互聯(lián)網(wǎng)”，不為一個主要的協(xié)調(diào)器所控制，而是像一個分布式商品市場在運作。我們在這個市場上能找到什么?
我們接觸的將會是一種非常基礎(chǔ)的商品：電子。但處理它們有很多不同的方式。
我們也許會看到一小部分簡單基于電能的衍生品合約被創(chuàng)造出來取代電表簡單粗暴的計價，并基于一些可能的原生資產(chǎn)來支付費用，具體如下：
電能生產(chǎn)方的產(chǎn)能，例如太陽能電池板，天然氣發(fā)電站或者核電站。
電能消費方——例如一棟樓或者一輛車——所支付的費用。
電能儲存方通過儲電工具(例如一枚電池或者一輛車)套利所獲取的收益。
分布式的物聯(lián)網(wǎng)讓這個商品市場從根本上是可行的，事實上也是必然的。一旦這些原生資產(chǎn)能獨立作用，市場上將會出現(xiàn)兩種非常稀缺的資源：信息與信任。正如 20 世紀的能源協(xié)議所說“為了換取 dxdt，你同意自己的選擇受到限制”，而 21 世紀的能源協(xié)議可以這么說“為了參與這個生態(tài)系統(tǒng)，你必須證明并且付出所要求的信任?！?/FONT>
“所要求的信任”是指什么?參與市場有很多種不同的方式，每一種都自帶要求。
如果你是戶主，你的需求就是讓家里的燈能亮著——換句話說，讓市場像我們之前習(xí)慣了的電表那樣運作——那么你需要提供一個賬單地址，可能還有信用記錄。
如果你是一個動態(tài)斷路器，需要獲取就近的一個負載均衡器上面的信息，你需要出示相應(yīng)的電子證件來獲得讀寫信息的許可。
如果你想作為一個實體在這個市場中進行交易，并且利用所掌握的信息來獲利，那就需要更高層次的信任。如果你想成為這個市場中的一名大玩家——比方說，運作一批電動車隊來不斷地購買、儲存、出售和利用電能——這也需要許多不同和持續(xù)的信息和信任互換。假以時日，某種形式的規(guī)則或者自律會出現(xiàn)，盡管現(xiàn)在還很難說會是什么。
有趣的是，如果最終這一切得以實現(xiàn)，這將代表著我們在上世紀 90 年代夢想的一些東西的到來;某個人尤其對此夢寐以求。這個人就是 Jeff Skilling，而他的夢想就是安然公司。
我得澄清，臭名昭著的安然可說是罪有應(yīng)得。然而，你不禁會認為 Skilling 顯然是領(lǐng)先于他的時代。但歷史的教訓(xùn)很清楚：這要奏效的話，得需要像互聯(lián)網(wǎng)一樣的分布式系統(tǒng)，而不是像安然那樣的集中式模型。理由嘛，不言而喻。
所以，這一切要怎么實現(xiàn)呢?盡管這個目的地看上去很理想，但貌似跟今天事物運作的方式有著相當大的區(qū)別。最有效的突破口將從哪來?誰將擁有這些信息?而誰又將擁有這些信任?
好吧，讓我們先回到第三部分，在那里我們討論了汽車和增加對稀缺資源獲取的其他科技變化。我們特別討論了目前進行中的從司機文化到汽車文化的過渡，由手機(Uber)帶來更多車輛和司機選擇，還有由無人車或者租車項目正在帶來更多流動性。我們問“汽車會想要什么?”但是我們并沒有對車輛方面發(fā)生的第三大變化——電氣化——有所評論，因為我們特意把這一部分預(yù)留到此文。
結(jié)果顯示，電動汽車將成為能源范式轉(zhuǎn)換中的完美的突破口，原因如下：
正如我們討論過的，它們是一種分布式的dxdt。
生產(chǎn)和運營一輛(或者一批)電動汽車成本很大程度上會得到來自它另一功能的彌補：交通運輸。
它們將成為會“想要東西”的具有產(chǎn)能的實體——而且很可能會得到它們所想要的東西。
它們自身就是重度的能源使用者，誠然它們自身是一種 dxdt。
所以，我們終于有了正確的視角來看看 Elon Musk 的特斯拉宏圖計劃。
我們已經(jīng)聽說過特斯拉秘密宏圖的第一部分：借著 Roadster 的勢頭來繼續(xù)打造 Model S，然后是 Model 3。
接著我們又聽到宏圖的第二部分，主要是關(guān)于特斯拉會成為類似車隊管理人這樣的角色(盡管仍然會有個人擁有車輛這個過渡階段)。
而與此同時發(fā)生的另一件事，規(guī)模會更大：借用電動車勢頭來發(fā)展特斯拉超級電池工廠的產(chǎn)能和充電站，然后掌握充電標準并因此獲得 dxdt。未來，通用、豐田或者蘋果都能制造出電動汽車;Musk 和Straubel關(guān)心的主要是讓所有這些公司都使用特斯拉生產(chǎn)，運行自家系統(tǒng)的電池，并且——這是最重要的一點——按照特斯拉的充電標準來實施。這才是醉翁之意所在。
還記得之前我們認為未來在新型能源體系中合理的稀缺資源是信息和信任么?
如果 Musk 能夠抓住電動車輛充電標準的話，他能把觸手深入到這兩種資源中去。他可以利用它們作為一個有力的突破口，來創(chuàng)造并擁有新型的能源商品市場中有價值的部分——在這里 SolarCity 作為一種一體化的產(chǎn)品選擇也會有用武之地，我必須說。
這就是為什么，就像在第三章我們提過對于 Uber 來說，表象背后真正的較量之一是地圖，而對于特斯拉來說，真正的較量不僅僅是汽車，也是充電標準、充電站，以及抓住參與新型分布式能源市場物聯(lián)網(wǎng)的底層作用因素。
特斯拉不會想在這種變革中落得和康柏一樣的下場——他們更愿意成為英特爾(電池架構(gòu))、微軟(駕駛/按需效率網(wǎng)絡(luò))，或者思科(充電標準)，甚至是幾家之和。
在結(jié)束之前，我還想最后說一點。
當我們聽人們談?wù)摗爸悄茈娋W(wǎng)”——一項受到廣泛支持的大規(guī)模公共商業(yè)倡議，倡導(dǎo)協(xié)調(diào)所有分布式能源行為——這將變成什么?我這么說的話會惹上麻煩，但是當你聽到“智能電網(wǎng)”的時候，想想太陽計算機系統(tǒng)公司。
“電動汽車、太陽能屋頂和動態(tài)定價都將運行在智能電網(wǎng)上面”聽上去像極了那句過時的廣告口號“互聯(lián)網(wǎng)是在太陽計算機系統(tǒng)上運行的?！笔聦嵤牵@并沒有錯。
互聯(lián)網(wǎng)的主干和相互連接的粘合劑確實在太陽的SPARC架構(gòu)上面運行(在少數(shù)地方，現(xiàn)在依然如此)。太陽計算機的系統(tǒng)對于互聯(lián)網(wǎng)運作的確起到過重要作用。
但長期來看，他們沒能勝出：他們陷入了兩種范式之間，既不是新范式也不是舊的。如果一個龐大、集中的智能電網(wǎng)是我們的太陽計算機系統(tǒng)，那么我相信分布式的能源體系會以紅帽子 Linux 的樣貌出現(xiàn)——如果有誰在尋找下一個能源體系的話——我會以這里作為探尋的出發(fā)點。
總而言之，我能說的就是：事態(tài)將會變得一發(fā)不可收拾。
就能源行業(yè)而言，我們現(xiàn)在正臨近“個人計算機遇到互聯(lián)網(wǎng)”這種時刻。當個人計算機連上網(wǎng)絡(luò)時，舊的世界一去不復(fù)返——未來的分布式能源體系可能也是這樣。
很多事情正紛至沓來：太陽能和風(fēng)能成本降低帶來了低價的可再生能源，利用運輸收入補貼成本的汽車內(nèi)部能源儲存設(shè)備來臨，汽車本身的所屬權(quán)本質(zhì)正在發(fā)生變化，逐漸興起的物聯(lián)網(wǎng)將所有事物都聯(lián)結(jié)在了一起。
（轉(zhuǎn)載）
