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    美國加州供電嚴重不足,引發電力危機

    資訊詳情:

             發布時間:2014年03月31日10:44     來源:雪球網

     

             美國加州供電嚴重不足,引發了“電力危機”。當地政府實施了輪流停電措施,但卻并非按計劃停電,而是經常突然性地停電。

             由于經常短時間停電,許多人紛紛設置了計算機備用電源,小心防備空調、高層建筑電梯的停止運行。這使居住于酷熱地區或高層住宅的居民非常困擾,對加州整體經濟造成了嚴重影響。

             當時大規模電力不足主要是因為:(1)1996年實施了電力自由化政策,結果形成了一項限制電費漲價的制度,反而遏制了電力公司的設備投資,造成了發電能 力的下降;(2)天然氣價格上漲;(3)互聯網泡沫帶動經濟過熱,用電需求增大;(4)酷暑;(5)安然公司等德州能源聯盟進行市場操縱等原因。

      美國的“西電東輸”

             實際上美國有3000多家電力公司(除了2000多家企業外,還有地方經營的電力公司以及電力行業聯盟等)。早在1882年,發明大王愛迪生在紐約就成立了給電燈供直流電的電力公司。當時由于尚不能進行遠距離輸電,所以就近設立了許多供電公司。

              1896年采用特斯拉的交流輸電技術后,遠途輸電成為可能。西屋電氣在尼亞加拉瀑布設立了大規模水力發電站,能夠對遠在30公里外的布法羅供電。此后,許 多電力公司開始大規模合并,在上世紀30年代大蕭條的復蘇期國有電力公司的比率得以增加,但是最終美國3000多家電力公司大多并沒有能夠完全合并,直至今天。

     

     

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    橫貫加州中央平原的高壓輸電線

             這些電力公司為了實現電量的互相融通,長期推進著輸電網的互聯工作。目前“東部”、“西部”、“德州”三大區域已經能夠互聯。

     

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    美國三大輸電網互聯地區
     
             美國輸電頻率都是60赫茲,但是只有在互聯區域內,交流的頻率才可以同步,區域外則無法實現互聯。盡管互聯設備可使交流電轉為直流后還能按照其它區域的需求再次轉換為交流,但是效率較差,只能轉換2GW。為此,從德州向加州輸電幾乎是不可能的。

             德州有大量風力發電、亞利桑那有大量太陽能發電,替代能源發電的中心地區大多位于美國西部地區。而電力的最大需求地區則是匯集了紐約、華盛頓特區等大城市的美國東北部。

             遙遠的亞利桑那州能不能低價向東北部供給太陽能發電站所產生的電量呢?為了實現從亞利桑那向東北部的輸電,互聯問題以及遠途大量傳輸效率問題一直難以解決。

             解決互聯問題的一個方法是推進在與三個地區相交的新墨西哥州地下建設超級變電站。

             被稱為“Tres Amigas”的這一超導超級變電站將花費6億美元(約39億元)的建設費用,從2012年開始建設,計劃在2014年開始投入使用。據稱,最初使用容量為5GW、未來容量可達30GW。

     

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    超導電力轉換點機制

             Tres Amigas公司負責建設與運營。該公司接受了美國電力公司與政府的資助,但是其本身為民營企業,希望通過電力交易每年獲得40億美元(約259億元)的營業額。

             另一個方法是,通過直流進行大容量傳輸。目前可變壓的交流是電網的主力,但是如果點到點輸送大容量電力,直流方式效率相對較高。

             在與特斯拉的交流電進行的競爭中落敗的愛迪生的直流電在經歷100多年后再次復活。

      節電的“智能電網”

             繼發電、輸電之后,“智能電網”是用電史上的一大技術創新。

             在家庭與辦公場所設置“智能電表”,能夠自動讀取電表數據并無線發送出去,從而進行自動抄表,讓電力公司實現實時的網絡監控。

             進而,電力公司通過分析讀取來的每個用戶的使用數據,了解用戶的電力使用狀況,可以向用戶提示如何最有效節電,在電力高峰到來時,還可以讓電力公司通過遠程操作調節空調的溫度設置。

             數據采集與分析加工是硅谷最擅長的信息技術,再加上奧巴馬政府的推動,其未來值得期待。美國的“政府扶持政策”主要是2009年制定的《美國復蘇與再投資 法案》(ARRA),該法案包含了將能源與通信基礎設施現代化、降低能源海外依賴度等一系列經濟刺激計劃。對象涉及范圍較廣,但是能源領域最大一項是建設 “智能電網”的補貼,總預算額約35億美元(約227億元)。

             智能電表是建設智能電網的第一歩。目前在美國已經廣泛推進著智能電表的安裝工作。例如,電力公司PG&E的智能電表系統由美國銀泉網絡公司提供,設備硬件由通用電氣公司制造。

             美國銀泉網絡公司總部位于雷德伍德市,由著名風險投資商與Google聯手出資,是一個典型的硅谷高科技企業。

             在產生對綠色環保領域風險投資熱潮的2008年,大型風險投資商Kleiner Perkins公司籌集了巨額資金,目前為14家電力公司提供聯接智能電表的無線網絡、采集數據進行處理的軟件、虛擬主機服務等系統。

             PG&E基于該系統提供“能源預警服務”。在用戶電量使用增加后,電力公司上調一個電價計費段之前,通過電話或短信、電子郵件告知用戶。盡管是一個簡單的機制,但是未來雙方向實時用電量數據的用途必將出現許多擴展。

             那么,對于電力公司來說,不是希望用戶盡可能多用電嗎?采用智能電網進行節電對電力公司來說有什么好處呢?

             電力公司保證一定利潤的同時,有義務保障電力穩定供給與推進可再生能源發展。對電力公司來說,在發電量難以增加的現狀下,有效調整電量供給,充分利用可再生能源或許對自己更為有利。

      啟示

             總是號召家庭或企業自主節電來進行節電,效果極為有限。辦公場所也經常會有一些諸如少開燈、設置空調溫度上限等讓員工去忍受痛苦的節電措施。而長途的交通 通勤、較長的工作時間卻沒有什么改變,如果采取遠程在家辦公與電視電話會議等通過IT技術改變工作方式的做法,或許會有更大的節電效果。

             為解決高峰期的電力不足,需要按照“短期節電、中期輸電、長期發電”的順序實施組合方法,其中相對于懲罰性管制或讓企業分擔,政府更應該靈活運用激勵性措施,形成讓企業自發進行節電的有效機制。

             此外,在中、長期的電力政策方面,我們也可以參考美國的做法,并加以研究和改進。

     

     

     

     

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