气候变化与全球能源危机在我们的能源电网上交汇,而这些电网越来越显得不适应其用途。
修复能源电网需要协作,而具备响应能力和灵活性的智能电网,将是有效将可再生能源纳入能源供应的关键。
英特尔等公司已与行业内的其他参与者合作,并在美国、欧盟和亚洲的当地合作伙伴协作,以将这一构想变为现实。
就能源可及性和气候变化而言,2022年是一个必须正视现实的一年。这些相互交织的危机正在影响数十亿人,行动的必要性显而易见。
俄罗斯入侵乌克兰,西方国家禁止进口俄罗斯石油,全球电力需求由此增长了389太瓦时,较2021年上半年增长3%。预计到今年年底,全球能源价格平均将上涨50%。
与此同时,全球气温持续创下历史新高,2022年1月至9月的平均气温在143年来排名第第六高。
能源电网正是这些危机的交汇点,在供应中断的情况下输送能源资源,同时优化用能以打造更健康的地球,智能电网的建设对此至关重要。
然而,将我们现有的能源电网结构转变为这一新模式是一项复杂的工作,需要系统性思维以及开放、协作的工作模式。
从传统到智能——重新思考电网
当今的能源电网结构不可持续,其灵活性有限,且缺乏开放性,难以支持新兴的可再生能源技术。
传统能源电网以集中式电源(如煤炭、核能和天然气)为起点,将电力单向输送至用电端,包括家庭、企业和数据中心。当需要更多电力时,就必须再建设一座集中式发电设施,即一座发电厂。面对突发的需求高峰,传统电网无法迅速调整,也无法支持满足全球气候目标所需的100%可再生能源,例如拜登总统提出的到2035年建成无碳污染电力行业的提案。
在传统能源电网中,电力从发电厂等集中式电源流向用电端。当需要更多电力时,就必须新建一座发电厂。

什么是智能电网?
智能电网是一个高度分布式的网络,由部署在现有电网边缘的清洁可再生能源构成。
它将所有分布式负载纳入其中,并将其设计为看起来和运作起来都与传统的碳基负载相似。能量可双向流动,既流入也流出发电源,这正是可再生能源所需要的,并且整个系统能够实时平衡太阳能和风能等间歇性能源。这使能源供应商能够灵活地在最需要的时间和地点分配能源,同时为用户提供所需信息,以便其做出环保且具有成本效益的能源选择。

智能电网要求在电网边缘部署先进的计算能力,以管理和优化所引入的高度分布式的间歇性负载。它还需要采用“整体系统”方法,以有效平衡多种波动的能源来源、用能水平以及新型可再生能源技术。
随着各行业领导者寻求应对复杂多变的挑战,采用系统化方法推动创新正日益普遍,包括我们自身所在的行业。
解决方案必须基于软件、硬件或两者结合,使企业和供应商能够更好地了解其客户,并优化交付预期成果所需的基础设施。
英特尔正在将这种“整体系统”理念带给其在能源领域的客户和合作伙伴,例如,通过挖掘智能电网数据中的洞察,以发现改进空间,并在数秒内优化能量传输。公司还投资了电动汽车逆变器、电池及电池管理解决方案以及其他可再生能源技术。公司亦在供应链上下游进行创新,直接与终端用户合作,以推动智能电网成为现实。
携手共建智能电网的未来
据国际能源署(IEA)估计,要使全球能源行业在2050年前实现净零碳排放,2030年前电网投资每年平均须达到约6000亿美元。这意味着,创新需要众多公共和私营机构携手,共同朝着共同的能源目标推进。
在欧洲,这一构想已经付诸实践。智能二次变电站边缘联盟(E4S)是由八家大型电力公用事业供应商组成的伙伴关系,英特尔及其他公司正与其合作开发智能电网。
在其他地区,英特尔正与加利福尼亚州的供应商合作,将电力变电站继电器转变为虚拟化应用程序;同时,还与马来西亚最大的能源供应商合作,推动其电网数字化,重点关注变电站和电网系统的虚拟化计算基础设施与应用。
但合作还必须在科技行业内部展开,而不仅限于与能源供应商之间。为此,英特尔与戴尔正共同开发一种开放、可互操作的软件定义解决方案,为智能电网生态系统创建新标准。
制定开放的行业标准对智能电网通信至关重要,这种通信涉及互联设备通过通用框架相互共享信息。电网系统运营商依赖可互操作的连接,以避免其电网被束缚于某一家公司的解决方案。
每年,越来越多的新闻标题都在凸显对高效、可持续和灵活的能源解决方案的迫切需求,这些方案应在支持经济增长的同时,不损害人类或地球。
开发可靠且创新的智能电网,是迈向净零排放之路的关键一步。此项工作任务艰巨,但当企业和能源供应商优先考虑协作时,便有可能实现。
通过协作,有可能构建一个可再生能源创新生态系统,从而实现灵活、可靠且可持续的能源未来。


