我最近读到一篇关于未来电网的文章,其中提出了“产消者”的概念,即人们既是电力的生产者,也是消费者。文章谈到,人们将能够使用分布式微电网,不再依赖集中式电网基础设施满足能源需求。但看看印度、孟加拉国和非洲的乡村,你会发现那里似乎已经在这样做了。
喜马拉雅地区的创新
全球喜马拉雅远征组织这家印度社会企业正致力于为偏远山区社区提供能源。该组织正帮助村庄摆脱煤油照明(工业革命前的技术),转而采用第四次工业革命的技术,利用分布式微电网为住宅供电,并使用最新的 LED 照明技术。与城市相比,这些村庄在技术上更加先进。村民利用直流电,借助小型太阳能电池板和电池发电;电量足以驱动 10 盏 LED 灯、1 盏路灯、1 台 LED 电视、2 台风扇和手机充电设备。这些设备的总负载还不到纽约地铁站里一盏荧光灯的用电量。那盏灯只照亮地铁站的一小块区域,而喜马拉雅山村民用同样的能耗,就能照亮整栋房屋——其中有六到八个房间——以及屋外的街道。如果村民说他们的照明比纽约人更先进,也不必惊讶。
随着人们关注可再生能源,并寻求更可持续的方式满足能源需求,净计量成为推动可再生能源使用以及城市微电网发展的一个非常可行的选择。净计量允许人们将使用可再生能源产生的电力回送至电网,从而使家中的电表倒转,减少能源消费支出。这能减轻电网基础设施的压力,并鼓励使用可再生能源;近年来,太阳能技术不断创新,利用太阳能发电的成本也大幅下降。印度已经实现了太阳能每瓦成本低于煤电。十年前,谁能想到这一点?

通过区块链共享电力
想象这样一个世界:各家各户可以彼此共享能源。如果你生产的能源有剩余,就可以卖给附近有更多能源需求的人;他们或许正在家里办聚会,或有客人来访,因此需要额外供暖。这种能源共享将改变我们所熟知的整个行业。如果你外出度假,可以把自家设备产生的所有电力卖给整个社区,人在度假也能赚钱。这听起来像科幻小说,但区块链正可以借此改变分布式发电。如果同一社区的所有人都在本地相互连接,当某位住户因太阳能电池板发电过剩或家中用电较少而产生更多电力时,就有可能将电力卖给邻居。
各个电网可以通过云端连接起来,形成一个虚拟微电网,实现能源实时交换,确保本地产生的电力也在本地消纳。区块链允许这些消费者通过“i 合约”(智能合约)结算交易;智能合约可以决定用户从哪里购买剩余电力,以及从每位生产者那里购买多少电力;这些交易都会记录在区块链上。区块链网络中的所有人都可以查看这笔交易,从而确保不会有两个人同时认领同一单位的发电量及相应的货币补偿。
撇开区块链不谈,孟加拉国的村庄已经在某种程度上开展了这类实践。一些公司安装了纳米电网,让个人可以与大约十户其他家庭共享电力,其中部分家庭配有太阳能电池板。配备设备的家庭往往无法储存自己产生的全部电力,而其他家庭甚至根本用不上电。为此,几家公司提出了一种解决方案,让用户以点对点的方式将多余电力转售给邻居。交易通过移动支付完成,并由数字系统记录电力从一户流向另一户的交易。
别把电力都押在一个篮子里
最近,全球多个国家遭遇飓风,城市里最先中断的就是电力供应,因为传统电网无法抵御极端天气。最近一次飓风导致中央电网故障,波多黎各至今仍断电,超过 100 万居民受到影响。微电网是更好的解决方案,因为它们是彼此隔离的系统,因此只有受灾最严重的地区会停电;城市其他地区仍可使用现有电力,因为电力是在当地发出的。还有一种说法认为,下一场战争不会用枪炮来打,而会在互联网上展开;这使我们的电网系统容易受到网络攻击,可能导致整座城市或整个州断电。不过,独立运行的微电网能够抵御这类攻击,比传统电网更具韧性。
展望未来,需要建立强有力的监管框架,推动消费者层面使用可再生能源微电网,从而减轻中央电网系统的负荷,并为更可持续的发电方式铺平道路。必须明确界定微电网与公共电网之间的关系;公共电网需要考虑微电网层面的发电量,以便相应规划发电工作。这需要采取多方参与的方式,实现共赢;否则,微电网与公共电网之间的争斗只会徒劳无功,最终无人受益。
第四次工业革命的任何领域,都不应比能源的未来更以人为本、更由人主导。获得能源能够赋予人们力量,让他们做到不可思议之事;能源是这座金字塔的基石,教育、健康和就业等其他基础都可以建立在其上。能源也保障了基本的人类尊严,让人们在夜间能够看清自己吃的食物。好消息是,能源领域取得的所有进步,都将加快我们的步伐,消除世界上的能源贫困,让无法获得能源的 10 亿人口降至零。我们生活在数字世界,我们的目标是让所有人都能获得这项基本资源。


