国家电网董事长舒印彪2018年3月24日在“中国发展高层论坛2018”经济峰会上表示,再电气化是破解能源发展难题的必然选择,是实现能源转型的根本途径。
电能占终端能源消费比重将不断提升。19世纪以来,电力的发明和广泛应用极大促进了人类社会发展进程;进入新世纪以来,为了应对资源紧张、环境污染、气候变化等挑战,新一轮能源革命蓬勃兴起,全球范围迎来新一轮电气化进程,即再电气化。
舒印彪认为,与传统能源生产消费方式下的电气化相比,再电气化进程具有两个鲜明特点。首先是清洁能源特别是新能源的大规模开发利用:2000~2016年,全球风电、太阳能、水电发电装机年均增长22%、40%和3%,中国高达44%、68%和9.4%;其次是电能对终端化石能源的深度替代,最典型的是电气化交通的发展。研究表明,中国电能占终端能源消费比重每提高1个百分点,单位GDP能耗可下降2-4个百分点。预计到2020年、2030年,全球电能占终端能源消费比重将分别为19%和21%;中国将分别达到25%、29%。再电气化对推动能源转型、保护生态环境、提高经济社会发展效率效益具有重大意义。
220V交流电插座,在办公室或家里随处可见,但在公共场所却很难见到。为什么?难道公共场所就不需要用电吗?显然不是。公共场所用电,急需变革,必须实现再电气化!
电是一种最方便的能源,消费者愿意付费购买,但是,在公共场所用电量不多,对零散的电能进行收费管理,传统的技术成本太高,无法盈利,大家都不愿意做。由于在公共场所的电能使用难以运维管理,老百姓外出用电就没有电源可用,造成他们的“里程担忧”,各种电动车出门后难以找到电源,容易着急上火。
在公共场所找不到电源插座的根本原因是无法解决收费的问题。解决再电气化的核心,是全自动收费无人值守。
清华大学能源互联网创新研究院经过近两年时间的开发,打造出一种公共场所用电管理云平台,有望进一步加速解决掉“出门用电难”的老大难问题。
图1 安装在北京海淀区双清路77号双清大厦地下车库的第一代插座
在已经过去的5年时间里面,老百姓发现家里的智能家电产品越来越多,丰富多彩,带有物联网和互联网色彩的智能插座,语音控制家电,早已经习以为常。这类用电产品,解决了垮时间和空间地域对家电管控的束缚,确实带给普通百姓更多的方便性。比如,小米的带计量功能ZigBee智能插座,带有远程控制,手机APP定时启动各种家电如空调电饭锅等,在手机上就掌握家电耗电功率和用电多少。由于这类家电产品主要面对室内使用场景,用电成本在家庭电表进行收支管理,不会再次参与用电成本结算事务。而“能源互联网共享插座”在工作原理上与小米智能插座有许多相似之处,在应用场景方面却完全不同,主要用于解决公共场所用电难题,彻底解决了小额电力资源实现有偿使用,即付即用,无人值守,自助式服务,安全易用,消防协同监控,全自动管理等技术难题,有望成为未来20年各种公共场所用电管理的主流技术和工具。由于采用了末端wifi无线通信技术,在产品化实施过程中大幅度降低了安装难度和组网的复杂性,也降低了产品生产成本与通信运营成本,具有显著的市场竞争优势。
图2 由普天集团所属鸿雁插座生产厂家订制供货的第二代86插座产品
全自动扫码付费用电插座”目前已经具备产业化推广能力,是一种全新的智能型用电插座,它是“公共场所用电精细化管理云平台”的执行终端产品,其内置有电能表功能,能够对使用该插座的负载进行计量,让云平台知道每个终端的电功率、用电量,测量出线路的电压、电流、温度;其最有用的功能还在于内置有云平台管控的继电器,借助智能手机里的微信或支付宝,无需下载安装APP,经扫码付费即可接通电源,做到了即付即用,享受用电服务。
“全自动扫码付费用电插座”,给用户用电带来极大便利的同时,还可实现电力运维成本下降,打破公共领域用电管理瓶颈;而且可以借助物联网和大数据技术手段管理到每个用电插座,打造一个新型的智慧用能的物理载体,为老百姓外出用电提供方便。用低成本实现“全自动扫码付费用电插座”的产品化,这一特点十分重要:只有价格低,才可能做到遍地安装,无处不在。
“ 全自动扫码付费用电插座”这项新技术,让公共场所用电管理实现再电气化,从梦想进入现实:
1、在投入资金总量与充电桩一样的情况下,能够促进国产电动汽车充电设施安装数量成数十倍的增长,让每个停车位都能实现自助式用电充电服务。为电动汽车使用者消除“里程担忧”,最经济的技术手段,就是让充电插座无处不在,使每个路灯下都能提供扫码充电用电。如果在任何公共场所都能够提供220V、16A的普通充电服务,用户利用电动汽车自带的16A充电器随处可以去充电,就可大幅度减少安装充电桩的投资。此外,针对电动(踏)自行车充电,如果直接在物业小区停车棚提供自助式“全自动扫码付费用电插座”,就能够同时解决充电安全、方便用户、降低运维管理成本、帮助物业增加服务收入等问题。目前,全国只有20多万个电动汽车慢充桩,采用这个新技术,假如用投入20万个电动汽车慢充桩的资金,能够建设400万个充电插座,功能一样,投入却大幅度降低,新技术新方法有望彻底解决电动汽车充电难题。
2、“全自动扫码付费用电插座”能够打造一个全新的再电气化云平台,有机会为电力零售提供一个新的售电工具,还能够让街边的私人家庭和饭馆增加“零售电”服务业务,给每个饭桌边上安装一个“全自动扫码付费用电插座”,顾客吃饭过程中若手机没电了,就能够经简单的小额付费操作后马上为手机充电。饭馆门外的墙边都安装上“全自动扫码付费用电插座”,顾客吃饭前付费2元给自己的电动车充上电,吃完饭,充电也解决了。
3、智慧城市、智慧乡村,离不开“智慧用电”。采用传统供电技术,无法满足用电细分市场的多样化需求。采用新技术跨界整合后,利用云平台技术,就像电信运营商那样,可为用户制定各种各样的用电套餐供其选择。依靠大数据,可为每个人设立独立的用电套餐,即使是使用同一个“全自动扫码付费用电插座”,也可做到对不同用户执行各自对应的价格套餐。只有做到这样,才能开创无处不在的“零售电”的美好未来。
新技术带来新市场,在国家力推的“雪亮工程”中,每个摄像头的附近,已经有电源,也有通信网络,特别适合加装10个“全自动扫码付费用电插座”,就能够增加安全可靠的用电充电服务,而雪亮工程总费用增加不多,就增加了全新的用电功能,一个新的再电气化功能。
为预防锂电池充电起火带来生命财产损失,2017年底,公安部发布通知,不允许电动车的电池拿到室内充电。当各地政府在公共设施建设中推广了“公共场所用电精细化管理云平台”之后,利用先进的再电气化“全自动扫码付费插座”,老百姓出门在外到处看得见“插座”,充电用电比家里更便宜,更方便,自然而然会放弃拿电池回家充电的旧习惯,以后充电就在家门口的车棚里面,最方便。
智慧城市、智慧乡村,智慧用电。公共场所的智慧用电,完全可以通过“公共场所用电精细化管理云平台”来实现,很便宜,十分见效,物业小区、办公写字楼、电动汽车停车位、电动(踏)自行车停车棚、商场饭馆附近,都是实施再电气化的理想场所,交通工具电气化,让我们的生活更美好,雾霾越来越少。
“让充电像睡觉一样方便”,这就是我们的目标。