产业互联网兴起，聊聊对电力系统的理解-技术圈

最近有知乎网友咨询，如何从传统产业转互联网行业。显然他还没有意识到互联网也在回归传统行业：互联网反垄断调查，互联网反996文化，网上不断热议国家什么时候管程序员高薪等。

且不说是否都合理，至少说明互联网增长和扩张的红利消失，消费互联网将逐步回归成为微利的基础设施，而此时从传统行业进入互联网，显然会遭遇49年加入国民党的尴尬。

近几年圈内也基本都有共识，互联网会向产业发展。早几年意识到消费互联网不可持续，早早转型进入产业赛道，而做产业或行业产品的前提是，对于产业或行业的理解，本篇谈谈对于电力系统的理解。

新的变量

前段时间《以「碳中和」概念为例，聊聊产品经理的底层逻辑》探讨了碳达峰和碳中和是中国未来几十年确定性非常高的事情，围绕此课题展开的工作，将随着时间推进不断释放长期价值。

为了实现碳达峰和碳中和目标，关键路径之一就是采用可再生能源发电，而电力系统需要解决发电和用电瞬时平衡的问题，这就给电力系统带来了新的挑战。电网需要逐步向智能电网升级，才能满足新形势下的要求。

理解电力系统的变量是驱动未来的核心因素，建立从发电、输电、变电、配电、用电的全流程，是形成电力系统认知的基础。

新能源发电

既往发电主要靠火电，主要能源是煤。一方面，煤是不可再生能源；一方面，烧煤产生大量二氧化碳是主要的温室气体，会造成地球气温上升。于是采用新能源发电就成了理想的替代方案。

比较理想的可再生能源主要有风能、光能、水能。到内蒙或河北张北随处可见风力发电的风车；在广大农村不断增多在屋顶的光伏发电装置。新能源在快速落地。

但新能源本身具有随机性、季节性及受天气影响大，因此新能源发电存在不稳定性。这也促使电网做更精准的出力预测和储能装备开发更为必要。

特高压传输

「特高压」这个词近些年出现的频率越来越高，并且被看作中国尖端科技之一。

由于电力在线路上输送存在损耗，而电压越高损耗越小，可传输的距离越长。再结合中国风电和光伏基本上都在西北和北部，水电则主要在西南。而主要用电负荷在东部和东南，这种发电和用电地理上的不平衡，就需要将电能跨长距离运输到东部和南部，而特高压是解决长距离电能运输的关键技术。

以前在湖南读书时，夏天偶尔停电，主要原因是以往火力发电需要将北方的煤运输到南方，而当煤炭供应不足，夏天又出现高峰负荷时，只能拉闸限电。

当然特高压技术的发展除了供需不平衡外，相比发达国家还有个重要原因是，中国经济还在快速发展，新增发电出力和负荷不断增加，客观上推动了对特高压越来越大的需求。而美国从经济因素出发，就没有特别大动力发展特高压技术。

变电和配电

上文提到为了降低电能在输电过程损耗，需要将输电电压提升。同样地，将电力输送给配电网或用户，也需要降低电网等级。为了实现升压和降压就需要有变压器，变压器原理主要靠电感线圈匝数实现升压或降压。以前在农村随处可见裸露的变压器，如今城市主要用配电箱，内部就包含变压器，但从观感和安全性上都有较大提升。

电网正常运行促进正常的生产和生活正常进行，为了防止电网出现问题，自动化的运维监控必不可少，对于电压、电流、正常负荷监控更是基本课题。当出现故障时，电网可以自动调节开关，避免故障蔓延和造成更大损失。

今年春节去西藏游玩，路过某个冰川下有个小屋，小屋由石头砌成，且没有通电，屹立在夕阳下冒出滚滚牦牛粪的炊烟，让人感叹这里的居民生活之原始，如果通电日子会好很多。

前段时间看央视介绍架设西藏超级电网的节目，在西藏架设输电、变电和配电网尤其困难，但考虑我国是社会主义国家，能在经济效益远小于民生效益的事情上如此投入，也是让人自豪，希望那家人能尽快通上电。

有序用电

我们每个人每天生活都离不开电，用电是自然又无感的事情，而实际用电一些趋势也逐步会影响我们每个人。

我们对电能需求越来越大。以个人家中为例，大功率用电器就包含电视、空调、冰箱、热水器、微波炉、电磁炉、跑步机、新风机等，年度用电度数更是超出对儿时用电度数的认知。

节约用电非常必要，但我们需要承认的一点是，随着经济的发展，人们会对电的需求越来越大。比尔盖茨在《气候经济与人类未来》也提到他自己碳排放非常高，但仍不是从堵的方式，避免私人飞机出行，而是从疏的方式做更大有益于降低碳排放的投资和行动。

未来新型电网电价会实时动态调价。电力系统本质上电能的供需，每个时刻供需情形都会变化，电价理论上也应该动态调价。实时电价特征是，用电低谷时电价低，用电高峰时电价高，通过市场的方式动态调节价格。

如果未来动态电价，最好的办法就是在低峰时用电，例如热水器、空调、电饭煲等产品都具有定时功能，电商平台售卖的各种定时插座也能在一定程度上解决分时用电的需求。当然更进一步，我们甚至可以将部分用电器的控制权交给供电公司，动态地削峰填谷，既解决了电网负荷稳定的问题，也能满足低成本用电的需求。

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