現在，多種不同的開展趨勢可能會重塑全球的電力體系。跟著電力商場轉型、技能前進、工業交融、消費辦法改動、環境問題日益添加，“消費者”呈現，電力公司有必要立異和開展以應對這種有些紊亂的局勢。

美國西北大學微觀經濟學和經濟史學家羅伯特.J.戈登（RobertJ.Gordon）最近在休斯頓萊斯大學的一次講演中提出了一個有趣的場景：假如一個人在1870年睡著，在1939年醒來，那么這個人將會被這個世界呈現的五個巨大的創造所震動：電力、城市衛生、化學和制藥、內燃機、現代通訊。戈登在一本名為“美國添加的興起與式微”一書中提出了自己的觀念，他以為這個要害時期之后是又一個沉寂綿長的幾十年，而在此期間，這些創造被提煉和開發利用。

但自20世紀70年代以來，文明現已趨于飽滿，只要一絲微弱的改動。在其時，技能阻滯，不平等加重，教育水平徜徉，很難看到一個巨大的改動。他以為，即便是計算機和數字化，到現在為止也只影響了一小部分經濟，其絕大部分發生在娛樂、信息和通訊范疇。

一些業界權威人士以為，戈登的經濟加權理論雖然功能強大，但它依賴于全要素出產率（一種依據立異功率的國內出產總值的經濟手段）是短視的。其間有微軟公司創始人比爾？蓋茨（BillGates）在博客中標明，“數字革新影響了商場的機制”。許多人也指出，這是一個推翻了全球許多職業的變革時代，電力部分身在其間。

雖然電動轎車（EV）的需求不共同對電網的沖擊速度形成不確定性，但電動轎車制造商正在推進快速充電技能，其方針是在五分鐘內為100千伏安的電池充電，然后發生1.2兆瓦的需求。一起為體系中的6萬輛電動轎車充電，例如美國德克薩斯州轎車部分每年登記的2400萬輛轎車中只要0.25％的電量可以將電力需求提高到70GW以上，這大于德克薩斯州電力可靠性委員會（Electric Reliability Councilof Texas）現在的高峰需求。調研組織Wood Mackenzie動力咨詢公司在2017年12月的一份報告中標明（圖1）。相反，由電動轎車供給的功率提高可能導致石油需求下降。

圖1.電動車驅動。WoodMackenzie公司估計，到2035年，將有1.25億輛電動車（EV）被選用，每天可以代替180萬桶的石油需求量，并添加350TWh電力需求。在反映與巴黎協議共同的軌跡的碳束縛場景下，選用的電動轎車可能飆升至3.5億輛。

1.電力商場的轉型

電力職業在曩昔十年的改動是深刻而清晰的，即便電力的多元化格式參差不齊。但數字化不是打亂電力職業開展的僅有要素。

依據Wood Mackenzie公司電力和可再生動力部分的全球內容和商業戰略負責人Prajit Ghosh的說法，電力商場促進了這種改動。他以為，電力商場現已成為智能手機現已成為現代生活的巨大“催化劑”。

自從20世紀90年代初，世界各地的選定區域開端經過引入大型發電機之間的競賽來重建其傳統的筆直一體化公用事業，電力商場現已吸收了（雖然速度和規劃各不相同）新的改動驅動要素。其間包含技能驅動要素，如公用事業規劃的風能和太陽能、分布式發電、智能電網、動力存儲、動力功率。其鼓勵機制、商業方式和組織辦法進一步大幅度地改動了這些改動，給公用事業和其他電力公司的傳統電網規劃和運營實踐以及商業方式帶來了應戰。

“可以說，電力商場將與智能手機具有相同的目的。”Ghosh在10月份標明。“其原因是電力商場不是首要的商品，這不是像煤炭或天然氣這樣的燃料。無論是煤炭、天然氣仍是可再生動力和生物質動力，電力商場也在不相關的動力商場之間樹立聯絡。例如，雖然大多數國家不再運用很多的石油進行發電，而在電氣化方面和電動轎車現已完成了這一聯絡。”Ghosh說。

2.快速的技能前進

依據Ghosh的觀念，另一個中止的要害標志是動力技能的前進。他說，自2007年以來，跟著容量要素的飆升，風能和太陽能的本錢大幅下降，促進了其在所有商場上的迅速遍及，包含近海和分布式動力。

依據世界動力組織（IEA）的數據，可變可再生動力的遍及率在許多商場中將達到20％到30％的比例，愈加廣泛的職業現已看到了影響。例如，在德國，傳統的熱電廠（特別是煤電廠）選用了更靈敏的設備、軟件和操作修正，以完成更高的速率、更多的發動和中止，以及更低的最小生成（圖2）。

圖2.德國的燃煤發電。德國可變發電量的添加為發電機提出了技能和經濟問題，但好像現已適應。該圖顯現了2016年該國七天內燃煤發電廠的發電方式，顯現了其循環才能。ENTSO-E（2017a），每種出產類型的實踐產值

動力儲存也取得了重大進展。多年來，作為可以將間歇式動力出產改動為堅實的根本負荷才能的方針，電力職業在2011年至2014年之間的動力儲藏開展得到了更多的重視，在這段時刻內，一些演示項目呈現出不同的技能可以優化能量傳輸。據商場研討公司IHSMarkit的數據，全球動力存儲商場2017年裝置了6GW，與2012年和2013年裝置的0.34GW比較呈指數添加。專家遍及估計，由于電池儲能本錢翻番，這一添加將繼續下去（圖3）。HIS公司的猜測顯現，到2022年，年度設備儲能量可能會激增至40GW.

圖3.下降電池組本錢猜測。依據Wood Mackenzie公司的說法，估計2030年的本錢現已完成。它標明，本錢下降將對可再生動力和運送電氣化發生長期影響。

AES動力存儲公司總裁約翰.扎胡蘭奇克（John Zahurancik）說，2015年至2017年期間，動力存儲正在被廣泛地納入公用事業規劃和電力體系規劃。AES公司和西門子公司協作的Fluence Energy公司為電力職業供給技能和效勞。Zahurancik標明：“假如你看看大型公用事業公司出臺的資源規劃指南，并看看獨立體系運營商的范疇，以及他們擬定的規矩改動的辦法，他們現已施行了動力存儲。”

2017年2月，加利福尼亞州埃斯孔迪多市發布的SGD＆E30兆瓦，120兆瓦時體系由AESEnergyStorage供給。該設備是加利福尼亞州和加利福尼亞公共事業委員會在2016年洛杉磯北部阿利索峽谷天然氣儲能設備的加急呼應的一部分。

3.技能和工業前沿的交融

美國儲能協會（EnergyStorageAssociation）首席執行官KellySpeakes-Backman標明，雖然現在大部分儲能都是獨立支撐電網，但其將變量發電轉換成可調度資源的才能的價值卻不足以闡明問題。她指出：“在亞利桑那州和夏威夷州，與太陽能電站配對的四小時和五小時電池使太陽能滿意夜間需求。她說，像傳統核電和煤炭這樣的傳統發電所出產的儲能也正在顯現出收益，由于它將它們轉化為更靈敏的資源。美國的大部分抽水蓄能電站正是為此而開發的。與聯合循環燃氣輪機相同，存儲與中等功率發電配套運用，可削減循環，完成更高功率的發電。這就是為什么人們看到像GE和瓦錫蘭這樣的公司將電池與燃氣發電配套運用的原因。”

Ghosh指出，這些開展是兩個完全不同的推翻標志的闡明。首先是技能的交融。他指出，電池價格的下降使電動轎車成為一個更可行的挑選，但他們也使太陽能和其他可再生動力更具本錢效益和可靠性。第二個標志是工業的交融。“太陽能工業被電池職業所約束，石油職業和轎車制造業現在也局限于電池職業。他們都在搶奪相同的供給鏈。”他說。這種相互作用促成了比如可再生設備中的石油公司的交****出資。所有這些終究意味著下降這些技能的本錢，這意味著這些技能越來越遍及。

4.改動動力消費方式

雖然這些改動在供給方面有所體現，但自2007年以來，需求方面的動力耗費明顯上升，這首要得益于“動力獨立與安全法案”，該法則規定了2012年、2014年和2020年的照明規范。決議計劃者在整個電力格式中考慮的一個要害特征是需求松懈。例如，阻滯的需求添加促進發電項目撤銷或燃料來歷決議計劃，并在資源規劃中發揮重要作用。“人們現在看到的是能效的影響，而不是之前的原因，很大程度上是由于技能前進使燈泡會每隔一年、兩年，三年更換一次，所以周轉的速度要快得多。”他說。

消費方式也正在經過不斷開展的數字技能（包含技能控制和數據分析）來改動，消費者可以修正運用辦法。越來越多的制造商和工業公司正在監控加熱和冷卻，或許裝置能量傳感器來丈量耗費改動并猜測需求。與此一起，谷歌、Adobe、寶潔、沃爾瑪、麥當勞等大型制造商現已宣告了2020年的動力功率方針，以取得競賽優勢，提高利潤率，最近也提高了環境的可持續性。

5.環境的可持續性問題

另一方面，環境的可持續性這個削減污染或減碳的驅動力也可能影響需求。“在十分高的層面上，咱們將進入一個人均動力耗費少或人均國內出產總值的世界，而更多的動力耗費將以電力的方式呈現。”施耐德電氣的電力部分和智能電網副總裁MarkFeasel標明。在北美區域，尤其是加利福尼亞州，現已有很多出資用于支撐電動轎車和港口電氣化的基礎設備。他指出，在北美區域以外，鄉村電氣化的盡力也添加了新的消費者。

一起，Feasel指出：“財富500強中93％的首席執行官在薪酬組合中都有必定的可持續性目標。但不是由法規驅動的，可持續開展正在源于數字化決議計劃。”Feasel指出這是另一個不可否認的推翻性要素。

6.消費者的呈現

分布式動力（DERs）模塊化或小規劃技能的遍及，使終究用戶可以依據電力體系的需要在本地出產動力和時刻耗費，意味著“脫離前史自上而下的供給結構這現已標志著一個多世紀的電力體系。”世界動力組織（IEA）說。它說，最重要的分布式動力（DERs）改動是房頂太陽能光伏（PV）的添加，其全球設備從2010年的10.7GW添加到2016年的45.7GW，到2021年將添加到73GW.以澳大利亞為例，IEA指出，超越20％的家庭現已配備了房頂太陽能光伏。

全體而言，動力功率和需求辦理也將包含儲能、動力功率和需求辦理，這些都將看到愈加重要的添加。該組織標明，監管鼓勵辦法正在推進配電公司將傳統晉級與電網容量相對照，以應對新式代替計劃。反過來，這又促進終究用戶出資于渙散式發電技能，將其轉化為積極辦理其本身出產和動力耗費的“消費者”（見圖4）。

圖4.消費者的呈現。綠線標明德克薩斯州的典型消費者怎么耗費動力。紅線顯現消費方式，假如消費者布置了住所太陽能電池板，也稱為低持續時刻曲線（LDC）。

關于Ghosh而言，消費者的呈現標志著“電力職業全體動態”的改動，雖然他指出這只是電力職業今日面對的多重*之一。

“當考慮所有要素，電動轎車，房頂光伏，存儲技能和數字化，這個職業面對的應戰是”讓所有這些技能實時互相交流，一起堅持可靠性。“他說。

這些將會在多大規劃內發揮作用還有待調查?，F在，改動行將到來。正如Ghosh所總結的那樣：“了解這些應戰真的很重要，由于這不僅僅是脫碳，而是重寫整個經濟，明顯，這是一個十分具有應戰性的使命。”再過10年，或許人們會對戈登所描繪的“睡夢”情形發生共鳴。

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