智能电网：使脆弱供电网络更“坚强”

杨先碧

现有的供电网络往往是脆弱的，许多自然灾害都可将这些脆弱的电网摧毁，比如冰雪灾害、龙卷风、地震、洪水等。最近，美国科学家甚至警告说，2012年地球将会遭遇强烈的太阳风暴，其破坏力也许远远超过“卡特里娜”飓风，届时全球不少电网都难逃其灾难性的影响。因此，一些研究人员表示，与其坐等灾害的来临，不如现在就行动起来，最重要的是让脆弱的电网智能化，这样它们就能变得更加坚固，人们在灾害中因停电造成的损失也会大大减少。

电子行业鼓吹智能电网已多年了，但是由于资金的匮乏一直不太顺利，现在有人来支持它们了。在奥巴马为首的美国政府的经济刺激计划里，有45亿美元被用于智能电网投资和区域试点建设。在过去的100年里。美国的电网几乎没有做过改进，一直是电力集中输送，用户被动接收。而智能电网则利用数字技术，能够收集、传导供电网络系统的所有数据，并根据实际情况迅速对供电进行调整，这提高了供电系统的效率和稳定性。

在智能电网中，一旦有故障出现，传感器能够帮助供电单位确定故障位置，快速解决故障。在灾害来临时，智能电网将预测到输电线上是否会发生故障，采取补救措施。意思是说，如果一段输电线路因为自然灾害意外断掉，将通过使用备用线路等技术保持整个电网的正常运行。智能电网的建设实际上是一种小投入，大收益。智能电网还能整合不同品质的电能，比如可预测燃煤发电和多变的太阳能和风能发电。

美国一家能源公司宣布，计划预计花费1亿美元将科罗拉多州的博尔德市建成世界上第一座智能电网城市。这是对传统电网进行改造的尝试，使之更符合数字化时代的要求。该公司的首席执行官迪克·凯利说：“智能电网是建设未来电网的第一步。”智能电网设备是连接到电力网的小型计算机，能够帮助用户和电力公司更好地控制他们使用的电力。目前，世界各地大约部署了200万台这种设备，有人预计在未来几年内这个数字还将继续增加。科罗拉多州州长比尔·里德非常欢迎智能电网项目，他说：“智能电网技术将允许我们来更好地管理、节约，监控和理解我们的能源使用。”

除了政府可对电网进行有效监控这个好处外，智能电网让普通用户也能得益。智能电网中的智能电表能够同时跟踪用电量和电价，用户据此可以更有效地控制用电费用。据智能电网的拥护者预测，一些用户会在用电低谷、电价便宜的时候用电，这能缓解电力供应紧张，减少基础设施建设，降低用电成本，减少污染排放。有关专家预计，如果美国四分之一的家庭都安装了智能电表，其节省的能源可供170万辆轿车使用。也就是说，智能电网不只是可以应对自然灾害和其他意外故障，还可以帮助人们节约电能。

智能电网当然也不是完全安全的解决方案。让电网智能化在可以避免灾难的同时，也可能受到黑客或者恐怖分子的网络攻击而崩溃。一些研究人员已经发现了一些能被黑客利用的安全漏洞，恶意攻击者可以利用恶意代码来使用被称为“远程断开”的功能，这个功能是电力公司用来通过网络切断用户电源的。要避免这些攻击，需要研究人员进一步堵住那些网络漏洞。

智能电网技术是基于通信和电子计算机系统的建设，这些建设不仅投资巨大，并且“无形”。看不见的东西别人都比较不愿意去做，因为不是马上可以看得到效果的。还有一些发电企业不欢迎智能电网，那就是因为用电量降低意味着利润降低。因此，美国政府的做法是一边推行智能电网，一边补贴发电企业，提高他们的工作效率。毕竟，电能的节省可以减少向大气中排放的二氧化碳，减缓全球气候变暖的进程。