凌晨1点12分,一条郊区死胡同里没有任何动静,只有一只饿了的狐狸在翻垃圾桶找夜宵。16号住宅里,电子开始悄无声息地顺着电缆流进一辆电动汽车的电池。楼上,住户睡得正香。
这户人家不知道的是,就在他们睡觉的时候,能源供应商发来了一个信号:现在需求低,电价便宜。电动汽车收到信号,自动开始充电。
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这件事的好处,不只是16号这家人省了点电费。他们帮忙把电力需求"削平"了一点,电网因此更容易平衡供需,更扛得住停电风险,碳排放也跟着降了,邻居们的账单也能跟着便宜一点。
你可能觉得,开灯有电是天经地义的事。但要让电网时刻准备好"刚好够用"的发电量,去接住忽高忽低的需求,是个长期难题。而且这个难题正在变大——用电需求在涨,电源种类也越来越杂。
最直觉的答案是多建发电设施。但一项新研究提出了另一个选项:改变普通消费者的集体行为,效果可能大得惊人。
问题出在"供需对不上"
麻烦的根源,是需求和供给要匹配。
通常傍晚的需求会高得多——人们下班回家,开灯、烧水壶、开电脑、显示器、厨房电器,一样接一样。
英国有多种电源来应付这个需求。可再生能源发电在能源结构里占比越来越高,而且比燃气电站的电更便宜——目前燃气发电约占英国发电量的四分之一。可再生能源的碳足迹也更低,还有助于能源安全。但它的出力是间歇性的,当需求冲到最高点时,反而可能给电网添压力。
要平衡这种供需波动,电网需要能"随叫随到"的容量。这不是新问题。现有的灵活资产包括燃气调峰机组、电网级电池和抽水蓄能。但缺口还会扩大。
能源咨询公司Cornwall Insight的研究人员算了一笔账:现有的或规划中的灵活容量,大约还差10%。要填上这个缺口,得建大约100个电网级电池储能设施,或者400座燃气调峰电站——后者还附带可观的碳排放。这既昂贵,又需要其他电网升级配套。
Cornwall Insight的研究确认了一件事:家庭在增加、减少或转移用电方面,有大量尚未开发的潜力。也就是说,要么鼓励消费者改变行为,要么用自动化方式调节家庭能源使用。
已经在发生的事
这件事已经开始落地了。能源供应商会奖励那些在高峰时段少用电的客户——办法是把一部分用电挪到需求更低的时段,或者挪到电网里可再生能源过剩的时候,比如晴天或大风天。
更省事的做法,是让消费者选择自动充电系统,管好电动汽车和家用电池。连接智能电表的智能开关,可以设定在需求低或可再生电力充足时充电。这有助于削掉尖峰,省下额外发电的需求。
"(消费者)完全可以幸福地一无所知,对能源系统那一侧发生的事完全不关心。"Jacob Briggs说。他是Cornwall Insight这项关于消费者主导灵活性的研究的合著者。
只要参与的消费者够多,效果就会很不一样。Briggs和同事计算过:消费者主导的需求灵活性,到2030年可避免最多46亿英镑的额外电网成本,到2040年可避免141亿英镑。2030年这个数字平均到每户是153英镑。这笔钱惠及所有人,不管你改没改自己的用电需求。但改了的人,能省得更多。
"那是3吉瓦的网络容量,我们不必去建;或者是不必接入的燃气调峰机组;又或者是可再生能源发电,现在可以在一天中的另一个时段找到去处。"Briggs说。
这需要的是一支"家庭大军",通过改变部分用电时间,把需求尖峰抹平。这群人可以对需求、进而对所需的电网容量产生实质影响。
但任何一支军队都需要合适的装备。灵活性的关键使能器是智能电表——它把安全、准确的用电读数近乎实时地发给供应商。关键在于,电表记录并分享的是你"什么时候"用电,而不只是"用了多少"。根据政府数据,截至去年12月,英国72%的家庭电表是智能或高级电表。
理想中的灵活性长什么样
在拥有智能电表的人群中,灵活电价和方案的采用率正在上升,电动汽车车主尤其积极。截至2026年1月,2.8%的消费者、也就是83.5万户家庭,签了驱动灵活性所需的"分时使用"电价。越来越多的供应商在推出灵活能源方案,比如周末免费用电或更便宜的电,或者对高峰时段少用电给予奖励。
那么,这些电价和方案的采用率需要涨到多少?这些消费者需要做什么才能填上缺口?
Cornwall Insight算过:100万个"全智能家庭"就足以填上缺口。所谓全智能,是指同时拥有电动汽车智能充电桩、热泵、带电池储能的太阳能光伏,而且全部自动响应灵活性信号。
在2030年之前出现这么多"理想灵活性"家庭,可能性不大。但装备没那么先进的家庭,照样能起作用。我们只是需要更多这样的家庭。
一种组合是:300万户装电动汽车智能充电桩,100万户装热泵……
回到凌晨1点12分的那条死胡同。16号住宅里,那辆电动汽车正在安静地充电,住户对此一无所知,也不需要知道。而电网那一侧,尖峰被悄悄削掉了一点点。一户人家做不了什么,但当成千上万户在同一个信号下同时动作,省下的就是几十亿英镑和不必新建的发电设施。
真正有意思的地方在于:这场能源系统的变革,不需要每个人变成"能源专家"。它需要的,只是让设备在你看不见的时候,替你做对的事。
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