智能電網：使脆弱供電網絡更“堅強”

楊先碧

現有的供電網絡往往是脆弱的，許多自然災害都可將這些脆弱的電網摧毀，比如冰雪災害、龍卷風、地震、洪水等。最近，美國科學家甚至警告說，2012年地球將會遭遇強烈的太陽風暴，其破壞力也許遠遠超過“卡特里娜”颶風，屆時全球不少電網都難逃其災難性的影響。因此，一些研究人員表示，與其坐等災害的來臨，不如現在就行動起來，最重要的是讓脆弱的電網智能化，這樣它們就能變得更加堅固，人們在災害中因停電造成的損失也會大大減少。

電子行業鼓吹智能電網已多年了，但是由于資金的匱乏一直不太順利，現在有人來支持它們了。在奧巴馬為首的美國政府的經濟刺激計劃里，有45億美元被用于智能電網投資和區域試點建設。在過去的100年里。美國的電網幾乎沒有做過改進，一直是電力集中輸送，用戶被動接收。而智能電網則利用數字技術，能夠收集、傳導供電網絡系統的所有數據，并根據實際情況迅速對供電進行調整，這提高了供電系統的效率和穩定性。

在智能電網中，一旦有故障出現，傳感器能夠幫助供電單位確定故障位置，快速解決故障。在災害來臨時，智能電網將預測到輸電線上是否會發生故障，采取補救措施。意思是說，如果一段輸電線路因為自然災害意外斷掉，將通過使用備用線路等技術保持整個電網的正常運行。智能電網的建設實際上是一種小投入，大收益。智能電網還能整合不同品質的電能，比如可預測燃煤發電和多變的太陽能和風能發電。

美國一家能源公司宣布，計劃預計花費1億美元將科羅拉多州的博爾德市建成世界上第一座智能電網城市。這是對傳統電網進行改造的嘗試，使之更符合數字化時代的要求。該公司的首席執行官迪克·凱利說：“智能電網是建設未來電網的第一步。”智能電網設備是連接到電力網的小型計算機，能夠幫助用戶和電力公司更好地控制他們使用的電力。目前，世界各地大約部署了200萬臺這種設備，有人預計在未來幾年內這個數字還將繼續增加。科羅拉多州州長比爾·里德非常歡迎智能電網項目，他說：“智能電網技術將允許我們來更好地管理、節約，監控和理解我們的能源使用。”

除了政府可對電網進行有效監控這個好處外，智能電網讓普通用戶也能得益。智能電網中的智能電表能夠同時跟蹤用電量和電價，用戶據此可以更有效地控制用電費用。據智能電網的擁護者預測，一些用戶會在用電低谷、電價便宜的時候用電，這能緩解電力供應緊張，減少基礎設施建設，降低用電成本，減少污染排放。有關專家預計，如果美國四分之一的家庭都安裝了智能電表，其節省的能源可供170萬輛轎車使用。也就是說，智能電網不只是可以應對自然災害和其他意外故障，還可以幫助人們節約電能。

智能電網當然也不是完全安全的解決方案。讓電網智能化在可以避免災難的同時，也可能受到黑客或者恐怖分子的網絡攻擊而崩潰。一些研究人員已經發現了一些能被黑客利用的安全漏洞，惡意攻擊者可以利用惡意代碼來使用被稱為“遠程斷開”的功能，這個功能是電力公司用來通過網絡切斷用戶電源的。要避免這些攻擊，需要研究人員進一步堵住那些網絡漏洞。

智能電網技術是基于通信和電子計算機系統的建設，這些建設不僅投資巨大，并且“無形”。看不見的東西別人都比較不愿意去做，因為不是馬上可以看得到效果的。還有一些發電企業不歡迎智能電網，那就是因為用電量降低意味著利潤降低。因此，美國政府的做法是一邊推行智能電網，一邊補貼發電企業，提高他們的工作效率。畢竟，電能的節省可以減少向大氣中排放的二氧化碳，減緩全球氣候變暖的進程。