电力不足？美国超导超级变电站和智能电网模式可借鉴

能源短缺成为全球面临的重大问题，尤其是电能问题，成为国际普遍头痛的问题。美国在经历了2000年加州供电严重不足的“电力危机”后，终于想出了解决电力不足的两大手段：智能电网和超导超级变电站。

实际上美国有3000多家电力公司(除了2000多家企业外，还有地方经营的电力公司以及电力行业联盟等)。1896年采用特斯拉的交流输电技术后，远途输电成为可能。西屋电气在尼亚加拉瀑布设立了大规模水力发电站，能够对远在30公里外的布法罗供电。此后，许多电力公司开始大规模合并，在上世纪30年代大萧条的复苏期国有电力公司的比率得以增加，但是最终美国3000多家电力公司大多并没有能够完全合并，直至今天。这些电力公司为了实现电量的互相融通，长期推进着输电网的互联工作。目前“东部”、“西部”、“德州”三大区域已经能够互联。

美国输电频率都是60赫兹，但是只有在互联区域内，交流的频率才可以同步，区域外则无法实现互联。尽管互联设备可使交流电转为直流后还能按照其它区域的需求再次转换为交流，但是效率较差，只能转换2GW。为此，从德州向加州输电几乎是不可能的。遥远的亚利桑那州能不能低价向东北部供给太阳能发电站所产生的电量呢？为了实现从亚利桑那向东北部的输电，互联问题以及远途大量传输效率问题一直难以解决。于是就是出现了解决电力不足的两大手段：智能电网和超导超级变电站。

解决互联问题的一个方法是推进在与三个地区相交的新墨西哥州地下建设超级变电站。被称为“Tres Amigas”的这一超导超级变电站将花费6亿美元(约39亿元)的建设费用，从2012年开始建设，计划在2014年开始投入使用。据称，最初使用容量为5GW、未来容量可达30GW。另一个方法是，通过直流进行大容量传输。目前可变压的交流是电网的主力，但是如果点到点输送大容量电力，直流方式效率相对较高。

而另一个继发电、输电之后用电史上的一大技术创新就是“智能电网”。在家庭与办公场所设置“智能电表”，能够自动读取电表数据并无线发送出去，从而进行自动抄表，让电力公司实现实时的网络监控。进而，电力公司通过分析读取来的每个用户的使用数据，了解用户的电力使用状况，可以向用户提示如何最有效节电，在电力高峰到来时，还可以让电力公司通过远程操作调节空调的温度设置。智能电表是建设智能电网的第一歩。目前在美国已经广泛推进着智能电表的安装工作。例如，电力公司PG＆E的智能电表系统由美国银泉网络公司提供，设备硬件由通用电气公司制造。PG＆E基于该系统提供“能源预警服务”。在用户电量使用增加后，电力公司上调一个电价计费段之前，通过电话或短信、电子邮件告知用户。尽管是一个简单的机制，但是未来双方向实时用电量数据的用途必将出现许多扩展。

在中、长期的电力政策方面，我们也可以参考美国的做法，并加以研究和改进。为解决高峰期的电力不足，可按照“短期节电、中期输电、长期发电”的顺序实施组合方法，其中相对于惩罚性管制或让企业分担，政府更应该灵活运用激励性措施，形成让企业自发进行节电的有效机制，来应对当前的“电荒”和未来的能源危机。