现在，多种不同的开展趋势可能会重塑全球的电力体系。跟着电力商场转型、技能前进、工业交融、消费办法改动、环境问题日益添加，“消费者”呈现，电力公司有必要立异和开展以应对这种有些紊乱的局势。

美国西北大学微观经济学和经济史学家罗伯特.J.戈登（RobertJ.Gordon）最近在休斯顿莱斯大学的一次讲演中提出了一个有趣的场景：假如一个人在1870年睡着，在1939年醒来，那么这个人将会被这个世界呈现的五个巨大的创造所震动：电力、城市卫生、化学和制药、内燃机、现代通讯。戈登在一本名为“美国添加的兴起与式微”一书中提出了自己的观念，他以为这个要害时期之后是又一个沉寂绵长的几十年，而在此期间，这些创造被提炼和开发利用。

但自20世纪70年代以来，文明现已趋于饱满，只要一丝微弱的改动。在其时，技能阻滞，不平等加重，教育水平徜徉，很难看到一个巨大的改动。他以为，即便是计算机和数字化，到现在为止也只影响了一小部分经济，其绝大部分发生在娱乐、信息和通讯范畴。

一些业界权威人士以为，戈登的经济加权理论虽然功能强大，但它依赖于全要素出产率（一种依据立异功率的国内出产总值的经济手段）是短视的。其间有微软公司创始人比尔？盖茨（BillGates）在博客中标明，“数字革新影响了商场的机制”。许多人也指出，这是一个推翻了全球许多职业的变革时代，电力部分身在其间。

虽然电动轿车（EV）的需求不共同对电网的冲击速度形成不确定性，但电动轿车制造商正在推进快速充电技能，其方针是在五分钟内为100千伏安的电池充电，然后发生1.2兆瓦的需求。一起为体系中的6万辆电动轿车充电，例如美国德克萨斯州轿车部分每年登记的2400万辆轿车中只要0.25％的电量可以将电力需求提高到70GW以上，这大于德克萨斯州电力可靠性委员会（Electric Reliability Councilof Texas）现在的高峰需求。调研组织Wood Mackenzie动力咨询公司在2017年12月的一份报告中标明（图1）。相反，由电动轿车供给的功率提高可能导致石油需求下降。

图1.电动车驱动。WoodMackenzie公司估计，到2035年，将有1.25亿辆电动车（EV）被选用，每天可以代替180万桶的石油需求量，并添加350TWh电力需求。在反映与巴黎协议共同的轨迹的碳束缚场景下，选用的电动轿车可能飙升至3.5亿辆。

1.电力商场的转型

电力职业在曩昔十年的改动是深刻而清晰的，即便电力的多元化格式参差不齐。但数字化不是打乱电力职业开展的仅有要素。

依据Wood Mackenzie公司电力和可再生动力部分的全球内容和商业战略负责人Prajit Ghosh的说法，电力商场促进了这种改动。他以为，电力商场现已成为智能手机现已成为现代生活的巨大“催化剂”。

自从20世纪90年代初，世界各地的选定区域开端经过引入大型发电机之间的竞赛来重建其传统的笔直一体化公用事业，电力商场现已吸收了（虽然速度和规划各不相同）新的改动驱动要素。其间包含技能驱动要素，如公用事业规划的风能和太阳能、分布式发电、智能电网、动力存储、动力功率。其鼓励机制、商业方式和组织办法进一步大幅度地改动了这些改动，给公用事业和其他电力公司的传统电网规划和运营实践以及商业方式带来了应战。

“可以说，电力商场将与智能手机具有相同的目的。”Ghosh在10月份标明。“其原因是电力商场不是首要的商品，这不是像煤炭或天然气这样的燃料。无论是煤炭、天然气仍是可再生动力和生物质动力，电力商场也在不相关的动力商场之间树立联络。例如，虽然大多数国家不再运用很多的石油进行发电，而在电气化方面和电动轿车现已完成了这一联络。”Ghosh说。

2.快速的技能前进

依据Ghosh的观念，另一个中止的要害标志是动力技能的前进。他说，自2007年以来，跟着容量要素的飙升，风能和太阳能的本钱大幅下降，促进了其在所有商场上的迅速遍及，包含近海和分布式动力。

依据世界动力组织（IEA）的数据，可变可再生动力的遍及率在许多商场中将达到20％到30％的比例，愈加广泛的职业现已看到了影响。例如，在德国，传统的热电厂（特别是煤电厂）选用了更灵敏的设备、软件和操作修正，以完成更高的速率、更多的发动和中止，以及更低的最小生成（图2）。

图2.德国的燃煤发电。德国可变发电量的添加为发电机提出了技能和经济问题，但好像现已适应。该图显现了2016年该国七天内燃煤发电厂的发电方式，显现了其循环才能。ENTSO-E（2017a），每种出产类型的实践产值

动力储存也取得了重大进展。多年来，作为可以将间歇式动力出产改动为坚实的根本负荷才能的方针，电力职业在2011年至2014年之间的动力储藏开展得到了更多的重视，在这段时刻内，一些演示项目呈现出不同的技能可以优化能量传输。据商场研讨公司IHSMarkit的数据，全球动力存储商场2017年装置了6GW，与2012年和2013年装置的0.34GW比较呈指数添加。专家遍及估计，由于电池储能本钱翻番，这一添加将继续下去（图3）。HIS公司的猜测显现，到2022年，年度设备储能量可能会激增至40GW.

图3.下降电池组本钱猜测。依据Wood Mackenzie公司的说法，估计2030年的本钱现已完成。它标明，本钱下降将对可再生动力和运送电气化发生长期影响。

AES动力存储公司总裁约翰.扎胡兰奇克（John Zahurancik）说，2015年至2017年期间，动力存储正在被广泛地纳入公用事业规划和电力体系规划。AES公司和西门子公司协作的Fluence Energy公司为电力职业供给技能和效劳。Zahurancik标明：“假如你看看大型公用事业公司出台的资源规划指南，并看看独立体系运营商的范畴，以及他们拟定的规矩改动的办法，他们现已施行了动力存储。”

2017年2月，加利福尼亚州埃斯孔迪多市发布的SGD＆E30兆瓦，120兆瓦时体系由AESEnergyStorage供给。该设备是加利福尼亚州和加利福尼亚公共事业委员会在2016年洛杉矶北部阿利索峡谷天然气储能设备的加急呼应的一部分。

3.技能和工业前沿的交融

美国储能协会（EnergyStorageAssociation）首席执行官KellySpeakes-Backman标明，虽然现在大部分储能都是独立支撑电网，但其将变量发电转换成可调度资源的才能的价值却不足以阐明问题。她指出：“在亚利桑那州和夏威夷州，与太阳能电站配对的四小时和五小时电池使太阳能满意夜间需求。她说，像传统核电和煤炭这样的传统发电所出产的储能也正在显现出收益，由于它将它们转化为更灵敏的资源。美国的大部分抽水蓄能电站正是为此而开发的。与联合循环燃气轮机相同，存储与中等功率发电配套运用，可削减循环，完成更高功率的发电。这就是为什么人们看到像GE和瓦锡兰这样的公司将电池与燃气发电配套运用的原因。”

Ghosh指出，这些开展是两个完全不同的推翻标志的阐明。首先是技能的交融。他指出，电池价格的下降使电动轿车成为一个更可行的挑选，但他们也使太阳能和其他可再生动力更具本钱效益和可靠性。第二个标志是工业的交融。“太阳能工业被电池职业所约束，石油职业和轿车制造业现在也局限于电池职业。他们都在抢夺相同的供给链。”他说。这种相互作用促成了比如可再生设备中的石油公司的交****出资。所有这些终究意味着下降这些技能的本钱，这意味着这些技能越来越遍及。

4.改动动力消费方式

虽然这些改动在供给方面有所体现，但自2007年以来，需求方面的动力耗费明显上升，这首要得益于“动力独立与安全法案”，该法则规定了2012年、2014年和2020年的照明规范。决议计划者在整个电力格式中考虑的一个要害特征是需求松懈。例如，阻滞的需求添加促进发电项目撤销或燃料来历决议计划，并在资源规划中发挥重要作用。“人们现在看到的是能效的影响，而不是之前的原因，很大程度上是由于技能前进使灯泡会每隔一年、两年，三年更换一次，所以周转的速度要快得多。”他说。

消费方式也正在经过不断开展的数字技能（包含技能控制和数据分析）来改动，消费者可以修正运用办法。越来越多的制造商和工业公司正在监控加热和冷却，或许装置能量传感器来丈量耗费改动并猜测需求。与此一起，谷歌、Adobe、宝洁、沃尔玛、麦当劳等大型制造商现已宣告了2020年的动力功率方针，以取得竞赛优势，提高利润率，最近也提高了环境的可持续性。

5.环境的可持续性问题

另一方面，环境的可持续性这个削减污染或减碳的驱动力也可能影响需求。“在十分高的层面上，咱们将进入一个人均动力耗费少或人均国内出产总值的世界，而更多的动力耗费将以电力的方式呈现。”施耐德电气的电力部分和智能电网副总裁MarkFeasel标明。在北美区域，尤其是加利福尼亚州，现已有很多出资用于支撑电动轿车和港口电气化的基础设备。他指出，在北美区域以外，乡村电气化的尽力也添加了新的消费者。

一起，Feasel指出：“财富500强中93％的首席执行官在薪酬组合中都有必定的可持续性目标。但不是由法规驱动的，可持续开展正在源于数字化决议计划。”Feasel指出这是另一个不可否认的推翻性要素。

6.消费者的呈现

分布式动力（DERs）模块化或小规划技能的遍及，使终究用户可以依据电力体系的需要在本地出产动力和时刻耗费，意味着“脱离前史自上而下的供给结构这现已标志着一个多世纪的电力体系。”世界动力组织（IEA）说。它说，最重要的分布式动力（DERs）改动是房顶太阳能光伏（PV）的添加，其全球设备从2010年的10.7GW添加到2016年的45.7GW，到2021年将添加到73GW.以澳大利亚为例，IEA指出，超越20％的家庭现已配备了房顶太阳能光伏。

全体而言，动力功率和需求办理也将包含储能、动力功率和需求办理，这些都将看到愈加重要的添加。该组织标明，监管鼓励办法正在推进配电公司将传统晋级与电网容量相对照，以应对新式代替计划。反过来，这又促进终究用户出资于涣散式发电技能，将其转化为积极办理其本身出产和动力耗费的“消费者”（见图4）。

图4.消费者的呈现。绿线标明德克萨斯州的典型消费者怎么耗费动力。红线显现消费方式，假如消费者布置了住所太阳能电池板，也称为低持续时刻曲线（LDC）。

关于Ghosh而言，消费者的呈现标志着“电力职业全体动态”的改动，虽然他指出这只是电力职业今日面对的多重*之一。

“当考虑所有要素，电动轿车，房顶光伏，存储技能和数字化，这个职业面对的应战是”让所有这些技能实时互相交流，一起坚持可靠性。“他说。

这些将会在多大规划内发挥作用还有待调查。现在，改动行将到来。正如Ghosh所总结的那样：“了解这些应战真的很重要，由于这不仅仅是脱碳，而是重写整个经济，明显，这是一个十分具有应战性的使命。”再过10年，或许人们会对戈登所描绘的“睡梦”情形发生共鸣。

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