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在本次會(huì)議上，國網(wǎng)江蘇省電力有限公司電力科學(xué)研究院技術(shù)副總監(jiān)袁曉冬分享了主題報(bào)告《雙碳背景下電力行業(yè)的機(jī)遇探索》?，F(xiàn)在，小編經(jīng)過授權(quán)，將演講內(nèi)容整理如下：
袁曉冬：關(guān)于的雙碳背景，我想大家應(yīng)該都比較熟悉，其實(shí)在去年習(xí)總書記在75屆聯(lián)合國大會(huì)的一般性辯論上發(fā)表了一個(gè)重要講話，當(dāng)時(shí)我們國家第一次提出的雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)，就是2030年前我國要實(shí)現(xiàn)碳排放達(dá)峰，要2060年的時(shí)候要實(shí)現(xiàn)碳中和。在今年又明確提出了構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，把我們電力系統(tǒng)后面要怎么干，或者它的主體特征做了一個(gè)更清楚的詮釋。
我今天的報(bào)告圍繞著這個(gè)題目，我們來破解一下三個(gè)問題，首先，雙碳背景，為什么雙碳這件事情的影響如此深遠(yuǎn)；第二，我們看一下電力行業(yè)，我們現(xiàn)在所說的電力行業(yè)還是我們原來講的電力行業(yè)嗎？行業(yè)有沒有發(fā)生變化？第三，大家有很多企業(yè)界的同仁在，而我們一起來探討一下后面的機(jī)遇探索是怎么樣的。
首先第一個(gè)看一下雙碳為什么影響如此深遠(yuǎn)。這部分大概會(huì)有兩個(gè)觀點(diǎn)：第一，雙碳這件事情本身觸及了人類文明發(fā)展的核心要素；第二，這里有一個(gè)高維要素對低維要素的統(tǒng)攝力，而且這個(gè)統(tǒng)攝力非常強(qiáng)，這兩件事情跟大家看一下到底是怎么回事。
我講這件事情的時(shí)候先把畫面感拉遠(yuǎn)，從大衛(wèi)·克里斯蒂安寫的《大歷史》的觀點(diǎn)說起，西方研究歷史跟我們中小學(xué)讀的歷史還不太一樣，他們歷史有好幾個(gè)學(xué)派，其中有一個(gè)學(xué)派研究的大歷史，他其實(shí)是研究整個(gè)歷史背后的規(guī)律，包括從物質(zhì)到整個(gè)生物界，一直到我們?nèi)祟?，他們把這個(gè)作為整個(gè)歷史的演變規(guī)律來看。
在這本書里面提出一個(gè)核心觀點(diǎn)，就是人類社會(huì)發(fā)展的核心元素永遠(yuǎn)是兩個(gè)，能量和信息。如果我們站在地球上研究人類的問題，如果我們抓住兩個(gè)核心要素研究，肯定是已經(jīng)挖到了最底層。
為什么說是能量和信息，因?yàn)槟芰勘举|(zhì)上是等效于物質(zhì)的，大家知道愛因斯坦的質(zhì)能方程，能量和物質(zhì)本身是等效的，能量這件事情讓我們對整個(gè)自然界外部世界，我們對它能進(jìn)行改造，它是可執(zhí)行的部分。
另外一部分是信息，信息這部分本身是我們對整個(gè)外部世界進(jìn)行可編程、可理解的部分，而信息本身又是組織和調(diào)動(dòng)能量的法則。如果我們改變能量和信息獲取方式，它就能夠讓世界變得更加有效率、更加有序，這件事情就是發(fā)展和進(jìn)化，我們整個(gè)人類史，我們在地球上干的所有事情本身都遵循這樣的規(guī)律。
這樣的規(guī)律同底層來看，我們其實(shí)在做三件事情，一個(gè)事情是探索科學(xué)，一個(gè)是開發(fā)技術(shù)，一個(gè)叫發(fā)展經(jīng)濟(jì)。探索科學(xué)是科學(xué)家做的事情，他們發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律，而這個(gè)規(guī)律大部分是信息，物理學(xué)的牛頓定律，愛因斯坦相對論，再往后又有量子理論到弦理論，所有東西是發(fā)現(xiàn)規(guī)律，但是科學(xué)這件事情不能當(dāng)飯吃。科學(xué)完了之后我們就需要開發(fā)技術(shù)，技術(shù)本身是用來把中間的鴻溝給填平的，科學(xué)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)規(guī)律，我知道了物體運(yùn)動(dòng)的速度之后，我要制造汽車，制造衛(wèi)星，我能夠讓這些事情為人所服務(wù)。有了這個(gè)之后，具體把這個(gè)東西造出來干嘛？本質(zhì)上還是為了更好的服務(wù)于人類的生活，我們要發(fā)展經(jīng)濟(jì)，我們靠金融整套體系把我們整個(gè)人類社會(huì)串起來。這是我們理解世界最底層的一個(gè)很核心的規(guī)律。
我們來看幾個(gè)例子，我們看一下能量和信息為什么這么重要，能量和信息本身兩個(gè)東西在我們?nèi)祟惏l(fā)展史上，一旦某一個(gè)變量發(fā)生了重要的突變之后，每一次都是我們?nèi)祟惿鐣?huì)發(fā)生文明突變的點(diǎn)。如果這兩個(gè)點(diǎn)發(fā)生了共振，同時(shí)發(fā)生變化的話，那是人類社會(huì)發(fā)生工業(yè)革命的契機(jī)。
我們看第一次工業(yè)革命蒸汽機(jī)時(shí)代，蒸汽機(jī)駕馭了煤炭，而印刷術(shù)、電報(bào)和鐵路這些信息技術(shù)的快速發(fā)展，當(dāng)這兩個(gè)東西碰到一起之后，就引發(fā)了第一次工業(yè)革命。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)駕馭了石油，當(dāng)我們能夠駕馭石油，我們能把石油里面更高的能比利用出來之后，飛機(jī)、公路和電話起來了，它本身也是增加了連接，第二次工業(yè)革命起來。第三次工業(yè)革命本身軟件駕馭了算力，然后是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和萬物互聯(lián)，其實(shí)是我們現(xiàn)在正在經(jīng)歷的過程，所有的這些點(diǎn)都是我們?nèi)祟愇拿靼l(fā)生重要突變的點(diǎn)。
我們現(xiàn)在回過來轉(zhuǎn)到能源上，我對能源這件事情，因?yàn)槟茉从泻芏喾诸惙绞剑易隽艘粋€(gè)拉開尺度的分類，其實(shí)整個(gè)宇宙里面的能源，他其實(shí)都是利用的原子能，從宇宙大爆炸開始形成了物質(zhì)之后，最后都是物質(zhì)的能源最后轉(zhuǎn)變成我們能利用的能源。這類原子能可以分成地球上和地球外面的，地球上的東西，我們現(xiàn)在正在想辦法在用，這里我們包括了核裂變、核聚變，孩子包括反物質(zhì)。但是目前我們知道核裂變，我們現(xiàn)在核裂變能有核電站的技術(shù)，這里面大概能用到整個(gè)物質(zhì)能量的大概0.7%，而核聚變現(xiàn)在正在研發(fā)可控和聚變的技術(shù)，目前這些東西也沒有突破，但是如果能用起來的話，能用到1.3%。
還有反物質(zhì)，我不知道大家了不了解反物質(zhì)，其實(shí)人類現(xiàn)在基本上無法駕馭，個(gè)別實(shí)驗(yàn)室能夠制造出正電子，這個(gè)東西一旦用起來的話，它的能量占比能夠把整個(gè)物質(zhì)的能量全部釋放出來，就是MC平方，我能把全部釋放出來，大家可以想像如果我桌上一個(gè)杯子，把它全部轉(zhuǎn)化成能量的話，這個(gè)能量有多么巨大，但是目前我們用不了。
還有一部分，我們來看核能，如果不在地球上看的話，我們就在地球外面看，地球外面看的話，站在太陽系里面，我們主要是來自太陽。太陽不斷的在里面發(fā)生著核聚變，太陽發(fā)生核聚變之后，到地球上來的能量，其實(shí)我們能看到的都叫輻射能，而這個(gè)輻射能其實(shí)太陽在億萬年以來，它一直在對地球制造輻射，而這個(gè)輻射能又會(huì)變成幾類。一類是它當(dāng)時(shí)的能量到地球之后變成熱能，這個(gè)熱能在地球上又會(huì)轉(zhuǎn)化成水能、風(fēng)能和波浪能，它會(huì)跟我們地球上的空氣，它的會(huì)把空氣做升騰，空氣在地球上運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了風(fēng)能，同時(shí)又產(chǎn)生了水能，水能也是把水蒸氣升騰之后，在地球上做了一次遷移，然后變成了水能，包括波浪能也是。
另外一類是光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)，其實(shí)是光照到地球上之后，如果我們利用太陽能光伏板，可以它轉(zhuǎn)換成電子，我們把原子和外面的電子拖出來，用電子來發(fā)電。
還有一類就是地球上大量的生物光和作用，看到我這邊箭頭中間加了一個(gè)雙線，其實(shí)這是在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)里面所謂的延遲符號，因?yàn)槲也恢肋@個(gè)東西怎么畫，所以我就叫了這個(gè)結(jié)構(gòu)。光和作用不是一個(gè)瞬間就能發(fā)生了事情，其實(shí)是需要有一段時(shí)間的累積，跟我們儲能是一樣的，是一個(gè)積分效應(yīng)，而不是損失效應(yīng)。光和作用之后產(chǎn)生了生物質(zhì)能，就是地球上包括我們吃了動(dòng)物、植物，消耗它們的能量，包括我們用生物質(zhì)能來發(fā)電，這部分能量都是光和作用直接產(chǎn)生的。
當(dāng)光和作用再往后，這些生物體在地球里面會(huì)被埋葬，我們知道我們的煤和石油是怎么來的，這個(gè)是需要經(jīng)過幾百萬年，在地球里面埋葬之后，最后又變成了有機(jī)化學(xué)能，就是我們所謂的化石能源。我們可以用這張圖勾勒一下地球上所有的能源，地球上面所有的能源就是這么來的。
這里面本質(zhì)上從愛因斯坦的這個(gè)公式出來，我們能用多少是用多少。如果我們把這些能源整個(gè)拉到這條線來看，在這個(gè)維度上其實(shí)是有高熵和低熵兩類。熵這個(gè)概念大家應(yīng)該比較清楚，熵其實(shí)代表了一種混亂程度，它是熱力學(xué)定律里面給出的一個(gè)定義。而我們知道到地球上的能源，包括我們的太陽能、風(fēng)能等等這樣一些能源，其實(shí)是混亂的，叫高熵的能源，在我們電力系統(tǒng)里面經(jīng)常會(huì)把這些能源叫做垃圾電，之所以叫垃圾電，是因?yàn)樗幕靵y程度很高，我想要光的時(shí)候不一定來，但是來了之后經(jīng)常會(huì)波動(dòng)，這就叫熵很高。
但是還有一些能源熵不是那么高，比如我們的生物質(zhì)能和水能，當(dāng)我把水能能量積蓄到一定程度之后，我制造了水電站，這里面的熵相對被降低了，熵是在減少。還有另外一種能源，包括我們現(xiàn)在一直在用的化石能源，現(xiàn)在我們雙碳要革命的這部分能源。這部分能源用了這么久，我們自己想一想，這個(gè)能源非常好。它本身的能量密度很高，石油的能量密度，現(xiàn)在應(yīng)該還沒有儲能能夠做到石油的能量密度。
另外，如果我不去專門用其他的方式把個(gè)能量釋放出來，它的熵其實(shí)是很低的，我們想想一塊煤，如果我不是把它放進(jìn)了發(fā)電廠，我的整套燒煤的發(fā)電體系，不用這套體系對它施加影響力的話，它是固定在那不動(dòng)的。
還有一類姑且叫它核能，就是我們現(xiàn)在地球上的所有物質(zhì)，這個(gè)東西相對更加穩(wěn)定，甚至我們現(xiàn)在連反物質(zhì)都造不出來，或者我們的可控核聚變，我們現(xiàn)在都沒有非常好的能力實(shí)施它，這個(gè)東西其實(shí)熵更低。這是我們的熵這條曲線上，我們看所有的能量是這么分布的，我們現(xiàn)在要講的事情是什么？我們現(xiàn)在講的雙碳這件事情，本質(zhì)上就催生了能量技術(shù)產(chǎn)生了一個(gè)新的突破點(diǎn)，它是把這個(gè)化石能源替代掉了。在整個(gè)坐標(biāo)軸上，如果突然缺失了一塊，但是人類利用能源，目前整個(gè)需求本身不會(huì)發(fā)生突變，不能突然減少的話，那我要怎么樣應(yīng)對它，這就是這件事情的價(jià)值。
我前面講了能量和信息，這兩個(gè)要素是我們整個(gè)人類文明發(fā)展史上的核心要素，這個(gè)核心要路驅(qū)動(dòng)的是科技發(fā)展，技術(shù)進(jìn)步和我們整個(gè)商業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，所以我們可以看到我們現(xiàn)在抽掉的是最底層的這塊積木，所以這件事情的影響很大。
第二個(gè)觀點(diǎn)，時(shí)代的一?；衣湓诿總€(gè)人的頭上就是一座山，為什么這里面很事情的面前，其實(shí)我們每天在新聞里面看到每天有很多事情在發(fā)生，但是發(fā)生對我們產(chǎn)生的影響是不一樣的。即使這件事情是國家領(lǐng)導(dǎo)人說的，他其實(shí)每天也會(huì)有很多信息出來，但是每件事情對我們的影響程度也是不一樣的。這里面的影響程度的高和低是由什么來決定的？我們來看一下我們站在整個(gè)市場的角度，我們來看所有的要素之間是什么樣的關(guān)系。
我們做任何一個(gè)企業(yè)，在企業(yè)里面有核心團(tuán)隊(duì)，包括今天上海電氣、國軒也在這邊，我們有我們的核心團(tuán)隊(duì)，我們有研發(fā)儲能團(tuán)隊(duì)，有工程團(tuán)隊(duì)。所謂的核心團(tuán)隊(duì)關(guān)注的是核心能力、專業(yè)能力，但是在這個(gè)之外有企業(yè)，有上海電氣，可能還有比亞迪等等，但是企業(yè)關(guān)注的是什么，企業(yè)會(huì)關(guān)注產(chǎn)品、市場，企業(yè)會(huì)關(guān)注技術(shù)和運(yùn)營。一家企業(yè)如果認(rèn)為我的產(chǎn)品做到世界第一，像特斯拉認(rèn)為我如果我的Model3和ModelY做到市場第一，我就認(rèn)為我能夠占領(lǐng)市場的一切嗎？大家看現(xiàn)在目前的現(xiàn)狀，你覺得他會(huì)占領(lǐng)一切嗎？因?yàn)樯厦孢€有更高的維度，有行業(yè)和宏觀環(huán)境。
行業(yè)的關(guān)鍵要素是供給、需求、連接、資本、競爭和客戶，再往上的宏觀環(huán)境里面還有政策、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和技術(shù)，任何一個(gè)要素發(fā)生變化都會(huì)對我下面的整個(gè)要素產(chǎn)生整體性的革命。這里面的核心規(guī)律是什么，是高維統(tǒng)攝低維，我們它的維度從內(nèi)圈到外圈其實(shí)是維度由往高升高的，這里面的核心規(guī)律是高維統(tǒng)攝低維。我們現(xiàn)在所說的雙碳戰(zhàn)略到底是什么東西，我們目前看一下雙碳戰(zhàn)略是不是中國一家在做，其實(shí)不是，中國不惜第一個(gè)做，其實(shí)我們做的已經(jīng)相對不是特別靠前了。
我們看一下碳達(dá)峰，目前我們?nèi)蛞呀?jīng)有54個(gè)國家實(shí)現(xiàn)的碳達(dá)峰，像美國、德國這樣的發(fā)達(dá)國家和希臘等第三產(chǎn)業(yè)占比比較高的國家為主，而我們的經(jīng)濟(jì)體量大，節(jié)能減排工作相對起步較晚，所以我們本身提出這個(gè)碳達(dá)峰已經(jīng)是落在后面。
另外，我們看一下碳中和，為了實(shí)現(xiàn)碳中和，除了盡可能降低碳排放之后，還要通過碳匯碳普及包括抵消的方式產(chǎn)生的碳排放，目前已經(jīng)有60個(gè)國家承諾2050-2070年之間實(shí)現(xiàn)碳中和。但是西方國家從碳達(dá)峰到碳中和的時(shí)間一般都會(huì)拉到50年-70年，而我們國家的過渡期大概只有30年，所以我們的任務(wù)很艱巨。這里面可以看到我們的碳中和和碳達(dá)峰，首先是我們國家戰(zhàn)略沒錯(cuò)，但是這個(gè)戰(zhàn)略的層面更高，甚至是一個(gè)全球的戰(zhàn)略。
所謂的雙碳戰(zhàn)略，它所站的維度極其的高，首先他在政策面的維度，它是我們國家提出的一個(gè)響應(yīng)全世界趨勢的戰(zhàn)略，所以在政治這個(gè)層面，它的站位很高。經(jīng)濟(jì)層面無可厚非，我們現(xiàn)在整個(gè)碳這件事情，馬上碳交易市場要出來，交易所也要出來，它本身的碳也要轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟(jì)的變量，甚至在政治和經(jīng)濟(jì)的整個(gè)博弈上面，我們國家會(huì)把碳作為跟美國的美元霸主地位，就是原來美元作為全球霸主的這樣一件事情相提并論。在未來我們大國崛起的路上，我們可能會(huì)把這個(gè)作為重要的籌碼，可以想象一下這個(gè)事情在經(jīng)濟(jì)上的作用。
在社會(huì)上，這件事情也是深深的影響了我們整個(gè)全社會(huì)的生活習(xí)慣和用能習(xí)慣，這里面的影響非常大，技術(shù)大家應(yīng)該非常清楚，我們現(xiàn)在跟碳有關(guān)的技術(shù)，現(xiàn)在整個(gè)發(fā)展的趨勢。我們可以看到雙碳戰(zhàn)略是站在宏觀環(huán)境的高維上面，把高維上面的關(guān)鍵要素全部一網(wǎng)打盡，所以這件事情從高維統(tǒng)攝到低維，不要說我們整個(gè)行業(yè)，不要說企業(yè)和核心團(tuán)隊(duì)，所有的新都會(huì)被它覆蓋，所以雙碳這件事情的重要性有多高，大家可以回頭再看一下。
我們再來回答第二個(gè)問題，電力還是原來那個(gè)行業(yè)嗎？關(guān)于這個(gè)部分，我大概會(huì)有兩個(gè)觀點(diǎn)，一個(gè)我們來剖析一下電力行業(yè)“一”戰(zhàn)略是什么？所謂的“一”，現(xiàn)在我們探究任何一件事情，我之前也講過它的第一性原理，它往下挖的第一性原理是什么，為什么我們要挖第一性原理，因?yàn)橹挥姓业搅说谝恍栽碇?，你站的地面根基才?huì)扎實(shí)，你才會(huì)相信你下面這些事情會(huì)不變。一旦下面這些事情不變之后，你做的所有戰(zhàn)略決策，所有的行為，你心里才會(huì)有那份篤定感。還有儲能+數(shù)字化+新形態(tài)這件事情。
我們來看一下電力系統(tǒng)，簡單來看，如果從供給需求和連接的角度來講，其實(shí)就是一個(gè)發(fā)電電網(wǎng)+用電的過程。這個(gè)結(jié)構(gòu)非常簡單。如果我們把它做大尺度的拆解，它大概是一個(gè)這樣的東西。
發(fā)電就是供電，按我們的供電方式有集中式和分布式，分布式是現(xiàn)在逐漸出來的。這里面的能源有幾類，火電、風(fēng)電、光伏、天然氣、水電、核電等等，分布式現(xiàn)在主要是光伏和風(fēng)電。
在電網(wǎng)這邊，傳統(tǒng)的劃分方法是升壓、輸電、降壓、配電。這個(gè)方法從邏輯結(jié)構(gòu)上來講，我這個(gè)分類方法其實(shí)不會(huì)缺失很多東西，但我前面講了，我這是一個(gè)大尺度的拆解。配電再往下，現(xiàn)在還有一些微電網(wǎng)，這里面包括了配電和儲能。
在用電這塊主要是需求，如果尺度再更加粗放一點(diǎn)，它是第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)和城鄉(xiāng)居民。這是我們國家的劃分方法。
整個(gè)大概是這么分的，如果這么分，我們來看一下我們整個(gè)電力系統(tǒng)本身的原理是什么。這是我以前做過的分析，當(dāng)時(shí)是挖到了這樣一個(gè)層面，因?yàn)檎麄€(gè)電力系統(tǒng)，上面這個(gè)圈代表系統(tǒng)。新型電力系統(tǒng)現(xiàn)在要滿足的條件其實(shí)是一個(gè)安全可靠、高效經(jīng)濟(jì)和清潔低碳，我是在這三個(gè)條件之下，構(gòu)建的這樣一個(gè)系統(tǒng)。
對于這個(gè)系統(tǒng)來講，它的第一電力原理就是“平衡”兩個(gè)字。我們的電力系統(tǒng)永遠(yuǎn)是要滿足平衡，而這個(gè)平衡再拆解下來看，這里面有三個(gè)東西是要平衡的，分別是能量平衡、功率平衡、熵平衡。在這個(gè)系統(tǒng)里的混亂程度，我是不允許它有極度混亂的，我必須要把它的混亂控制到一個(gè)范圍之內(nèi)。其實(shí)也就是我們平時(shí)講的系統(tǒng)可控性，包括穩(wěn)定性這些東西。
如果我們把這個(gè)事情這么看，我現(xiàn)在又再往下挖了一層。前面是把底層的原理列為平衡，把剛剛那三個(gè)要素再代進(jìn)來看一下，所謂的平衡再往下挖一層，它本質(zhì)上是要滿足系統(tǒng)總的熵小于一個(gè)固定值。這其實(shí)是我們電力系統(tǒng)更底層的，應(yīng)該是能源系統(tǒng)更底層的原理，就是總熵小于一個(gè)固定值。
如果我要滿足這個(gè)，對于我整個(gè)系統(tǒng)來講，我們要做的所有事情，圍繞著一個(gè)點(diǎn)來打，那就是熵減，我要讓整個(gè)系統(tǒng)的熵去減少。這部分可能講得有點(diǎn)抽象，不過沒關(guān)系，回頭這個(gè)材料協(xié)會(huì)也會(huì)再分給大家，可以再去探討一下。
現(xiàn)在我先挖掘到這，如果這樣來看，我們再回過來看剛才那張圖。由于雙碳戰(zhàn)略，我們即將缺失這一部分低的熵，剛剛上面那個(gè)公式，其實(shí)總值是要小于一個(gè)固定值。既然要小于固定值，這里面我少掉了很多低熵的部分，這部分將由誰來補(bǔ)償？這其實(shí)是我們未來要破解的一個(gè)很重要的命題，這部分如何來補(bǔ)償？
我們很自然的就想到儲能，如果我們把儲能放在這張圖上，它大概是什么位置？因?yàn)閮δ懿皇俏覀冏匀唤缣烊恍纬傻?，其?shí)是通過我前面講的科學(xué)研究+技術(shù)開發(fā)。從技術(shù)開發(fā)這個(gè)層面，我們是創(chuàng)造出來了一個(gè)東西。如果把它放在這張圖上，它的位置大概就是在這個(gè)地方。儲能的熵肯定是比現(xiàn)在能用的其他能源要低的，它是一個(gè)熵很低的東西。
我們這里面的能量其實(shí)相對是有序可控的，一旦能量在儲能里，是有序可控的。但跟化石能源相比，可能又沒有那么好，但是也不一定，技術(shù)再發(fā)展，這個(gè)點(diǎn)可能還會(huì)偏移。儲能在整個(gè)系統(tǒng)里，它能夠去補(bǔ)充負(fù)熵非常重要的要素。
除了儲能之外，還有什么？這里面我再和大家說一個(gè)東西，這個(gè)標(biāo)題叫做麥克斯韋妖的啟示，我不知道大家知不知道麥克斯韋妖？原來熱力學(xué)第二電力提出來之后，就有很多人在質(zhì)疑這個(gè)熱力學(xué)第二電力。熱力學(xué)第二電力講的是系統(tǒng)熱能是會(huì)趨于一個(gè)熱平衡。本來有一杯熱水放在這個(gè)屋子里，這杯熱水自然會(huì)變涼，溫度會(huì)跟室溫變得相平衡，永遠(yuǎn)是這樣。
有人就提出了一個(gè)質(zhì)疑，有沒有可能會(huì)這樣，他說這個(gè)熱力學(xué)第二電力可能不對。架假設(shè)我這有兩個(gè)密閉的空間，一開始的溫度是一樣的，但上面有個(gè)小妖怪，兩個(gè)空間中間有一個(gè)小的門。如果是偏熱的分子跑到門口，我這個(gè)小妖怪一看，這是個(gè)熱分子，我就把你放過去；如果是冷分子，我就不讓你過去。這樣慢慢就會(huì)把這兩個(gè)空間變成了一個(gè)空間是冷空氣，一個(gè)空間是熱的空氣。這是科學(xué)家做的一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)。
當(dāng)時(shí)麥克斯韋妖想，如果是這樣，熱力學(xué)第二電力不就被破壞了嗎？熵不就自然會(huì)變負(fù)，會(huì)變小。這是當(dāng)時(shí)麥克斯韋妖想的這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)。后來大家發(fā)現(xiàn)不對，因?yàn)檫@里面有小妖怪在守這個(gè)門，雖然沒有給這個(gè)系統(tǒng)注入能量，但是每一次他在做判斷的時(shí)候，他給系統(tǒng)注入了一個(gè)什么東西？就我們一開始想的人類文明發(fā)展的兩個(gè)要素，他注入了另外一個(gè)東西，就是信息。他每一次都給出了一個(gè)0和1的開關(guān)信號，本身信息這件事情也是能夠改變系統(tǒng)熵的一個(gè)重要要素。
后面通過信息論的整個(gè)發(fā)展，定義了這個(gè)信息熵這套系統(tǒng)的發(fā)展。我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)通過提高信息熵也能夠降低熱力學(xué)的熵，這是科學(xué)上這樣的一個(gè)發(fā)現(xiàn)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)其實(shí)就是把信息跟能量兩件事情給打通了。打通了之后，對我們來說有什么好處？前面講整個(gè)新能源電力系統(tǒng)，我們現(xiàn)在需要的是負(fù)熵，剛剛講了儲能是一種方式。除了這個(gè)方式之外，我還可以引入負(fù)的信息熵。前面儲能其實(shí)是引用了一個(gè)負(fù)的能量。
負(fù)的信息熵是什么？其實(shí)這兩年大家一直在喊的，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化。這件事情其實(shí)就是我們現(xiàn)在要干的。還有一件事情是什么？同時(shí)引入負(fù)的能量熵和信息熵。這個(gè)就是我們現(xiàn)在一直在講的結(jié)構(gòu)形態(tài)，大家有的時(shí)候也在說我們的電力系統(tǒng)未來是不是還要大電網(wǎng)的形態(tài)？微網(wǎng)可不可以，配電網(wǎng)行不行，大家現(xiàn)在討論非常多。這些形態(tài)是什么？現(xiàn)在業(yè)界也有很多觀點(diǎn)，比如利用新能源汽車的發(fā)展，包括建筑用能的發(fā)展，能不能把這個(gè)東西結(jié)合起來？
所有現(xiàn)在想的東西，其實(shí)都是改變了結(jié)構(gòu)形態(tài)。結(jié)構(gòu)形態(tài)這件事情就同時(shí)在改變兩個(gè)東西，一個(gè)是改變了能量熵，一個(gè)是改變信息熵。一旦把原來的系統(tǒng)，原來的結(jié)構(gòu)，比如疾控的系統(tǒng)，我把它分成了兩個(gè)層級，變成了一個(gè)分布式系統(tǒng)之后。本身這件事情就是往這個(gè)系統(tǒng)里注入了大量的負(fù)熵。
如果我們這么來看，剛才那個(gè)模型再進(jìn)一步把它具像化。其實(shí)新能源電力系統(tǒng)的“一”戰(zhàn)略可以在系統(tǒng)總熵小于一個(gè)固定值的前提下，通過數(shù)字化來實(shí)現(xiàn)信息的熵減，通過儲能來實(shí)現(xiàn)能量的減，通過新型結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)組織的熵減。這個(gè)時(shí)候我們的電力系統(tǒng)變成了一個(gè)什么樣子呢？我們現(xiàn)在能夠看到大家已經(jīng)提出來的一些方案，包括在儲能這邊，電化學(xué)儲能，包括儲氫，儲熱，都是利用儲能來實(shí)現(xiàn)熵減的一些方式。
新型的結(jié)構(gòu)包括蜂巢配網(wǎng)，分成自制，熱網(wǎng)耦合的結(jié)構(gòu)，包括現(xiàn)在與交通網(wǎng)耦合?，F(xiàn)在講到的把電動(dòng)汽車跟電網(wǎng)做一個(gè)融合，變成一個(gè)新的結(jié)構(gòu)。這里面也是一個(gè)新的結(jié)構(gòu)，包括建筑耦合。大家現(xiàn)在提數(shù)字化比較多，如果要來分，它包含了產(chǎn)品數(shù)字化服務(wù)流程和組織，這里面大家一定要看到，我們不能忽視組織的數(shù)字化改造。產(chǎn)品都數(shù)字化了以后，數(shù)字化不是裝傳感器，建系統(tǒng)，其實(shí)是數(shù)字化是非常完整的，一整套體系。
這里面還有一個(gè)就是全量全要素的采集和連接，以及全量全要素的實(shí)施反饋。一定完成了這整套體系之后，才能為系統(tǒng)注入有效的負(fù)熵。注入有效的負(fù)熵其實(shí)就是我們應(yīng)對雙碳的重要措施。其實(shí)也有很多業(yè)內(nèi)專家給出了對這些事情的思考，但如果我們把它套到剛才的整個(gè)模型來看，大家的思考都是在剛才的結(jié)構(gòu)里去找一些具體切入的方式。像中國電科院的秦小輝（音），秦所給的一些方案。平衡模式，物理形態(tài)，動(dòng)態(tài)特性，外在形態(tài)。這些東西的改變，也都是在結(jié)構(gòu)里。 國網(wǎng)的沈總，他對信息電力系統(tǒng)的主要觀點(diǎn)，一個(gè)是內(nèi)部電氣特征，還有一個(gè)是外部的表現(xiàn)形式。
我們看到大家現(xiàn)在對整個(gè)信息電力系統(tǒng)的理解，所提出的各種方案，其實(shí)都在目前這個(gè)框架之內(nèi)，包括特斯拉提出的能源計(jì)劃，其實(shí)特斯拉這個(gè)能源計(jì)劃對我們現(xiàn)在的挑戰(zhàn)也比較大。他的能源計(jì)劃也是在我們這個(gè)結(jié)構(gòu)之內(nèi)，利用了儲能和氫的結(jié)構(gòu)為系統(tǒng)里注入了大量的負(fù)熵，利用負(fù)熵去替代雙碳被減掉的那塊東西。
最后來看一下探索新機(jī)會(huì)的方法。時(shí)間關(guān)系，我稍微快一點(diǎn)。這里面我想跟大家分享兩個(gè)方面：
1、打開邊界發(fā)現(xiàn)機(jī)會(huì)。
2、適者生存長出機(jī)會(huì)。
這里面其實(shí)兩個(gè)不同的思考路徑，怎么樣去找新機(jī)會(huì)。首先要解釋一下三種創(chuàng)新形式，其實(shí)是創(chuàng)新理論里比較基礎(chǔ)的一個(gè)理論，第二曲線的理論。這里面想表達(dá)的意思是一個(gè)行業(yè)整個(gè)發(fā)展是具有一個(gè)生命周期的，這個(gè)生命周期跟整個(gè)生命發(fā)展本身是一樣的，有幼年期，快速成長期，老年期，衰退期，最后這個(gè)行業(yè)可能就沒有了。
一個(gè)行業(yè)在沒有之前，一般都會(huì)進(jìn)行兩次自救，就是兩種方法的自救。第一個(gè)辦法是快要消亡之前，找到另外一個(gè)方式，再把這個(gè)行業(yè)長出一條曲線來。第二個(gè)辦法是在這個(gè)點(diǎn)上，找到一個(gè)突破性的創(chuàng)新技術(shù)，在這個(gè)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)一個(gè)飛躍。這是創(chuàng)新理論的一個(gè)東西，這邊簡單提一下。
現(xiàn)在所謂的新能源電力系統(tǒng)本質(zhì)上，在這個(gè)曲線的發(fā)展過程中，其實(shí)是符合了這樣一個(gè)規(guī)律。以火電為主的電力系統(tǒng)其實(shí)已經(jīng)走到了第一曲線，往極限點(diǎn)走的方向。我們現(xiàn)在希望開啟第二條新能源電力系統(tǒng)這樣一條S曲線，而這兩條S曲線共同把電網(wǎng)發(fā)展這件事情延續(xù)下去，延續(xù)電網(wǎng)發(fā)展的生命周期。這是這件事情的本質(zhì)。
這里面其實(shí)是要回答一個(gè)問題，機(jī)會(huì)是設(shè)計(jì)出來的還是生長出來的？在中國文化的語境下，大家會(huì)更多的理解這個(gè)是設(shè)計(jì)出來的，我們要有規(guī)劃，要有計(jì)劃，做好計(jì)劃之后，要排計(jì)劃，再一件事情分解下去做。
如果是設(shè)計(jì)出來，雙碳戰(zhàn)略本身是矯正了原來舊系統(tǒng)的隱含假設(shè)。原來舊系統(tǒng)的隱含假設(shè)就是整個(gè)資源環(huán)境不要錢，因?yàn)檫@個(gè)資源環(huán)境不要錢，原來的假問題是如何滿足用能需求，我們的命令是如何滿足用能需求。但實(shí)際上，我們真正要解決的問題不是滿足用能需求，而是如何滿足人類發(fā)展的需要，這是一個(gè)真問題。
自然環(huán)境是有價(jià)值，如果是擴(kuò)大了認(rèn)知邊界之后，自然環(huán)境是有價(jià)值，這個(gè)時(shí)候我們的系統(tǒng)，這個(gè)圈比這個(gè)大，為什么？因?yàn)檫@個(gè)圈里包含的要素和它的連接關(guān)系更多，這里面我們構(gòu)建的新系統(tǒng)里面包含了清潔化、市場化、數(shù)字化和多元主體的網(wǎng)絡(luò)化。我們從系統(tǒng)論的觀點(diǎn)來看，所謂系統(tǒng)就是系統(tǒng)里的要素和要素之間的連接關(guān)系。
我們新系統(tǒng)里，它的要素比原來多了，而且它的連接關(guān)系也發(fā)生了變化。當(dāng)兩個(gè)系統(tǒng)發(fā)生變化了之后，我怎么樣去找機(jī)會(huì)？其實(shí)是在轉(zhuǎn)換點(diǎn)上，從天時(shí)、地利、人和這三個(gè)地方找，去找機(jī)會(huì)。找到這個(gè)機(jī)會(huì)，如果是符合規(guī)律，你就可以把這個(gè)作為規(guī)劃去執(zhí)行。
這里面有一個(gè)方法論，包含的東西特別多。從宏觀環(huán)境來講，這里面有很多的變化要素。在變化要素里，可能某一個(gè)變化要素跟企業(yè)或者行業(yè)的內(nèi)部關(guān)鍵要素是重疊的，這就是我們的機(jī)會(huì)。找到機(jī)會(huì)之后，我們對這個(gè)機(jī)會(huì)做MVP，所謂的MVP是什么？其實(shí)就是現(xiàn)在講的示范工程。在整個(gè)商業(yè)界里，這個(gè)MVP大家可能會(huì)比較熟，叫最小可行解。我對這件事情做大尺度的單點(diǎn)突破，我把所有的企業(yè)資源和行業(yè)資源都往這個(gè)點(diǎn)去打，如果這個(gè)點(diǎn)能被我打穿，這就是行業(yè)發(fā)展的一個(gè)新機(jī)會(huì)。其實(shí)這件事情創(chuàng)新的邏輯就是這樣。
舉幾個(gè)例子，瑞士軍刀是怎么出來的？在這之前，刀是有的，工具也是有的。但當(dāng)時(shí)有了二戰(zhàn)，在1940年的時(shí)候，二戰(zhàn)是一個(gè)政治因素，這個(gè)因素加進(jìn)去，產(chǎn)生了瑞士軍刀。在1991年的時(shí)候，箱包很早就有，輪子很早就有，但當(dāng)時(shí)航空業(yè)起來了，這個(gè)時(shí)候新秀麗就出來了。2016年的時(shí)候，就在眼前，奶蓋有，茶有，但2016年有一代年輕人出來了，消費(fèi)特性不一樣，這個(gè)時(shí)候喜茶就出來了，包括直播電商也是這么出來。
我們可以看到高額要素一旦發(fā)生小小的變化，就會(huì)有新的要素注入系統(tǒng)。如果你把這個(gè)要素抽到你的研究對象里，你把這個(gè)要素去單點(diǎn)，去放大，就是我們?nèi)?chuàng)新的機(jī)會(huì)。在電網(wǎng)現(xiàn)在供需鏈的結(jié)構(gòu)里，看一下我們現(xiàn)在會(huì)有哪些機(jī)會(huì)？至少看到了電動(dòng)車起來了，微電網(wǎng)，現(xiàn)在大家對微電網(wǎng)的認(rèn)可度也越來越高了，包括在用能端的電動(dòng)車，電動(dòng)船，煤改電等等。
我稍微列了一點(diǎn)，我沒有細(xì)想，如果真的要做行業(yè)拆解，肯定不是今天這么短的時(shí)間能夠分析的。舉個(gè)例子，固態(tài)儲氫及其應(yīng)用。這是我們江蘇在常州的一家公司，固態(tài)儲氫瓶其實(shí)很小，裝在電動(dòng)自行車，就小小的一個(gè)瓶子，它可以替換，非常方便，就像我們換煤氣瓶一樣，這個(gè)東西有什么用？
這里面To C和To B的商業(yè)模式很容易能夠制造起來，其實(shí)也就是發(fā)生了一些小小的要素變化。這個(gè)要素其實(shí)就是小體積的儲能可以方便更換的儲能。還有要素是現(xiàn)在的互聯(lián)網(wǎng)團(tuán)購，像美團(tuán)、滴滴、社區(qū)等等，這些要素也發(fā)生變化，當(dāng)我們把這些要素湊到一起，重新做一個(gè)組合之后，我們能夠構(gòu)建的新商業(yè)模式就很容易能夠滑出來。這就是我們自然規(guī)劃出來的方式。
如果僅靠自然規(guī)劃的方式，有的時(shí)候也會(huì)有問題。這條新聞是昨天剛出來的，我看到是本田宣布終止生產(chǎn)氫能源汽車。前兩年氫能源汽車還很火，包括國家領(lǐng)導(dǎo)人也在日本看了之后，回來還有很多感觸。但為什么本田突然宣布要終止？這里面有一個(gè)很大的問題，就是如果點(diǎn)錯(cuò)了科技樹會(huì)怎么辦？時(shí)間有限，不講太多了。
其實(shí)點(diǎn)錯(cuò)科技樹的例子在歷史上有非常多，包括我們之前的液晶電視和等離子電視，如果你發(fā)展等離子電視，在當(dāng)時(shí)那個(gè)點(diǎn)上，大家看不出來哪個(gè)好，甚至很多人會(huì)認(rèn)為等離子電視更好。一旦點(diǎn)錯(cuò)這個(gè)技術(shù)樹，后面我們可以看到現(xiàn)在液晶顯示器已經(jīng)發(fā)展成了不可阻擋的趨勢。如果企業(yè)把重點(diǎn)放在等離子電視上，可能你的命運(yùn)就會(huì)很慘。
現(xiàn)在氫能源汽車也有這樣的隱憂。另外一個(gè)方法，我們的機(jī)會(huì)可能是設(shè)計(jì)出來的，或者是生長出來的。如果是生長出來，其實(shí)這里面有一個(gè)物理學(xué)思維和生物學(xué)思維的問題。在生物學(xué)思維里，我們回到達(dá)爾文進(jìn)化論的這一套里，最大的變量是時(shí)間的t，利用時(shí)間的t不斷迭代這個(gè)物種，物種跟環(huán)境之間進(jìn)行反復(fù)的迭代。通過這種方式去創(chuàng)造一個(gè)新的東西出來。
我們?nèi)耸潜簧系墼斐鰜淼?，還是自己進(jìn)化出來的？這樣的一個(gè)問題，其實(shí)人是進(jìn)化出來的。進(jìn)化的過程非常復(fù)雜，如果有一個(gè)設(shè)計(jì)師，設(shè)計(jì)了人，設(shè)計(jì)了兩個(gè)眼睛一個(gè)鼻子，眼睛要有這樣的功能，你還真的做不到。這就是這里面的一個(gè)關(guān)系。
如果要從生物學(xué)的角度來講這件事情怎么樣去變化？在企業(yè)發(fā)展過程當(dāng)中，要布局很多的可能性。通過這種可能性的生長，最后能夠找到現(xiàn)在要的第二曲線。舉一個(gè)簡單的例子，字節(jié)跳動(dòng)，抖音是怎么出來的？其實(shí)字節(jié)跳動(dòng)這家公司，本身它的核心技術(shù)要素是在它的推薦引擎，所有東西都是放在推薦引擎上。圍繞著推薦引擎，它的內(nèi)容呈現(xiàn)和分發(fā)上，又做了很多的布局。他們公司基本上就不是一個(gè)大的公司，是拆成了各種各樣的小團(tuán)隊(duì)，每個(gè)小團(tuán)隊(duì)有自己的一套東西，互相之間也不打通，也沒有人在頂層做設(shè)計(jì)，就讓你自由的生長。
生長了之后，在短視頻這個(gè)領(lǐng)域里，抖音就冒出來了，西瓜視頻冒出來了。同時(shí)還布局了很多的呈現(xiàn)方式，但其他的東西可能都死掉了。他就通過這種方式，不斷的滅掉一些東西，生長一些東西，通過這個(gè)方式，讓這個(gè)行業(yè)里有競爭里的東西慢慢呈現(xiàn)出來。這就是一種進(jìn)化算法。
非常有幸，我們生活在中國這樣一個(gè)非常好的創(chuàng)新發(fā)展環(huán)境里，小國才做選擇題，大國當(dāng)然是全都要。剛才本田的氫能源汽車，其實(shí)日本想不想做我們的鋰電池汽車？他肯定也想，他也想做換電，他什么都想。但跟我們比起來，他現(xiàn)在就是小國，他只能在一個(gè)點(diǎn)上下注，沒有我們這么大的市場，沒有我們這么大的回旋余地，所以他不可能做全面下注。
而中國不一樣，中國現(xiàn)在在點(diǎn)科技樹的方面，我們是可以全面下注。通過“飽和式攻擊”，對所有的技術(shù)路線全面下注，這個(gè)做法可能跟剛剛字節(jié)跳動(dòng)講的做法其實(shí)是一樣的。現(xiàn)在可以看到，在新能源汽車的賽道上，純電動(dòng)車，混合動(dòng)力車，氫能源汽車幾個(gè)路線都在并進(jìn)，包括現(xiàn)在的充電方式，慢充，快充，換電，所有的技術(shù)路線都在并進(jìn)。最后哪個(gè)技術(shù)路線走得好，哪個(gè)路線跑出來，這就是我們中國現(xiàn)在在選擇的一條路，也是整個(gè)儲能行業(yè)，大家可以看到這個(gè)行業(yè)現(xiàn)在機(jī)會(huì)這么好，在這個(gè)行業(yè)里怎么樣去找機(jī)會(huì)，其實(shí)大家可以借鑒，可以思考的一個(gè)點(diǎn)。
最后，給大家看一個(gè)圖片。是不是一個(gè)帽子？對，這是一頂帽子。有人會(huì)說這是一頂帽子，但在有些人眼中，其實(shí)是一條蟒蛇，吞掉了一頭大象。這是《小王子》里非常經(jīng)典的一個(gè)橋段。在小王子的眼睛里，他小時(shí)候喜歡畫畫，但他畫的畫，他有很多的想象力。這樣的一個(gè)東西，他畫的是蛇吞象，但所有的大人看到的都是一頂帽子。這個(gè)時(shí)候他會(huì)說“大人們總是什么都不懂，總是需要孩子們反反復(fù)復(fù)的給他們解釋，真煩人”。
因?yàn)槲覀兒芏鄷r(shí)候看待事物都失去了童心，當(dāng)你失去了童心之后，你對整個(gè)外部世界的理解，對機(jī)會(huì)的把握，其實(shí)很多東西也是看不到。最后，我送給大家一句話，真實(shí)的世界只存?zhèn)骷儩嵉?、孩子的心靈中！“愿你走出半生，歸來仍是少年”！
原標(biāo)題：國網(wǎng)江蘇電科院袁曉冬：雙碳背景下電力行業(yè)的機(jī)遇探索
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