碳中和與低電價(jià)，二者能兼得嗎？

“自由電力市場(chǎng)下，人們很可能享受不到太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源帶來(lái)的便宜電價(jià)。而且，儲(chǔ)能的發(fā)展有可能與碳中和目標(biāo)漸行漸遠(yuǎn)。”

 

近日，英國(guó)劍橋大學(xué)博士生秦鑫作為第一作者在《焦耳》發(fā)表論文，提出上述顛覆常識(shí)的結(jié)論。但論文同時(shí)指出，碳中和與便宜電價(jià)，對(duì)美國(guó)而言可能將面臨二選一，而中國(guó)通過后發(fā)優(yōu)勢(shì)有機(jī)會(huì)避開美國(guó)踩過的坑。

 

該工作由太原理工大學(xué)教授孫宏斌團(tuán)隊(duì)與美國(guó)哥倫比亞大學(xué)助理教授徐博倫團(tuán)隊(duì)、劍橋大學(xué)教授Ioannis Lestas團(tuán)隊(duì)、清華大學(xué)清華-伯克利深圳學(xué)院教授郭燁團(tuán)隊(duì)合作完成。

 

“斷層”學(xué)科煥發(fā)生機(jī)

 

初入劍橋大學(xué)的秦鑫發(fā)現(xiàn)，在這所大學(xué)里，研究電力系統(tǒng)的教授，年齡差距非常明顯：要么不到40歲，要么年過花甲甚至古稀。不到35歲的徐博倫在美國(guó)也發(fā)現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象。

 

教授年齡斷層的背后，揭示了電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)這門學(xué)科所處的境地。美國(guó)工程院評(píng)選的20世紀(jì)對(duì)人類社會(huì)生活影響最大的20項(xiàng)工程技術(shù)成就中，電力系統(tǒng)排在首位。然而三四十年來(lái)，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)基本停滯不前，無(wú)法吸引人才。

 

電力系統(tǒng)是構(gòu)成整個(gè)社會(huì)傳輸能量的大動(dòng)脈，“牽一發(fā)而動(dòng)全身”是其最顯著特點(diǎn)。該系統(tǒng)既要求安全、高效，現(xiàn)在又要求重視低碳，是人類自創(chuàng)的最復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，也是黑客最感興趣的“軟肋”。

 

一個(gè)經(jīng)典案例極具代表性。曾經(jīng)，加拿大溫哥華一個(gè)發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)小規(guī)模震蕩，蝴蝶效應(yīng)傳至數(shù)千里，最后在美國(guó)加利福尼亞州演化為一場(chǎng)停電事故。電力系統(tǒng)這“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的特點(diǎn)，放在交通等其他系統(tǒng)里幾乎不可想象，就像一場(chǎng)汽車追尾事故能影響另一個(gè)省的高速路網(wǎng)絡(luò)。

 

秦鑫假設(shè)，如果有一天人工智能誕生了自我意識(shí)，能夠如科幻片中描述的那樣統(tǒng)治世界，那么電力系統(tǒng)將是人類最后的防線。因?yàn)闆]有電，人工智能的一切都無(wú)從談起，而電力系統(tǒng)的復(fù)雜程度，更令今天的人工智能暫時(shí)難以攻破。

 

“希望我們能跑贏黑客和有自主意識(shí)的人工智能。”博士二年級(jí)，秦鑫繼續(xù)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)工具分析、診斷、修復(fù)這張最復(fù)雜的網(wǎng)。