三、超導電網和智能電網再造美國能源產業革命的透視

　　1、今天可以將美國送達到世界經濟制高點的產業就是能源產業

　　目前，能源流動至少有四個流程：開采、運輸、加工、銷售和使用；電力產業也包括四個流程，即：發電、輸電、供電、用電和服務，整合這個集合的過程就是改造人類能源體系的過程。我認為，從發電而言就是人類用技術將太陽能、風能、地熱能、石油、天然氣、核能、煤炭、氫能和生物質能等重新整合的問題；從輸電而言就是人類將用新材料和智能電網改進輸電損耗的問題，如果美國電網每年輸電損耗近千億美元，營造一個新電網需要一萬億美元，相當于用美國十年的損耗就解決了電網營建問題，那么美國肯定就會選擇營建這個新網絡；從供電、用電而言就是如何解決分布式能源管理和智能電網管理效益最大化的問題。這些問題奧巴馬政府解決了，美國將跨入新的歷史，解決了部分也將為美國創造新的發展機會，倘若不去解決美國就必須面對持久的危機。

　　我一直強調說，如果說IT是上下游產業鏈巨大的產業，那么比它產業鏈還大的產業就是能源；如果說IT產業昨天曾經將美國送達全球力量的頂峰，那么今天可以將美國送達到世界經濟制高點的產業就是能源產業；如果說美國要以全球化的手段制造當代世界價值最大化的產業，可以說昨天是IT產業，今天就是能源產業，或者更準確地說是智能能源產業。肩負危機重建的歷史使命，開闔美國百年來的創造夢想，奧巴馬政府能源變革的本質注定了是一場跨產業、跨越式的經濟、技術、環境和社會的總體革命。

　　美國能源革命的歷史突破口很多，但是需要使用一個基因或本體將世界能源和商品都聯結起來，希望使用這種天使，抑或魔鬼般的力量運轉世界，創新出奇跡。每天我們都可能碰到它，但是我們可能不認識它，對美國而言，這個通達周身經絡的就是統一電網的體系性改造、節能汽車和替代性能源的聯動轉型，替代性能源需要改造美國電網，統一電網又能夠為節能汽車提供新動力，這是一個珠聯璧合的整體，缺一不可。它將使人類過渡到新的物質世界，并與金融業和互聯網構造的虛擬世界相得益彰，定義這個體系的基因和本體也就成為對人類智慧的深刻挑戰。解決這個問題目前有兩個途徑，其一就是智能電網，其二就是建立超導電網。

　　2、智能電網再造美國電網體系的戰略前瞻

　　目前全球大約有15億臺電表，近20萬公里的電纜線路，其潛力開發無窮。智能電網的本質就是能源替代和兼容利用，它需要在創建開放的系統和建立共享的信息模式的基礎上，整合系統中的數據，優化電網的運行和管理。它主要是通過終端傳感器將用戶之間、用戶和電網公司之間形成即時連接的網絡互動，從而實現數據讀取的實時（real-time）、高速（high-speed）、雙向（two-way）的效果，整體性地提高電網的綜合效率。

　　它至少有如下功效，其一智能電網能夠實現雙向互動的智能傳輸數據，實行動態的浮動電價制度。

　　其二、它可以利用傳感器對發電、輸電、配電、供電等關鍵設備的運行狀況進行實時監控和數據整合，遇到電力供應的高峰期之時，能夠在不同區域間進行及時調度，平衡電力供應缺口，從而達到對整個電力系統運行的優化管理。

　　其三、智能電網能夠將新型可替代能源接入電網，比如太陽能、風能、地熱能等，實現分布式能源管理。

　　其四、智能電表也可以作為互聯網路由器，推動電力部門以其終端用戶為基礎，進行通信、運行寬帶業務或傳播電視信號，GE更安排了智能電網為終端用戶提供無線即時寬帶和視訊服務的計劃和實驗，IT產業的深度革命和能源革命將成為孿生兄弟，智能電網改革將推動美國能源革命的深度裂變。

　　目前美國科羅拉多州的波爾得（Boulder）已經成為了全美第一個智能電網城市，美國多個州已經開始設計智能電網系統，GE、IBM、西門子、Google、Intel等信息產業龍頭都已經投入智能電網業務，其中Google已宣布了一個與太平洋煤氣和電力公司（Pacific Gas & Electric (PG&E)）的測試合作。目前美國大約有1.3億塊電表，倘若包括計算機、傳感器和網絡系統的投資在內，實現市場轉型，這項改革將拉動超過萬億美元以上的投資，這對美國的信息產業是一個巨大的機會。

　　根據美國能源部的統計，通過對美國電網的智能化改造，預計未來20年內可節省近千億美元的投資。智能電網技術革新打開了電信、電網、電視網等整合的通道，為全球電力、電信產業、通信產業、電視媒體等改革提供了獨特機遇。

　　但是，布什政府在對外進行反恐戰爭，對內進行大宗資源產品的炒作，這就為奧巴馬政府留下了重要的機會，奧巴馬政府幾乎只需要選擇是啟動智能電網的有利時機了。我判斷奧巴馬團隊經濟振興計劃中，特別提出進行大規模地改造聯邦政府辦公設施，提高其節能水平；大規模地投資公路、橋梁等基礎設施建設；以及在美國各地推廣普及先進的寬帶，這三項計劃都必然與智能電網相聯系，推進智能電網計劃應該是奧巴馬任內的重要改革舉措。

　　但是，與美國現在危機重建行動相比，奧巴馬團隊可能會感覺智能電網項目的經濟體量還不夠大，如只停留在對現有電網的技術改造其整合效益也還不夠高。因此，奧巴馬團隊應該會在通過對整個美國電網的改革計劃之后，才會最終確定智能電網的實施水平和推進強度，以求得這個改革的最大收益，并實現美國變革的要求。

　　3、超導電網再造美國能源體系的戰略透視

　　荷蘭萊頓大學的卡茂林-昂尼斯教授1911年通過試驗發現汞冷-268.98°C時，汞和許多金屬和合金的都具有失去電阻的特性，根據這種特殊的導電性能，卡茂林將其定義為超導態，據此也使卡茂林獲得了1913年諾貝爾獎。此后，人們開始將處于超導狀態的導體稱之為超導體。這是我們今天討論超導電網的基礎。

　　超導電纜就是采用高溫超導材料制作的電纜，與傳統電纜相比，它具有輸電過程中的能量損耗低，輸送容量大，體積小，電磁污染少的四大優點，在相同截面下，輸電能力是常規電纜的３-５倍。我認為它是目前人類能夠掌控的最具環保價值的纜線，也是提高電網安全性、可靠性、基本上杜絕火災隱患的擇優途徑，建設具有遠距離、大容量、低損耗輸電能力的超導電網是克服常規電纜遠距離輸電時對高壓電纜依賴的唯一途徑，是21世紀人類不可能不圓夢的電力生產方式，至少是21世紀前五十年解決一個國家或地區大容量、低損耗輸電的最佳途徑。尤其適應中國、美國、俄羅斯和歐盟等幅員廣大的區域，從內蒙到上海通過傳統輸電方式輸電至少需要５００千伏的電壓，但是，通過超導電纜可使用２２０伏的電壓輸送。因此，將國家電網革新提升為超導電網，是全球生產力面臨的最偉大的變革之一。

　　世界上超導電力技術研究的帶頭國家就是美國，1999年美國就開始推進了世界上最大規模的SPI（Superconductivity Partnership Initiative）研究計劃，該計劃的研究內容包括超導電纜、超導變壓器、超導電機、超導磁懸浮飛輪儲能、超導限流器等項目的研究。美國在"美國電網2030"規劃中，也提出了采用超導技術建設其骨干電網的建議。美國的能源法中也率先世界其他國家肯定了超導電纜電網的作用。

　　1993年美國能源部即開始投入2000萬美元，以推動企業實現超導電纜的應用化，2001年小布什政府上任初始又向該計劃增資了3700萬美元。小布什總統也是以超導電纜革新美國電網的支持者，其內任美國多次投巨資開展超導電力技術的革新。在此基礎上，美國超導體公司、底特律愛迪生電力公司和意大利皮熱里電纜系統公司通力合作，2001年5月終于實現了在底特律福瑞斯比變電站地下鋪設長360多米的超導電纜，這是世界上第一條實用的超導輸電線路。當時令世界震撼的是這個線路使用了含有鉍、鍶、鈣、銅的氧化物超導陶瓷制造的123公斤重的超導導線取代了原有的9條8100公斤電纜中的的銅導線。

　　那個時侯美國超導體公司銷售的超導導線每米價格為200美元，彼時銅導線每米價格僅為25美元，超導纜線的價格高過銅導線，很難推廣。但是，隨后日本著名電纜企業古河電工等機構很快開發出了超過銅質電纜輸電能力100倍的高溫超導電纜，這個超導材料不在以銀為主要原材料，降低了成本，新材料當時每米成本只有5日元，成本與銅質電纜已經相差無幾。目前古河電氣正聯合住友電氣在美國和橫濱市進一步實驗。美國超導體公司最新開發的超導纜線的成本，若大規模地使用目前也可以降低到銅導線之下了。