国外电力名著译丛 智能电力：应对气候变化智能电网和电力工业的未来 （美）福克斯-本内尔（Fox-PennerP.）著；国网能源研究院 译 2012年版.pdf

书 书 书国外电力名著译丛智 能 电 力应对气候变化，智能电网和电力工业的未来美P e t e rF o x-P e nne r 著 国网能源研究院 译中国电力出版社内 容 提 要本书作者P e t e r F o x-P e nne r是一位国际公认的电力行业权威和享有声望的咨询主管。本书深入分析了美国智能电网发展的背景、发展现状及作者对美国智能电网的见解和建议。全书分为三个部分共十三章，第一部分探讨电力行业与其客户间的交互影响，包括电力销售以及如何通过智能电网改变电力行业的运作方式；第二部分阐述电力行业的燃料供给及脱碳要求，介绍发展大规模发电和分布式发电的成本及其优、劣势；第三部分论述美国电力公司如何进行变革以应对这些挑战和保持可持续发展。本书是对美国智能电网发展的介绍和探讨，对我国发展智能电网有一定的借鉴意义，适合我国电力行业的各级管理人员、从事智能电网研究的技术人员以及对智能电网感兴趣的读者阅读参考。图书在版编目（C I P）数据 智能电力：应对气候变化，智能电网和电力工业的未来（美）福克斯-本内尔（F o x-P e nne r，P.）著；国网能源研究院译.-北京：中国电力出版社，2011.12 书名原文：Sm a r t P o w e r-C l i m a t e C ha ng e，t he Sm a r t G r i d，a nd t he F ut ur e o fE l e c t r i cU t i l i t i e s I SB N978-7-5123-2567-8.智.福国.智能控制-电力系统.T M 76 中国版本图书馆C I P数据核字（2011）第281930号北京市版权局著作权合同登记图字：01-2011-6310号Sm a r t P o w e r：C l i m a t e C ha ng e，t he Sm a r t G r i d，a nd t he F ut ur e o f E l e c t r i cU t i l i t i e sI SB N978-1-59726-705-2C o py r i g ht 2010 P e t e r F o x-P e nne rP ubl i s he d by a r r a ng e m e nt w i t h I s l a nd P r e s sT r a ns l a t i o n c o py r i g ht 2011 by St a t e G r i d E ne r g y R e s e a r c h I ns t i t ut e中国电力出版社出版、发行（北京市东城区北京站西街19号 100005 ht t p：w w w.c e pp.s g c c.c o m.c n）北京丰源印刷厂印刷各地新华书店经售*2012年3月第一版 2012年3月北京第一次印刷700毫米 1000毫米 16开本 16.5印张 295千字印数0001-3000册 定价45.00元敬 告 读 者本书封面贴有防伪标签，加热后中心图案消失本书如有印装质量问题，我社发行部负责退换版 权 专 有 翻 印 必 究序进入21世纪以来，随着气候变化问题的日益突出，全球能源资源环境压力不断增大。电力作为国家基础性产业，责无旁贷地成为调整能源结构和节能减排的主力军。在新形势和新任务下，世界范围内的电力工业正经历着重大变革，无论是在电力技术上，还是在电力政策和电力运营体制上，都要求我们解放思路、更新理念，以崭新的商业模式和市场体系为用户和社会提供清洁、安全、经济、高质量、灵活的电力能源服务。智能电力是一本有趣且有用的书。作者P e t e r F o x-P e nne r博士具有深厚经济学专业背景和多年能源电力政策咨询经历，是国际公认的美国电力工业、能源与环境政策领域的专家。他结合自己丰富的从业经验，用深入浅出的语言、灵活丰富的案例将美国电力工业的过去、现在和未来展望娓娓道来，将专业性相对较强的电力系统形象地展现在读者面前。作者对很多问题都有着独特而深刻的见解，从历史、能源、技术、经济、法律、市场、政策等多方面入手，结合美国不同地区的实际情况进行研究和分析，使读者可以更透彻地了解电力工业在国际气候变化大环境下所面临的机遇和挑战，更全面地了解美国电力工业（尤其是电网）发展的经验与教训。本书介绍和回顾了美国电力工业发展、改革历程，分析和评价了美国电力工业放松管制的前因后果；从电力工业发展对新商业模式的需求出发，为读者讲述了智能电网发展的背景和动因，着重剖析了能源政策（特别是电价政策）、新技术、电力公司的组织模式和监管框架对美国电力市场和社会经济的深远影响；最后阐述了美国电力工业未来发展的挑战，并描绘了新形势下电力公司的商业模式及智能电力未来发展的前景。作者引证了大量的实际案例和能源与电力法律法规，以及丰富的技术、经济方面的研究数据，使本书观点极具说服力和参考价值。智能电网下用户的互动、输电系统的关键作用、电力公司的运营、电力市场框架和商业模式、法律法规体系的变革，这些都是关系到未来全球电力工业发展的核心问题，作者针对以上问题均提出了自己独到的理解和大胆的设想。P e t e r F o x-P e nne r博士虽是基于美国国情对电力工业和未来智能电力进行思考和研究，其论述的经验和教训仍能给我国电力发展提供很多有益的参考，对我国能源电力领域的战略制定与政策研究具有实用的借鉴意义。我相信本书不仅对电力企业和专业人士会有所启发，而且对于政府机构、金融行业以及其他各个利益相关行业也会有所裨益。中国科学院院士、中国电力科学研究院名誉院长译者前言为应对气候变化、保障能源安全、促进经济发展，近年来在世界范围内正在推动一轮新的能源变革。这场能源变革将是一次以技术创新为先导，以电力为核心，以优化能源结构、提高能源效率、促进节能降耗、实现可持续发展为目标的深刻变革。大量的信息、控制等技术与电力技术深度融合，使智能电网成为现代电网发展的共同趋势。与此同时，智能电力、智能交通、智能能源、智能城市等概念也逐渐形成并受到关注。智能电力不仅立足于技术层面，而且还用生动、全面、深刻、专业的笔触从政策的视角回顾了美国电力系统框架的发展历程，并展示了电力工业的未来。美国在电力工业的新技术发展和市场运营理念设计上一直走在世界前列。在市场动力和节能减排目标的驱动下，在经历了不同阶段的改革和一系列停电事故的阵痛后，美国的电力能源政策、电网规划建设思路、电力市场运行框架、电力商品的经营模式正在悄然发生变化。是怎样的环境背景推动了这些变革？美国电力工业的未来会是怎样一幅情景？监管机构、政策与技术在美国的电力变革中和未来的美国电力体制构架中充当了什么样的角色？如何利用市场杠杆力量实现电力的智能销售和使用？对于未来电力体制的发展，我们需要哪些、何种力度的变革？这些问题都可以在智能电力一书中找到答案或获得深入思考的启迪。智能电力一书从新世纪美国电力改革的政策制定参与者和实施见证者的角度，将美国智能电网发展的动因、历史、现状和对未来的展望生动地展示给读者。与其说本书是一本电力技术书籍，更不如说是一本美国电力简史。对于政策制定者、电力发展与改革的关心者和支持者、智能电网的各利益相关方和广大的电力用户来说，本书可开启对电力政策、电力市场运营模式、电力未来发展的问题与展望设想等一系列问题加深了解的大门。在本书的翻译过程中，翻译工作组得到了国网能源研究院各级领导的关心、支持与指导，在此特表示诚挚的谢意。作者在英文原书中附上了详尽的写作笔记。翻译工作组一致认为作者笔记内容丰富，有助于更深入了解作者的写作思路和写作理念。为保证全书的完整性，便于读者进一步了解本书的写作内涵和开展扩展阅读，翻译工作组整理了作者写作笔记的全部内容，附于本译著中。衷心希望智能电力一书的翻译出版对我国电力工业的发展和改革起到积极的推动作用。由于译者水平有限，书中错误或不妥之处在所难免，诚恳希望同行和读者们批评指正。“智能电力一书描绘了美国电力工业及其管理者们以及整个美国所面临的历史挑战的清晰图景。P e t e r F o x-P e nne r所寻求的从细节到总体的解决方案，依赖于地区、州和地域间的协作和现今正在美国进行的创造性的前瞻工作。智能电力一书对于寻求美国未来十年甚至更长远未来有效解决方案的政策制定者来说是一本必读书籍。”C ha r l e s G r a y，美国国家监管委员会联盟常务理事长“这是一部非常棒的著作，具有非凡的见识和深度，同时兼顾了可理解性和实效性。”J o hn K w o ka，美国东北大学，经济系F i nne g a n教授“在智能电力一书中，F o x-P e nne r先生为美国电力工业的发展方向和成功适应低碳环境转变提供了有价值的、有深刻见解的分析。他指出技术将改变集中式的、被动的电力系统格局，使其发展成为动态的、交互式的、愈加以用户为中心的工业体系。针对这个新框架的成功建设，他令人信服地主张电力工业必须通过提供最廉价的能源服务（包括节能）来实现其自身价值的提升。在电力工业中由投资者所拥有的部分，将需要在管理当局的投资激励措施下进行基础性的调整。而公共电力和电力合作社部分，由于它们的经济运行模式提供了丰富的激励手段，这些手段为其拥有者（用户）们提供输送廉价能源的解决方案，因而具有更大的优势。所有的电力工业管理者们和政策制定者们都在面对新模式的挑战，他们都应阅读这本书。”M a r k C r i s s o n，美国公共电力联盟首席执行官“只有少数的几个经济学家工程师像P e t e r F o x-P e nne r那样理解电力系统，像他那样能解释得非常清楚透彻的人更是少之又少。不管你是否同意书中的每个细节，作者关于机会、风险、不确定性和这个庞大的、至关重要的行业转折点的洞察力是权威且富有启发性的。”A m o r yB.L o v i ns，落基山学院院长和首席科学家“该书为电力工业提供了一个精心构思的远景：有机会使用新的组织和监管框架及实施新技术，使得电力工业能够成功应对21世纪气候变化、能源安全和经济效率的挑战”。P a ul J o s ko w，A l f r e d P.Sl o a n基金主席“如果你对节能和新能源替代与能源政策同场竞技感兴趣，这本书是必读的”。A r t R o s e nf e l d，加州能源委员会前主席“智能电力一书对气候政策将怎样改变电力工业这一问题，从电力生产到系统运行，直至商业运作模式，进行了前瞻式的展望。它是所有对气候变化解决方案感兴趣的人的必读书目。”J o eR o m m，C l i m a t e P r o g r e s s.o r g的编辑，美国进步中心高级研究员“一本关于电力工业面临的关键问题的卓越著作。”T ho m a s R.K uhn，爱迪生电力研究院院长序译者前言第一章 第一次电力革命1第二章 放松管制：历史回顾及序幕6第一部分 智能电网和电力销售第三章 新的模式17第四章 智能电费计价28第五章 对监管的挑战37第六章 电力销售（高度不确定）的未来48第二部分 供电方面的挑战第七章 布满铝线的天空57第八章 电力革命68第九章 十亿美元的赌注88第三部分 新电力公司的商业模式第十章 节能：责任何处尽？101第十一章 两个半新商业模式114第十二章 智能整合商127第十三章 能源服务电力公司137结论148技术附录 A155技术附录 B166技术附录 C174笔记179参考文献212缩写词244致谢248书 书 书第一章 第一次电力革命第一章第 一 次 电 力 革 命美国印第安纳州的曼西（M unc i e）在1885年是一个典型的中西部城市。清晨的阳光和周围农场传来的运货马蹄声开启了这座城市一天的生活旋律。最大的工厂属于波尔兄弟（B a l l B r o t he r s），他们制造非常受欢迎的罐头瓶的。傍晚，城市仅有的光亮来自冒着烟的、闪烁的煤气灯，而乡村则依靠蜡烛和煤油灯来照明。在接下