《電子技術(shù)應(yīng)用》
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期待與挑戰(zhàn):能源如何互聯(lián)

2015-08-31

  “互聯(lián)網(wǎng)+”的興起意味著能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代即將席卷而來。然而,能源互聯(lián)網(wǎng)的定義究竟是什么?是不是能源的互聯(lián)就是能源互聯(lián)網(wǎng)?或者是能源與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合?還是僅僅是所謂的智能電網(wǎng)2.0?這些都說出了能源互聯(lián)網(wǎng)的部分特征,但是,并不是能源互聯(lián)網(wǎng)的全部。筆者認(rèn)為,能源互聯(lián)網(wǎng)是借鑒互聯(lián)網(wǎng)的理念與思維,通過多種能源傳輸媒介,構(gòu)成多類型能源對(duì)等接入的高復(fù)雜度網(wǎng)絡(luò),深度融合信息與能源,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)信息與能源開放共享、多類型能源高效環(huán)保利用的新型能源生產(chǎn)、消費(fèi)網(wǎng)絡(luò)。

  能源互聯(lián)網(wǎng)是推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)模式變革的重要手段。能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)將以需求導(dǎo)向、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、開放協(xié)作、因地制宜、試點(diǎn)先行為原則,以發(fā)展可再生能源、分布式能源、微網(wǎng)、需求側(cè)管理與需求響應(yīng),提高能效、節(jié)能減排為切入點(diǎn),推動(dòng)先進(jìn)信息通信技術(shù)與能源基礎(chǔ)設(shè)施深度融合。

  在當(dāng)前言必及”互聯(lián)網(wǎng)+“的語境里,能源互聯(lián)網(wǎng)的魅力正在凸顯。

  能源互聯(lián)網(wǎng)從何而來?

  能源互聯(lián)網(wǎng)概念自2008年美國人首次提出后,一直不溫不火,直到最近被廣泛熱議,看起來很突然,實(shí)則有著深刻而宏大的時(shí)代背景。

  第一大背景就是能源革命的來臨。人類社會(huì)經(jīng)歷了以人力和畜力為代表的柴薪時(shí)代、以蒸汽機(jī)為代表的煤炭時(shí)代和以內(nèi)燃機(jī)為代表的油氣時(shí)代,正在向一個(gè)全新的可再生能源時(shí)代過渡,這將是一場(chǎng)以能源生產(chǎn)清潔化和能源消費(fèi)電氣化為核心特征的新型能源革命,其最終目的就是要建立一個(gè)清潔、高效、經(jīng)濟(jì)、安全、可持續(xù)的現(xiàn)代能源體系,而能源互聯(lián)網(wǎng)正是推進(jìn)這場(chǎng)革命的技術(shù)手段。

  第二大背景就是信息技術(shù)的指數(shù)級(jí)進(jìn)步。摩爾定律、吉爾德定律、梅特卡夫定律和亨迪定律,分別對(duì)計(jì)算能力、網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)價(jià)值效應(yīng)、數(shù)字傳感器,從技術(shù)發(fā)展速度和社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值角度給出了準(zhǔn)確的總結(jié)和預(yù)測(cè)。摩爾定律揭示了計(jì)算能力進(jìn)步的速度,關(guān)于”計(jì)算機(jī)性能每24個(gè)月提升一倍“的預(yù)言,在半個(gè)世紀(jì)后的今天依然適用。

  正在熱賣的蘋果智能手表IWATCH與1985年生產(chǎn)的價(jià)值3500萬美元的克雷-2(Cray-2)超級(jí)計(jì)算機(jī)具備一樣的計(jì)算速度。吉爾德定律對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的發(fā)展速度和成本降低趨勢(shì)給出了準(zhǔn)確的描述,他預(yù)測(cè)主干網(wǎng)帶寬的增長速度每8個(gè)月就增長一倍,并且隨著使用者增多,成本也在快速下降。不僅有線網(wǎng)絡(luò)的速度增長迅猛,移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)也從2G跨入了4G。而在五年前,通過手機(jī)進(jìn)行視頻聊天和上網(wǎng)看電影都是不可想象的。

  梅特卡夫定律則揭示了網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的平方成正比,即網(wǎng)絡(luò)價(jià)值隨著網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量的增加而呈幾何數(shù)級(jí)增長,就像電話網(wǎng)絡(luò)一樣,一個(gè)人的電話是沒有價(jià)值的,但所有人都使用電話,就煥發(fā)出了不可估量的巨大外部?jī)r(jià)值。

  亨迪定律反應(yīng)了數(shù)字傳感器技術(shù)的進(jìn)步速度,變得更小、更輕、更便宜、更好了??纯船F(xiàn)在一個(gè)可握在手里的智能手機(jī),集合了多少傳感器:位置傳感器(GPS)、指南針、高清攝像頭、加速度傳感器、陀螺儀、多點(diǎn)式觸摸屏、話筒,并且各種新型的傳感器還在層出不窮。

  數(shù)字信息技術(shù)的指數(shù)級(jí)進(jìn)步,促成了一個(gè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),即”連接一切“。從傳統(tǒng)的門戶網(wǎng)站、網(wǎng)商、即時(shí)通信這種人與人的聯(lián)接,到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)形式的機(jī)器與機(jī)器的聯(lián)接,最終形成人、機(jī)器、過程和數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。這是一個(gè)基于各種傳感器信息的數(shù)據(jù)大爆炸時(shí)代,也是一個(gè)基于萬物互聯(lián)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的智能化時(shí)代。在這個(gè)時(shí)代里,我們可以讓機(jī)器幫助我們感知一切,優(yōu)化決策,高效執(zhí)行。

  既然互聯(lián)網(wǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng)之間有著千絲萬縷的聯(lián)系,那么能源互聯(lián)網(wǎng)是否完全繼承了互聯(lián)網(wǎng)的全部特征?將能源互聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)等價(jià),或者說進(jìn)行類比,那么至少要解決如下三個(gè)問題:

  1、互聯(lián)網(wǎng)中任何一點(diǎn)信息都可以被全網(wǎng)獲得,能源互聯(lián)網(wǎng)可以么?

  2、互聯(lián)網(wǎng)中信息可以被無限復(fù)制與存儲(chǔ),能源互聯(lián)網(wǎng)可以么?

  3、互聯(lián)網(wǎng)中任何一個(gè)用戶都可能是信息的發(fā)布者與接受者,能源互聯(lián)網(wǎng)可以么?

  為更好地回答上述三個(gè)問題,我們首先要引出“自能源”的概念。

  什么是“自能源”?

  在未來的能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,“傳統(tǒng)的主流能源提供商”的影響力逐漸變?nèi)酰W(wǎng)絡(luò)內(nèi)將出現(xiàn)各種不同的來自四面八方的能源生產(chǎn)者。各類用戶不再被動(dòng)的接受一個(gè)“統(tǒng)一的能源供應(yīng)商”的能源,而是根據(jù)不同的用能需求選擇適合的能源供應(yīng)商。這種用能方式的變革,必將催生更多新的供能主體和供能模式。能源互聯(lián)網(wǎng)的高度開放性、共享性、對(duì)等接入性和即插即用性,將極大的釋放終端用戶作為能源提供主體的積極性和主動(dòng)性。一如互聯(lián)網(wǎng)催生了眾多的個(gè)人信息提供者一樣,能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也必將產(chǎn)生眾多的集能源生產(chǎn)與能源消費(fèi)于一身的能源主體,我們將這樣的主體稱為“自能源”。

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  所謂“自能源”(We Energy),是指具有互補(bǔ)性、開放性、區(qū)域化的能源生產(chǎn)和傳輸者,在能源互聯(lián)網(wǎng)中以先進(jìn)的信息通訊技術(shù)、電力變換技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)為手段,將個(gè)體生產(chǎn)的能源向能源互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)特定的大多數(shù)或者單個(gè)用戶傳輸?shù)囊?guī)范性或非規(guī)范性能源的新型能源生產(chǎn)、存儲(chǔ)和消費(fèi)者的總稱。(見圖)“自能源”主體可以是擁有分布式發(fā)電、儲(chǔ)能、冷熱電聯(lián)產(chǎn)等能源生產(chǎn)或者存儲(chǔ)設(shè)備的個(gè)人、企業(yè)或者是一個(gè)社區(qū)等。

  有了自能源的基礎(chǔ)概念,我們就可以嘗試著來回答上面提出的三個(gè)問題。

  能源互聯(lián)網(wǎng)充滿懸念和期待

  筆者獲悉,去年以來,按照黨中央、國務(wù)院的部署和要求,發(fā)改委圍繞”投什么“、”誰來投“、”怎么投“三個(gè)重大問題,研究提出并組織實(shí)施了信息電網(wǎng)油氣網(wǎng)絡(luò)、生態(tài)環(huán)保、清潔能源、糧食水利、交通運(yùn)輸、健康養(yǎng)老服務(wù)、能源礦產(chǎn)資源保障等七大類重大工程包。而對(duì)于諸多頂層設(shè)計(jì)中,能源互聯(lián)網(wǎng)+充滿了想象力。

  眾所周知,清潔能源包含兩方面的內(nèi)容:

 ?。?)可再生能源:消耗后可得到恢復(fù)補(bǔ)充,不產(chǎn)生或極少產(chǎn)生污染物。如太陽能、風(fēng)能,生物能、水能,地?zé)崮?,氫能等。中國目前是國際潔凈能源的巨頭,是世界上最大的太陽能、風(fēng)力與環(huán)境科技公司的發(fā)源地。

 ?。?)非再生能源:在生產(chǎn)及消費(fèi)過程中盡可能減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染,包括使用低污染的化石能源(如天然氣等)和利用清潔能源技術(shù)處理過的化石能源,如潔凈煤、潔凈油等。

  能源互聯(lián)網(wǎng)是以現(xiàn)代通信技術(shù)為主對(duì)上述能源系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián),實(shí)現(xiàn)大量分布式可再生能源發(fā)電和分布式儲(chǔ)能裝置的應(yīng)用,建立能源和信息流動(dòng)的新型高效電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。發(fā)改委能源研究所研究員時(shí)璟麗此前在接受媒體采訪時(shí)稱,能源互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)、新能源和可再生能源技術(shù)融合的能源系統(tǒng),基于新能源和可再生能源技術(shù)特點(diǎn),通過能源物理網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)融合平臺(tái),進(jìn)行能源相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)的多邊交易,實(shí)現(xiàn)整個(gè)能源系統(tǒng)效率的最優(yōu)化。

  專家表示,能源互聯(lián)網(wǎng)除了具有自愈性、安全性、高效性、經(jīng)濟(jì)性和集成性的特點(diǎn)外,還具有在能源供應(yīng)端可再生、在能源用戶端實(shí)時(shí)交互等特征。可再生能源是最理想的能源,可以不受能源短缺的影響,但也受自然條件的影響,如需要有水力、風(fēng)力、太陽能資源,而且最主要的是投資和維護(hù)費(fèi)用高,效率低,所以發(fā)出的電成本高,現(xiàn)在許多科學(xué)家在積極尋找提高利用可再生能源效率的方法,相信隨著地球資源的短缺,能源互聯(lián)網(wǎng)+正是各國在能源短缺時(shí)代的探索之一。

  比如,國家電網(wǎng)官方微博在6月24日發(fā)布消息稱,美國當(dāng)?shù)貢r(shí)間6月23日,該公司董事長劉振亞在紐約與聯(lián)合國全球契約組織總干事科爾、法國常駐聯(lián)合國大使德拉特等”進(jìn)行了會(huì)談,就共同推動(dòng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)+發(fā)展等達(dá)成重要共識(shí)“。

  能源如何互聯(lián)并全網(wǎng)共享?

  互聯(lián)網(wǎng)為信息提供了一個(gè)能使其隨時(shí)隨地被接入及獲取的開放式平臺(tái),因此信息在全網(wǎng)內(nèi)可以任意流動(dòng),即在規(guī)則允許的范圍內(nèi),網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意一點(diǎn)都可以獲取另外一點(diǎn)的信息。然而,能源互聯(lián)網(wǎng)并不具備這個(gè)特點(diǎn),至少在直接意義上并不具備這一特點(diǎn)。

  互聯(lián)網(wǎng)中信息能夠?qū)崿F(xiàn)被網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意一點(diǎn)獲取的一個(gè)原因是信息在傳輸過程中是無衰減的,然而能源的傳輸過程中是存在能量損耗,且不可忽略的,因此能源在能源互聯(lián)網(wǎng)中從一點(diǎn)任意流向另一點(diǎn)是不切實(shí)際的;互聯(lián)網(wǎng)中信息需要實(shí)現(xiàn)被網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任意一點(diǎn)獲取的另一個(gè)原因是互聯(lián)網(wǎng)用戶對(duì)信息需求類型的無限性及獨(dú)特性,即每個(gè)用戶需求的信息都是獨(dú)特的;然而能源互聯(lián)網(wǎng)用戶對(duì)能源的需求類型是有限的,且可以被替代的,例如,大多數(shù)用戶對(duì)于電能的需求都是50Hz的交流電。因此,能源就近傳輸與使用即可充分、高效、經(jīng)濟(jì)地滿足能源用戶的需求。并且,由于能源互聯(lián)網(wǎng)中“自能源”的出現(xiàn),傳統(tǒng)的高度壟斷的能源生產(chǎn)傳輸行業(yè)壁壘被打破,“傳統(tǒng)的主流能源提供商”的能源生產(chǎn)權(quán)利被讓渡給傳統(tǒng)的能源消費(fèi)階層。同時(shí),能源就地生產(chǎn)、就地消費(fèi)使傳統(tǒng)的能源長距離傳輸功能被極大弱化。對(duì)于普通能源消費(fèi)群體,對(duì)比于傳統(tǒng)化石能源的專業(yè)性和大規(guī)模性,新能源的生產(chǎn)和獲得更加具備便利性和小規(guī)模性。并且,能源互聯(lián)網(wǎng)中新能源的普泛化使來自于能源消費(fèi)終端的“草根能源用戶”能夠更加容易地通過局部互助來實(shí)現(xiàn)能源的部分自給自足。由于能源在傳輸過程中存在能量損耗的現(xiàn)象并且能源需求類型的有限性及可替代性,能源不可以也不需要具備能夠被網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任何一個(gè)用戶獲取的特點(diǎn)。

  然而,這種限制并不意味著能源不能在全網(wǎng)內(nèi)被任意交易。比如,西安的電能用戶指定要購買三峽電站發(fā)出的電能,電力公司完全可以與用戶簽訂電能交易合同,然而在供應(yīng)電能時(shí),并不需要真的從三峽電站進(jìn)行電能調(diào)度,由于電能的可替代性,可以就近選擇電能供應(yīng)商進(jìn)行供電,滿足用戶用電需求,實(shí)現(xiàn)能源的高效、優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保利用。本質(zhì)上,這是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)能源的二次分配過程。從這個(gè)角度看,能源可以通過全網(wǎng)內(nèi)的能源優(yōu)化與二次分配,在間接意義上虛擬地實(shí)現(xiàn)能源在全網(wǎng)內(nèi)可達(dá)。

  能源復(fù)制與儲(chǔ)能如何實(shí)現(xiàn)?

  在互聯(lián)網(wǎng)中,信息可以被無限復(fù)制與存儲(chǔ),其邊際成本為零,那么能源互聯(lián)網(wǎng)呢?

  在當(dāng)前的能源互聯(lián)網(wǎng)中,不是所有能源都能夠被無限復(fù)制與存儲(chǔ),因?yàn)樵谀茉磸?fù)制與存儲(chǔ)過程中存在大量能量損耗,會(huì)間接產(chǎn)生能源資源的浪費(fèi)與經(jīng)濟(jì)損失。如傳統(tǒng)化石能源一定不能被無限復(fù)制與存儲(chǔ),因?yàn)樵诨茉磸?fù)制與存儲(chǔ)過程中產(chǎn)生的能量損耗會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的邊際成本,且對(duì)環(huán)境增加負(fù)擔(dān)。然而,對(duì)于風(fēng)能、太陽能等可再生能源而言,盡管其供能設(shè)備及儲(chǔ)能設(shè)備的固定建設(shè)成本不菲,但除此之外產(chǎn)生的每單位能量的成本較低,其邊際成本幾乎為零。因此,實(shí)際上風(fēng)能、太陽能等可再生能源是可以被無限復(fù)制與存儲(chǔ)的。

  隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,可再生能源接入的滲透率將大幅度提升;隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的不斷完善,網(wǎng)內(nèi)“自能源”的數(shù)量將會(huì)不斷增加。不同于傳統(tǒng)化石能源供應(yīng)商,“自能源”主體以利用可再生能源為主,所以未來能源消費(fèi)用戶對(duì)于傳統(tǒng)能源網(wǎng)絡(luò)和化石能源生產(chǎn)商的依賴必將極大降低,以可再生能源代替化石能源的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變革必將實(shí)現(xiàn)。因此,在未來能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)可再生能源的數(shù)量遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)化石能源時(shí),無限復(fù)制與存儲(chǔ)能源的邊際成本將銳減,甚至減小到幾乎為零。那時(shí),與互聯(lián)網(wǎng)中信息能夠被無限復(fù)制與存儲(chǔ)相同,能源互聯(lián)網(wǎng)中亦能實(shí)現(xiàn)能源的無限復(fù)制與存儲(chǔ)。

  在未來的某個(gè)階段,鑒于風(fēng)能、太陽能等可再生能源發(fā)電、復(fù)制與存儲(chǔ)的邊際成本幾乎為零這一特質(zhì),在能源互聯(lián)網(wǎng)中,利用風(fēng)能、太陽能等可再生能源供能的用戶,是否可以在用能高峰時(shí)段,利用自己的可再生能源一定程度上實(shí)現(xiàn)自給自足,并將多余的能源與其他用戶共享;在低谷時(shí)段,將多余電能儲(chǔ)存以備用。更進(jìn)一步地,當(dāng)可再生能源占比越來越大的情況下,未來是否能在用能低谷等特定時(shí)段實(shí)現(xiàn)能源價(jià)格下調(diào)或者免費(fèi),如互聯(lián)網(wǎng)中的信息一樣,用戶能夠享用到免費(fèi)的能源。

  推進(jìn)能源信息交互和服務(wù)平臺(tái)建設(shè),逐步實(shí)現(xiàn)能量、信息和金融等資源深度融合。重點(diǎn)抓好能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系,標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建和關(guān)鍵技術(shù)研究。從能源的角度,逐步實(shí)現(xiàn)清潔能源就地收集,就地存儲(chǔ),就地使用;從信息的角度,逐步實(shí)現(xiàn)能源信息就地采集,就地分析處理,就地平衡。

  能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)任務(wù)有八項(xiàng):

  1.加快能源互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)研究

  構(gòu)建完善的能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)總體架構(gòu)、能源體系架構(gòu)、IT體系架構(gòu)、安全體系、運(yùn)維體系以及標(biāo)準(zhǔn)體系等能源互聯(lián)網(wǎng)框架體系,奠定能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)。

  大力推進(jìn)新能源及可再生能源生產(chǎn)設(shè)施、儲(chǔ)能設(shè)施、并網(wǎng)設(shè)施及能源網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)研究,促進(jìn)新能源的廣泛應(yīng)用。逐步建成適應(yīng)中國國情的安全、可靠、高效、可控的新型能源網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。突破過電壓、大功率、高可靠、智能化的電力電子器件。

  重點(diǎn)研究已有信息資源的集成和整合,加強(qiáng)能源數(shù)據(jù)治理,提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,構(gòu)建支撐能源互聯(lián)網(wǎng)安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的大數(shù)據(jù)分析與云計(jì)算系統(tǒng)。利用大數(shù)據(jù)分析用戶對(duì)能源價(jià)格、服務(wù)質(zhì)量的反應(yīng),設(shè)計(jì)針對(duì)性的能源交易價(jià)格及能源激勵(lì)機(jī)制。

  2.重視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性

  梳理能源領(lǐng)域與信息領(lǐng)域的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并針對(duì)兩者的融合研制共性關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),與國際、國內(nèi)智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào),逐步建成開放、互操作的標(biāo)準(zhǔn)體系,尤其要重視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)性。

  3.加強(qiáng)園區(qū)及新能源城市能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

  適應(yīng)不同區(qū)域和應(yīng)用需求,開展基于太陽能、風(fēng)能等分布式可再生能源的能源互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn),開展基于太陽能、風(fēng)能等分布式可再生能源的能源互聯(lián)網(wǎng)多種形式的試點(diǎn)應(yīng)用。

  融合多種技術(shù)構(gòu)建由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、光纖固定接入網(wǎng)絡(luò)、電力線通信等各項(xiàng)能源設(shè)施的基礎(chǔ)接入網(wǎng)絡(luò),由大容量光纖網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的信息匯集和傳輸網(wǎng)絡(luò),由大容量高速路由器構(gòu)成的核心信息交換網(wǎng)絡(luò)。

  4.提高能源生產(chǎn)的智能化與能源消費(fèi)的精益化水平

  鼓勵(lì)能源生產(chǎn)企業(yè)建設(shè)智能工廠,采集工廠的運(yùn)行過程數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)特征、能源運(yùn)輸存儲(chǔ)等信息。鼓勵(lì)能源企業(yè)通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)設(shè)備狀態(tài)、電能負(fù)載等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析挖掘與預(yù)測(cè),開展精準(zhǔn)調(diào)度、設(shè)備狀態(tài)評(píng)估、故障判斷和預(yù)測(cè)性維護(hù),提高能源利用效率和安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。

  建立基于互聯(lián)網(wǎng)的能源生產(chǎn)調(diào)度信息公共平臺(tái),促進(jìn)電廠之間、電廠與電網(wǎng)信息對(duì)接,支撐電廠生產(chǎn)和電網(wǎng)規(guī)劃決策,助力實(shí)現(xiàn)全國范圍內(nèi)非化石能源與化石能源協(xié)同發(fā)電,切實(shí)解決棄風(fēng)、棄水、棄光問題。

  5.有序開放能源交易

  推進(jìn)電力價(jià)格體系逐步完善,逐步放開公益性和調(diào)節(jié)性以外發(fā)電計(jì)劃,逐步放開輸配環(huán)節(jié)以外的競(jìng)爭(zhēng)性環(huán)節(jié)電價(jià),開展能源價(jià)格市場(chǎng)化區(qū)域試點(diǎn),建立基于能源互聯(lián)網(wǎng)的供需信息實(shí)時(shí)交互機(jī)制,推廣實(shí)時(shí)電價(jià)。

  6.通過需求側(cè)管理與需求響應(yīng)實(shí)現(xiàn)智慧用能

  構(gòu)建不同市場(chǎng)主體共同參與,以各類能源存儲(chǔ)設(shè)施(蓄冷、蓄熱、蓄電等)為中心的能源削峰填谷網(wǎng)絡(luò),加強(qiáng)智慧能源管理與服務(wù)系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)能源的平穩(wěn)供應(yīng),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能源的有效利用,提升能源效率。

  在用戶間普及負(fù)荷互濟(jì),探索基于直購電批發(fā)等模式推行用戶的電網(wǎng)削峰,探索發(fā)展虛擬電廠調(diào)峰交易模式。鼓勵(lì)在用戶側(cè)實(shí)現(xiàn)“智能用電”,按照《電力需求側(cè)管理平臺(tái)建設(shè)技術(shù)規(guī)范(試行)》要求,實(shí)現(xiàn)用電在線監(jiān)測(cè)并接入國家平臺(tái),逐步實(shí)現(xiàn)用戶通過網(wǎng)頁、APP等互聯(lián)網(wǎng)方式登陸云平臺(tái)管理和控制各用能設(shè)備和節(jié)點(diǎn)。

  7.加強(qiáng)能效管理

  加強(qiáng)工商業(yè)能效管理,提高工商業(yè)企業(yè)用能效率。構(gòu)建能效監(jiān)控平臺(tái),提升能源管理水平。以能源靈活交易為出發(fā)點(diǎn),通過需求響應(yīng)與負(fù)荷互濟(jì)建立工商業(yè)、企事業(yè)單位的需求側(cè)管理。

  8.培育新模式新業(yè)態(tài)

  鼓勵(lì)社會(huì)資本以混合所有制、獨(dú)資等形式(PPP)投資成立新的發(fā)售電主體。大量吸納擁有分布式電源的用戶或微網(wǎng)系統(tǒng)參與電力交易。引導(dǎo)供水、供氣、供熱等公共服務(wù)行業(yè)、節(jié)能服務(wù)公司等提供售電業(yè)務(wù)。支持符合條件的高新產(chǎn)業(yè)園區(qū)或經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)組建售電主體向用戶銷售。

  能源用戶和能源生產(chǎn)者之間真的能夠做到平等、面對(duì)面么?

  在互聯(lián)網(wǎng)中,基于用戶廣泛對(duì)等參與的原則,任何一個(gè)用戶都可以發(fā)布信息,也可以接收信息。對(duì)于能源互聯(lián)網(wǎng)而言,“自能源”使每一個(gè)用戶構(gòu)成一個(gè)小小的能源自給自足的生態(tài)環(huán)境。此時(shí),用戶不再僅僅是一個(gè)能源的被動(dòng)使用者,同時(shí),也可能是一個(gè)潛在的能源提供者,至少,是一個(gè)具有交互能力的能源活動(dòng)參與者。顯而易見,“自能源”的出現(xiàn)使能源互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)每一個(gè)用戶都可以成為能源“生產(chǎn)者”與“消費(fèi)者”。

  “自能源”將由傳統(tǒng)能源供應(yīng)商主導(dǎo)的能源供應(yīng)模式變革為由普通能源用戶自下而上主導(dǎo)的能源交互活動(dòng),將網(wǎng)絡(luò)中傳統(tǒng)的“點(diǎn)到面”的能源傳輸方式轉(zhuǎn)化為“點(diǎn)到點(diǎn)”的一種對(duì)等的能源傳輸理念。正如電商通過互聯(lián)網(wǎng)將產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家與消費(fèi)者直面一樣,通過能源互聯(lián)網(wǎng)中的“自能源”主體,也可以使得能源生產(chǎn)者與能源消費(fèi)者面對(duì)面,省卻了中間的多重能源傳輸環(huán)節(jié),降低了能源的傳輸成本。并且,“自能源”的能源產(chǎn)生主體來自傳統(tǒng)的能源底層,這些非主流的能源生產(chǎn)和傳輸者相對(duì)于傳統(tǒng)能源巨頭來說更為開放,具體體現(xiàn)為更強(qiáng)烈的非壟斷性、對(duì)等性、弱功利性和非化石能源趨優(yōu)性。他們的參與帶有更少的競(jìng)爭(zhēng)性和排他性,這將極大的促進(jìn)多種能源的綜合最優(yōu)利用和非化石能源的加速發(fā)展。除此之外,“自能源”的生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)、消費(fèi)來自于不同的用戶群體,他們對(duì)于能源的產(chǎn)生、消費(fèi)模式和需求各不相同,這種在一定區(qū)域內(nèi)的能源差異性和互補(bǔ)性將有助于實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)中不同“自能源”的能源平衡,降低能源傳輸成本,提高可再生能源的利用效率。而區(qū)域內(nèi)“自能源”的社會(huì)熟悉程度將極大提高能源使用黏性,并提高“自能源”的相互信任程度。

  筆者認(rèn)為,當(dāng)能源互聯(lián)網(wǎng)中的“自能源”主體逐漸增多以后,必將出現(xiàn)一個(gè)區(qū)域內(nèi)的綜合“自能源”運(yùn)營平臺(tái),承擔(dān)起能源的轉(zhuǎn)換、最優(yōu)分配;保障能源系統(tǒng)的安全運(yùn)行和用戶獲得的能源品質(zhì);進(jìn)行能源信息的預(yù)測(cè)、監(jiān)控、傳輸;實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)、消費(fèi)及其相關(guān)服務(wù)費(fèi)用的競(jìng)價(jià)、結(jié)算;并讓“自能源”參與者加入分享與互動(dòng)等一系列功能。

  全球能源互聯(lián)網(wǎng)是大勢(shì)所趨

  采訪中筆者獲悉,劉振亞在2015年2月3日出版了《全球能源互聯(lián)網(wǎng)》一書,受到業(yè)界很多官員和院士的高度評(píng)價(jià),他暢想:全球能源互聯(lián)網(wǎng)將是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架(通道),以輸送清潔能源為主導(dǎo),全球互聯(lián)泛在的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。將由跨國跨洲骨干網(wǎng)架和涵蓋各國各電壓等級(jí)電網(wǎng)的國家泛在智能電網(wǎng)構(gòu)成,連接”一極一道“和各洲大型能源基地,適應(yīng)各種分布式電源接入需要,能夠?qū)L(fēng)能、太陽能、海洋能等清潔能源輸送到各類用戶,是服務(wù)范圍廣、配置能力強(qiáng)、安全可靠性高、綠色低碳的全球能源配置平臺(tái),也是實(shí)施”兩個(gè)替代“的關(guān)鍵。”二個(gè)替代“是至清潔能源對(duì)化石能源的替代,以及電能對(duì)其他能源的替代?!币粯O一道“是指風(fēng)能豐富的北極地區(qū)和光能豐富的赤道附近地區(qū)。顯而易見,這一能源互聯(lián)網(wǎng)是基于工業(yè)思維追求規(guī)模效益的認(rèn)識(shí),與我們所說的”因地制宜、因需而設(shè)、就地取材、就近供能、自下而上、參與互動(dòng)“的互聯(lián)網(wǎng)思維下的能源互聯(lián)網(wǎng)是完全逆向的思維。

  在會(huì)談中,劉振亞稱,全球能源互聯(lián)網(wǎng)是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、以輸送清潔能源為主導(dǎo)、全球泛在互聯(lián)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。依托全球能源互聯(lián)網(wǎng),加快全球清潔能源開發(fā),實(shí)施清潔替代和電能替代,能夠根本解決日益嚴(yán)峻的能源安全、環(huán)境污染、氣候變化等問題。而科爾等人則稱,愿意以多種方式支持全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。

  “(能源互聯(lián)網(wǎng))原來只是一個(gè)暢想,但隨著新能源技術(shù)和電網(wǎng)長距離輸送技術(shù)的發(fā)展,這一定能夠成為一個(gè)現(xiàn)實(shí)?!痹鴵?dān)任發(fā)改委能源研究所副所長的李俊峰表示,包括中國在內(nèi)的多個(gè)國家正在做這樣的事情。李俊峰現(xiàn)在擔(dān)任國家應(yīng)對(duì)氣候變化戰(zhàn)略研究和國際合作中心主任。

  因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)思維就是強(qiáng)調(diào)包容,鼓勵(lì)創(chuàng)新。公開資料顯示,近年來,除了中國之外,美國、德國、丹麥、美國等多個(gè)國家提出能源轉(zhuǎn)型或變革方向,能源互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵在擴(kuò)大,不少專家表示,能源互聯(lián)網(wǎng)“是大勢(shì)所趨”,盡管距離真正的實(shí)現(xiàn)還需要很長的時(shí)間。

  專家表示,中國已經(jīng)建成了一些距離長達(dá)兩三千公里的電網(wǎng)工程,可以把在新疆的太陽能和風(fēng)能直接輸送到北京和上海?!澳茉椿ヂ?lián)網(wǎng)能夠解決清潔能源的輸送問題,保障能源安全。”不少業(yè)界專家表示,“特別是全球合作,能源互聯(lián)網(wǎng)是一種積極性的推動(dòng)?!蔽磥砣虻哪茉纯梢詫?shí)現(xiàn)互聯(lián)。

  而針對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的中外比較,專家表示表示,中國和歐美國家都處于同樣一個(gè)技術(shù)水平。但他表示,中國要想讓能源互聯(lián)網(wǎng)得到實(shí)現(xiàn),其基礎(chǔ)是要有能源的市場(chǎng)化。

  正如我們所了解,因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)思維就是強(qiáng)調(diào)包容,鼓勵(lì)創(chuàng)新。很多專家表示,設(shè)想能源互聯(lián)網(wǎng)以市場(chǎng)化作為基礎(chǔ),開放、透明,或?qū)母旧项嵏矀鹘y(tǒng)的能源系統(tǒng),并從根本上解決能源安全的問題……


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