能源互聯(lián)網(wǎng)的概念及其運行架構研究

2016-01-04 10:02:03 大云網(wǎng)　點擊量：評論 (0)

摘要：能源互聯(lián)網(wǎng)的興起，為第四次新能源革命技術提供了強大動力。這一新興的領域科學將對解決能源與環(huán)境問題具有關鍵的作用。文章通過對能源互聯(lián)網(wǎng)概念及其運行架構的研究，試圖為這一新興領域的研究提供更多

摘要：能源互聯(lián)網(wǎng)的興起，為第四次新能源革命技術提供了強大動力。這一新興的領域科學將對解決能源與環(huán)境問題具有關鍵的作用。文章通過對能源互聯(lián)網(wǎng)概念及其運行架構的研究，試圖為這一新興領域的研究提供更多借鑒的方向和思路。

關鍵詞：能源互聯(lián)網(wǎng)；傳統(tǒng)能源系統(tǒng)；運行架構；智能能源

引言

能源問題的緊缺和環(huán)境污染等兩大問題極大制約了經(jīng)濟社會的發(fā)展。能源互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)為應對這兩大問題提供了新的思路和方式。

目前，國務院正積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，推動移動互聯(lián)網(wǎng)和實體產(chǎn)業(yè)的對接與結合，打造新的經(jīng)濟增長點。中國的可再生能源發(fā)展迅速，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展更是迅速，對兩者之間的關系研究仍有待進一步加深。文章正是在這樣的背景下來研究能源互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵及其運行架構。

1 能源互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵

1.1 能源互聯(lián)網(wǎng)就是要推進能源生產(chǎn)的智能化

推進能源生產(chǎn)、運營、管理等與互聯(lián)網(wǎng)的結合與對接，實現(xiàn)能源生產(chǎn)的一體化和網(wǎng)絡化。鼓勵能源企業(yè)運用大數(shù)據(jù)技術對設備狀態(tài)、電能負載等數(shù)據(jù)進行分析挖掘與預測，開展精準調(diào)度、故障判斷和預測性維護，提高能源利用效率和安全穩(wěn)定運行水平。構建能源生產(chǎn)的B2B（Business to Business，企業(yè)到企業(yè)）模式，實現(xiàn)供應鏈（開發(fā)，生產(chǎn)，輸送等）一體化發(fā)展模式。

1.2 能源互聯(lián)網(wǎng)就是要建設開放共享能源網(wǎng)絡

建設以太陽能、風能、潮汐能、地熱能、生物質能等可再生能源為主體的多能源協(xié)調(diào)互補的能源互聯(lián)網(wǎng)。推進可再生能源企業(yè)共同構建開放的能源共享網(wǎng)絡，實現(xiàn)可再生能源的并網(wǎng)共享。

1.3 能源互聯(lián)網(wǎng)就是要創(chuàng)新能源消費模式

基于分布式能源網(wǎng)絡，發(fā)展用戶端智能化用能、能源共享經(jīng)濟和能源自由交易，促進能源消費生態(tài)體系建設。建立起企業(yè)與用戶的一對一網(wǎng)絡連接，實現(xiàn)生產(chǎn)與供應時實、全面、精準的對接。構建能源生產(chǎn)到消費的O2O（Online To Offline，線上線下服務平臺）模式，形成能源的統(tǒng)一生產(chǎn)與服務模式。

2 能源互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的區(qū)別

文章從價值導向，商業(yè)模式，能源類型，生產(chǎn)模式，ICT（Information Communication Technology，即信息與通信技術）技術應用，參與方等多維角度來區(qū)分傳統(tǒng)能源系統(tǒng)和能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

2.1 價值導向

傳統(tǒng)能源系統(tǒng)注重的是自上而下的模式。在這里，能源供不應求，賣方掌握了絕對的主動權，能源系統(tǒng)是一個賣方市場。從觀念上說，賣方容易忽視消費者感受，認為不需要營銷就能把產(chǎn)品很好賣出去。然而，隨著世界經(jīng)濟一體化加速融化，這種觀念越來越不適應現(xiàn)代市場要求。因此，能源互聯(lián)網(wǎng)就應運而生。能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)注重的是自下而上的模式。在這里，能源系統(tǒng)是一個買方市場，買方有了跟賣方討價還價的能力，這必將迫使賣方不斷提高服務質量，并對能源系統(tǒng)的良性發(fā)展提供了很好的保障。

2.2 商業(yè)模式

傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的賣方市場的價值導向直接決定了傳統(tǒng)能源系統(tǒng)和商業(yè)視角模式是靜態(tài)的，采取的是公用事業(yè)模式的營銷理念。與此相反，能源互聯(lián)網(wǎng)會用動態(tài)的視角來審視行業(yè)的發(fā)展，用服務和平臺的模式來引領行業(yè)的發(fā)展。

2.3 能源類型

傳統(tǒng)能源系統(tǒng)中，化石能源占了大多數(shù)。而化石能源的有限性及對環(huán)境的污染決定了傳統(tǒng)能源發(fā)展的不可持續(xù)性。因此，開發(fā)和生產(chǎn)可再生能源并擴大其在能源消費中所占比例有著重要的現(xiàn)實意義和必要性。能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展使得這一目標得到了更好的機會去實現(xiàn)。

2.4 生產(chǎn)模式

在傳統(tǒng)模式下，集中生產(chǎn)往往更有利。因為分散的生產(chǎn)模式往往需要更多的人力及資本去維護運營，所以傳統(tǒng)模式集中生產(chǎn)成本更低，效率相對較高。隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，能源互聯(lián)網(wǎng)改變了這樣單一的生產(chǎn)模式。在能源互聯(lián)網(wǎng)的條件下，信息可以在不同地區(qū)得到及時反饋，并且可以通過遙控平臺實施遠程監(jiān)控。所以，能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)下的生產(chǎn)模式采用了集中和分布相結合的模式。

2.5 ICT技術應用

ICT在能源系統(tǒng)中所起作用的大小直接決定了傳統(tǒng)能源系統(tǒng)和能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的區(qū)別。在傳統(tǒng)能源系統(tǒng)中，ICT技術僅僅作為輔助技術，起到的作用相對較小。而在能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，ICT技術作為一項重要的關鍵性技術，對整個系統(tǒng)的生產(chǎn)、運營和銷售等各個環(huán)節(jié)起到了至關重要的作用。

2.6 參與方

由于傳統(tǒng)能源系統(tǒng)中，能源的供應者扮演更多的是主導地位的角色，這樣的賣方市場條件下，消費者通常較被動接受，參與到其中的就相對很少。能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)下，消費者與能源的供應者相互互動，需要和供給得到很好的對接，因此參與者較多。

總結上述結6種情況，可以繪成如表1所示結果。

3 能源互聯(lián)網(wǎng)的運行架構

能源互聯(lián)網(wǎng)的運行架構有三層，分為控制中心層，中間控制及反饋層，能源系統(tǒng)運行層。架構圖如圖1所示。

3.1 控制中心層

控制中心是系統(tǒng)運行的中樞，是決策部署的最頂層。這里匯集了下層反饋回來的各種信息，以大數(shù)據(jù)、云計算為基礎，對數(shù)據(jù)進行分析，并對下層進行控制。

3.2 中間控制層

中間控制層包括具體的控制單元和信息反饋中心。具體的控制單元實現(xiàn)對下層次的直接控制，信息反饋中心通過傳感器將收集的信息反饋給控制中心層以便控制中心層作出決策。

3.3 能源系統(tǒng)運行層

能源系統(tǒng)里包括了可再生能源和化石能源兩種。在能源互聯(lián)網(wǎng)中，兩種能源可以互為補充，使得能源的使用效率大大提高。

4 結束語

在新能源技術革命與計算機技術都迅猛發(fā)展的前提下，能源互聯(lián)網(wǎng)將會對人類傳統(tǒng)能源生產(chǎn)、運營、銷售等產(chǎn)生深遠而重大的影響。文章對能源互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵及其運行架構進行了闡述，對能源互聯(lián)網(wǎng)這一新興領域作了進一步研究。目前，能源互聯(lián)網(wǎng)的研究仍處于起步階段，但它的發(fā)展前景廣闊，潛力無窮，有待我們進一步去了解和研究。

參考文獻

[1]楊芳，白翠粉.能源互聯(lián)網(wǎng)的價值與實現(xiàn)架構研究[J].電工技術學報，2015.

[2]孫明泉.我國學者提出“智能能源網(wǎng)概念”[N].光明日報，2010.

[3]查亞兵，張濤，等.能源互聯(lián)網(wǎng)關鍵技術分析[J].科學技術前沿論壇，2014.

[4]Rifkin J. Third Industrial Revolution （in Chincsc）[J].Zhang T W， Sun Y L，translation. Beijing：CITIC Press，2012.

[5]Ackcrmann T，Andcrsson G，Sodcr L. Distributed gcncration：a definition[J].Elcctr Pow Syst Rcs，2001，57：195-204.