清華大學孫宏斌:關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)的若干思考
為什么提出能源互聯(lián)網(wǎng)?
現(xiàn)有能源系統(tǒng)面臨以下三個重要挑戰(zhàn),亟需轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式:
1. 能源生產(chǎn)不可持續(xù),需要提高可再生能源比例;
2. 能源使用效率低,需要提高能源使用效率;
3. 能源行業(yè)內(nèi)向保守,需要實行能源體制革命。
在智能電網(wǎng)基礎(chǔ)上,能源互聯(lián)網(wǎng)還要突破以下兩個層面的互聯(lián)問題:
?。?)物理互聯(lián)層面問題:能源沒聯(lián)上,表現(xiàn)為多能未互聯(lián),冷/熱/電/氣/交通割裂,能效低,全球互補效益未發(fā)揮;能源沒聯(lián)好,表現(xiàn)在可再生接納問題,源的即插即用問題,能量傳輸和轉(zhuǎn)換效率低,能源無線傳輸不成熟等。
?。?)數(shù)據(jù)互聯(lián)層面問題:單靠物理互聯(lián)還不夠,還要依靠信息互聯(lián),實現(xiàn)資源的數(shù)據(jù)化和透明化,開放給大眾,把人互聯(lián)起來,實現(xiàn)供需對接,盤活資源,如Uber的做法。
What能源互聯(lián)網(wǎng)有什么特征?
1、能源互聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)
?能源互聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)如下圖所示,分為物理互聯(lián)和數(shù)據(jù)互聯(lián)兩個層面。
?。?)物理互聯(lián)層面是“能源系統(tǒng)的類互聯(lián)網(wǎng)化”,利用互聯(lián)網(wǎng)理念對現(xiàn)有能源系統(tǒng)進行改造,使能源系統(tǒng)具有類似于互聯(lián)網(wǎng)的某些優(yōu)點,主要表現(xiàn)為:1)多能源開放互聯(lián),電、熱、冷、氣、油、交通等多能源耦合互補;2)能量自由傳輸,表現(xiàn)為遠距離、高效、大容量、雙向、端對端、選擇路徑、無線傳輸?shù)龋?strong>3)開放對等接入,具有良好的可擴展性和即插即用性。
(2)數(shù)據(jù)互聯(lián)層面是“互聯(lián)網(wǎng)+”,為信息互聯(lián)網(wǎng)在能源系統(tǒng)的應用和融入。通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將設(shè)備數(shù)據(jù)化,所有主體自由聯(lián)接,形成能源互聯(lián)網(wǎng)“操作系統(tǒng)”,主要體現(xiàn)為:1)能源物聯(lián),在不影響安全等前提下實現(xiàn)信息的最大化共享;2)能源管理,不同能源類型的分布式協(xié)同管理和源、網(wǎng)、荷、儲的實時互動優(yōu)化;3)能源互聯(lián)網(wǎng)市場,為能源的自由交易和眾籌金融提供平臺,實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)各要素的共生共贏。
2、能源互聯(lián)網(wǎng)的主要理念
能源互聯(lián)網(wǎng)的主要理念可以歸納為以下6點:
開放:開放是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心理念,表現(xiàn)為:多類型能源的開放互聯(lián)、各種設(shè)備與系統(tǒng)的開放對等接入、各種參與者和終端用戶的開放參與、開放的能源市場和交易平臺、開放的能源創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境、開放的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈、開放的數(shù)據(jù)與標準等。
互聯(lián):互聯(lián)為能源的共享和交易提供平臺,創(chuàng)造價值,包括:多種能源形式的互聯(lián)、多類能源系統(tǒng)的互聯(lián)、多異構(gòu)設(shè)備的互聯(lián)、各類參與者的互聯(lián)等。
以用戶為中心:以用戶為中心是在商業(yè)模式成功的關(guān)鍵,滿足用戶不同品位的用能、生產(chǎn)和交易能源的需求。
分布式:分布式是重要動力,光伏等適合分布式,用戶也將成為分布式的能源產(chǎn)消者。
共享:共享是能源互聯(lián)網(wǎng)的精神,通過共享實現(xiàn)資源的高效化利用。
對等:對等是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要形態(tài),打破壟斷,去中心化,不同參與者處于對等位置。
How能源互聯(lián)網(wǎng)該如何發(fā)展?
1、能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)
能源互聯(lián)網(wǎng)需要突破一系列技術(shù),其關(guān)鍵科學技術(shù)問題為:
(1)多能源網(wǎng)絡(luò)的耦合:包括設(shè)備級技術(shù)、系統(tǒng)級技術(shù)、市場機制和運營模式等層面的關(guān)鍵技術(shù)。
(2)開放環(huán)境下的信息-能量耦合:包括能量信息融合、信息-能量耦合系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性、基于數(shù)據(jù)科學管理與運行模式等。
2、能源互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)空間
國務(wù)院[2015]40號文《關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導意見》,首提能源互聯(lián)網(wǎng)。國家能源局能源互聯(lián)網(wǎng)行動計劃即將出臺,能源互聯(lián)網(wǎng)具有巨大產(chǎn)業(yè)鏈和發(fā)展空間。我國快速且大規(guī)模開發(fā)建設(shè)的城鎮(zhèn)、園區(qū)、高能耗企業(yè)、綠色建筑是推進能源互聯(lián)局域網(wǎng)發(fā)展急需和極佳的切入點,售電權(quán)放開,具備廣闊的發(fā)展前景和機遇;我國目前有超過 300 個城市啟動了智慧城市的規(guī)劃和建設(shè),為能源互聯(lián)廣域網(wǎng)的發(fā)展提供了綜合的平臺和政府支持;一帶一路、亞投行等,為能源互聯(lián)骨干網(wǎng)的發(fā)展提供了廣闊的發(fā)展空間和國際市場。
3、能源互聯(lián)網(wǎng)的總體方案和實例
能源互聯(lián)網(wǎng)的總體方案如下圖,需要實現(xiàn)電、熱、冷、氣、交通等多能互補和“源-網(wǎng)-荷”的協(xié)同。風/光大數(shù)據(jù)全生命周期管理、多能互補(光熱發(fā)電、電制熱、儲熱、電制氫等)和源-荷互動(需求響應、風電供暖等),可以減少棄風/光、提高發(fā)電量和資產(chǎn)利用率。用戶(尤其是高耗能企業(yè))的大數(shù)據(jù)分析、能源綜合管理、需求響應、智慧家居等,與售電結(jié)合,可以顯著提高能源使用效率,促進分布式發(fā)電,改善用戶體驗、增加盈利。
典型實例有:1)甘肅的能源Uber,棄風和高載能對接,可以減少棄風,增加高載能產(chǎn)量;2)張北的基于集中式光熱電站(CSP)的能源互聯(lián)網(wǎng),CSP可以實現(xiàn)多能互補,減少棄風棄光,數(shù)據(jù)中心使用便宜電力;3)荷端的基于云平臺的多能流多用戶能量管理。

責任編輯:滄海一笑
- 相關(guān)閱讀
- 泛在電力物聯(lián)網(wǎng)
- 電動汽車
- 儲能技術(shù)
- 智能電網(wǎng)
- 電力通信
- 電力軟件
- 高壓技術(shù)
-
權(quán)威發(fā)布 | 新能源汽車產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計落地:鼓勵“光儲充放”,有序推進氫燃料供給體系建設(shè)
2020-11-03新能源,汽車,產(chǎn)業(yè),設(shè)計 -
中國自主研制的“人造太陽”重力支撐設(shè)備正式啟運
2020-09-14核聚變,ITER,核電 -
探索 | 既耗能又可供能的數(shù)據(jù)中心 打造融合型綜合能源系統(tǒng)
2020-06-16綜合能源服務(wù),新能源消納,能源互聯(lián)網(wǎng)
-
新基建助推 數(shù)據(jù)中心建設(shè)將迎爆發(fā)期
2020-06-16數(shù)據(jù)中心,能源互聯(lián)網(wǎng),電力新基建 -
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)下看電網(wǎng)企業(yè)數(shù)據(jù)變現(xiàn)之路
2019-11-12泛在電力物聯(lián)網(wǎng) -
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)典型實踐案例
2019-10-15泛在電力物聯(lián)網(wǎng)案例
-
新基建之充電樁“火”了 想進這個行業(yè)要“心里有底”
2020-06-16充電樁,充電基礎(chǔ)設(shè)施,電力新基建 -
燃料電池汽車駛?cè)雽こ0傩占疫€要多久?
-
備戰(zhàn)全面電動化 多部委及央企“定調(diào)”充電樁配套節(jié)奏
-
權(quán)威發(fā)布 | 新能源汽車產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計落地:鼓勵“光儲充放”,有序推進氫燃料供給體系建設(shè)
2020-11-03新能源,汽車,產(chǎn)業(yè),設(shè)計 -
中國自主研制的“人造太陽”重力支撐設(shè)備正式啟運
2020-09-14核聚變,ITER,核電 -
能源革命和電改政策紅利將長期助力儲能行業(yè)發(fā)展
-
探索 | 既耗能又可供能的數(shù)據(jù)中心 打造融合型綜合能源系統(tǒng)
2020-06-16綜合能源服務(wù),新能源消納,能源互聯(lián)網(wǎng) -
5G新基建助力智能電網(wǎng)發(fā)展
2020-06-125G,智能電網(wǎng),配電網(wǎng) -
從智能電網(wǎng)到智能城市