以用戶為中心為能源系統(tǒng)注入靈活性

傳統(tǒng)能源行業(yè)普遍基于“生產(chǎn)側(cè)”的視角認(rèn)識(shí)自身發(fā)展問題，并提供全局優(yōu)化方案。主要原因是在改革開放的過程中能源這一要素多次滯后于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，“缺能”、“缺電”現(xiàn)象頻發(fā)，如在1985-1988年和始于1992年的兩次經(jīng)濟(jì)加速、工業(yè)擴(kuò)張引起了能源供應(yīng)缺口；2000年以后的再重工業(yè)化進(jìn)程導(dǎo)致多次大規(guī)模“電荒”等，經(jīng)濟(jì)增長對(duì)能源要素的要求更加側(cè)重于“數(shù)量上的保障”。而當(dāng)前及未來較長一段時(shí)間，能源需求將持續(xù)放緩，能源供應(yīng)也將逐漸呈現(xiàn)出寬松態(tài)勢，人們對(duì)能源行業(yè)改革的期待和產(chǎn)品多樣化需求更為迫切，以用戶為中心將成為未來能源系統(tǒng)演化的基本規(guī)律。

在這樣的大背景下，能源互聯(lián)網(wǎng)概念應(yīng)運(yùn)而生。能源互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)思維與傳統(tǒng)能源行業(yè)的融合，通過橫向多能互補(bǔ)高效利用，縱向源網(wǎng)荷儲(chǔ)優(yōu)化協(xié)同，構(gòu)建多種類型能源的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。基于互聯(lián)網(wǎng)思維，能源互聯(lián)網(wǎng)將能源行業(yè)關(guān)注的重心從“生產(chǎn)側(cè)”轉(zhuǎn)移至“消費(fèi)側(cè)”，將更好從用戶需求出發(fā)，滿足人們對(duì)智慧能源、美好生活的向往，實(shí)現(xiàn)整體的系統(tǒng)優(yōu)化。

與此同時(shí)，相關(guān)政策的精準(zhǔn)部署為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了指導(dǎo)。2015年7月，《國務(wù)院關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導(dǎo)意見》（國發(fā)〔2015〕40號(hào)）正式發(fā)布，明確提出了“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源重點(diǎn)任務(wù)。隨后，《國家發(fā)展改革委、國家能源局、工業(yè)和信息化部關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》（發(fā)改能源〔2016〕392號(hào)）對(duì)相關(guān)任務(wù)進(jìn)一步聚焦細(xì)化。今年以來，首批“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源（能源互聯(lián)網(wǎng)）示范項(xiàng)目進(jìn)入驗(yàn)收階段，能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入快車道。

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)靈活性的重要來源

能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)發(fā)展的關(guān)鍵在于“雙向互動(dòng)”，“雙向互動(dòng)”既包括能源行業(yè)“生產(chǎn)者”和“消費(fèi)者”之間的互動(dòng)，還包括源網(wǎng)荷儲(chǔ)各個(gè)獨(dú)立環(huán)節(jié)內(nèi)部的信息交互處理，因此底層的數(shù)據(jù)感知是重中之重。今年年初國家電網(wǎng)公司提出了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)概念，其目標(biāo)是應(yīng)用移動(dòng)互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)和先進(jìn)通信技術(shù)，促進(jìn)電力系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機(jī)交互，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活。筆者認(rèn)為，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)靈活性的重要來源，為實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)“雙向互動(dòng)”提供了最直接的解決方案。從源網(wǎng)荷儲(chǔ)這四個(gè)獨(dú)立環(huán)節(jié)來看：

有利于提高能“源”生產(chǎn)效率。可再生能源是未來全球能源轉(zhuǎn)型方向，但由于能量密度低、資源位置、資源利用的轉(zhuǎn)換效率等方面的劣勢，其替代化石能源成為主體能源并非一朝一夕之功。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)感知應(yīng)用將以能源行業(yè)“信息密度”的提高來彌補(bǔ)清潔能源能量密度的劣勢，從而有助于加快當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)度。如金風(fēng)科技基于全生命周期信息數(shù)據(jù)，通過精確地捕捉機(jī)組所處環(huán)境的風(fēng)速、風(fēng)向等流場信息及其動(dòng)態(tài)變化，進(jìn)一步將此類信息整合至風(fēng)機(jī)控制，使得機(jī)組可以提前感知復(fù)雜風(fēng)況，并通過智能控制作出最優(yōu)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)“隨風(fēng)而動(dòng)，順勢而為”，在提升發(fā)電量的同時(shí)，還可以有效降低機(jī)組載荷，提升機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。

有利于提升電“網(wǎng)”智能水平。考慮到未來能源互聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中可再生能源逐步成為重要的能量來源、電力輸配網(wǎng)與其他能源網(wǎng)絡(luò)相比的可延展性更強(qiáng)，電網(wǎng)將是能源互聯(lián)網(wǎng)的主干網(wǎng)。智能電網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)最主要的應(yīng)用場景之一，在現(xiàn)代電網(wǎng)向信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化轉(zhuǎn)型發(fā)展的過程中，物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的落地應(yīng)用至關(guān)重要。如2012年起國家電網(wǎng)公司就開始探索將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于智能電網(wǎng)，經(jīng)營區(qū)域11個(gè)省（自治區(qū)、直轄市）進(jìn)行探索性實(shí)踐，開展了287項(xiàng)智能電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目，涵蓋了輸電設(shè)備及線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、輸電線路無人機(jī)智能巡檢系統(tǒng)、分布式發(fā)電及微電網(wǎng)接入控制、電動(dòng)汽車充換電設(shè)施及運(yùn)營管理系統(tǒng)、智能小區(qū)/樓宇、智能園區(qū)、配網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測等7個(gè)領(lǐng)域，部署了電壓電流、溫濕度、噪聲、拉力、風(fēng)偏等65種傳感裝置，有效提升了智能電網(wǎng)發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)的信息采集、智能處理和雙向互動(dòng)能力。

有利于響應(yīng)負(fù)“荷”多樣化需求。未來需求側(cè)、負(fù)荷端對(duì)能源行業(yè)的需求將不再僅僅限定為“能源產(chǎn)品”，多樣化能源“服務(wù)”的前景將更為廣闊。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)有利于準(zhǔn)確挖掘“新動(dòng)能”產(chǎn)業(yè)的用能用電特征，有利于獲取家庭用電設(shè)備各時(shí)段的負(fù)載信息，從而有效感知預(yù)測個(gè)體的價(jià)值獲取意愿和行為。如美國的Opower公司與電力企業(yè)合作獲取家庭能源使用數(shù)據(jù)，基于行為科學(xué)理論、房齡信息、周邊天氣等建立家庭能耗檔案，并通過個(gè)人縱向比較、鄰里橫向比較來激發(fā)用戶節(jié)能意愿。此外，還可以在電力高峰時(shí)刻通知用戶避免進(jìn)行洗衣、制冷等高耗能活動(dòng)，幫助售電公司進(jìn)行需求側(cè)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn)移。

有利于調(diào)動(dòng)大規(guī)模“儲(chǔ)”能資源。儲(chǔ)能是能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵設(shè)備，具有匹配供需、平抑波動(dòng)、削峰填谷、提高質(zhì)量等多個(gè)功能。但目前儲(chǔ)能行業(yè)的信息化水平仍然不高，近日國家發(fā)展改革委等相關(guān)部委印發(fā)的《貫徹落實(shí)<關(guān)于促進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)意見>2019-2020年行動(dòng)計(jì)劃》也明確提出“研究探索信息技術(shù)、人工智能等前沿科技與可再生能源、儲(chǔ)能領(lǐng)域的融合”。通過泛在感知技術(shù)可以有效挖掘整合大規(guī)模儲(chǔ)能資源。如有研究指出，目前用戶側(cè)存在大量分散、閑置的電池儲(chǔ)能資源，主要包括電動(dòng)汽車、通信基站、各類不間斷電源電池等。基于電池能量管控云平臺(tái)和電池能量交換系統(tǒng)可以將碎片化閑置電池儲(chǔ)能資源盤活為大規(guī)模分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)供電網(wǎng)調(diào)度利用，從而實(shí)現(xiàn)基于“虛擬電廠”的配電網(wǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)。