來源:科學(xué)網(wǎng) | 0評(píng)論 | 3877查看 | 2017-02-04 09:17:04
能源是社會(huì)生產(chǎn)生活諸多要素的基礎(chǔ),“互聯(lián)網(wǎng)+”則讓能源各種類、各環(huán)節(jié)之間告別孤立、割裂狀態(tài),互聯(lián)互通。在世界經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)需要新的突破口與增長點(diǎn)的背景下,能源科技革命蓄勢(shì)待發(fā),能源互聯(lián)網(wǎng)成為加速能源科技革命的助推器。
當(dāng)前各國都在抓緊布局能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè),中國也處于產(chǎn)業(yè)化初級(jí)階段。為共同探索構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)新模式,日前,2016中國能源互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)暨智慧能源產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)在秦皇島召開,中國工程院院士杜祥琬在會(huì)上指出,能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)是“三化”,即電氣化、低碳化和智能化;途徑是“兩個(gè)結(jié)合”,即將分布式與集中式相結(jié)合,將橫向的多能互補(bǔ)和縱向的能源“源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、用”優(yōu)化結(jié)合。
“眾多先進(jìn)的傳感器、控制和軟件應(yīng)用程序、大數(shù)據(jù)技術(shù)等,將能源生產(chǎn)端、傳輸端、消費(fèi)端數(shù)以億計(jì)的設(shè)備、機(jī)器、系統(tǒng)連接起來,形成能源互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)基礎(chǔ)?!倍畔殓f。
趨勢(shì)是“三化”
“能源互聯(lián)網(wǎng)”這一概念最初是由英國《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志提出,它的目的就是要建立一個(gè)“安全、經(jīng)濟(jì)、高效、低碳、共享”的能源體系,最終實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。
近年來,能源互聯(lián)網(wǎng)的概念迅速普及,我國雖然處于建設(shè)的初級(jí)階段,但也不再是一提能源互聯(lián)網(wǎng)就是一頭霧水的狀態(tài)。隨著國務(wù)院確定的“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”指導(dǎo)方針不斷發(fā)力,“能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)新模式”即將開啟。
對(duì)于能源互聯(lián)網(wǎng),在杜祥琬看來,其呈現(xiàn)出電氣化、低碳化和智能化的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。
電氣化目前已經(jīng)是業(yè)界共識(shí)的大方向,不僅是在能源互聯(lián)網(wǎng),也是中國能源戰(zhàn)略發(fā)展的主要方向。
“在終端能源當(dāng)中,電力的比例應(yīng)該大幅度的提高,這就意味著要把非電的終端能源逐步的減下來?!倍畔殓硎?,現(xiàn)在中國能源的一次能源當(dāng)中,有64%都是煤炭,這些煤炭一半用來發(fā)電,一半直接燃燒。而要想提高電力比重,就要想辦法減少散燒煤的使用。
在杜祥琬看來,用工業(yè)余熱來取代散燒煤不失為一個(gè)可行之策,這既有利于提高能效、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),同時(shí)也有利于改善環(huán)境。
“我國目前的電力占比也就是20%多一點(diǎn),這個(gè)比例應(yīng)該在‘十三五’中上升到25%甚至更高,并且進(jìn)一步達(dá)到更高的比例??偠灾?,增加用電的比例是中國能源一個(gè)肯定的方向?!倍畔殓f。
能源互聯(lián)網(wǎng)的另一趨勢(shì)就是低碳化,這也是改善環(huán)境,應(yīng)對(duì)氣候變化和中國可持續(xù)發(fā)展的必然要求。杜祥琬表示,低碳能源要用三匹馬拉車,即可再生能源、核能和天然氣。只有這三匹馬共同努力,才嫩逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭的高比例的替代。
“2015年,我國低碳能源占比約為18%,計(jì)劃2020年要提高到25%,2030年要達(dá)到35%?!倍畔殓f,“低碳能源在電力當(dāng)中的比例也將從2015年的27%,很快上升為35%,預(yù)計(jì)不用到2020年這一比例就會(huì)上升到50%甚至更高。”
最后一個(gè)趨勢(shì)就是智能化,在電力系統(tǒng)中,智能化為提高能效管理提供了可能性。整個(gè)能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)營、管理都會(huì)與信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)深度融合,使能源互聯(lián)網(wǎng)能夠更好的自動(dòng)化、數(shù)字化和提高效率。
能源智能化也會(huì)應(yīng)用到諸多技術(shù),首先是智能感知技術(shù),比如通過智能傳感器來輸配電網(wǎng)、交通網(wǎng)、天然氣網(wǎng)等運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù),以及用戶側(cè)的用能設(shè)備、微電網(wǎng)及分布式電源的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)等。
“目前,信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展將給我們的生產(chǎn)生活帶來深刻變化,也讓我們有條件和需求實(shí)現(xiàn)能源管理的智能化?!倍畔殓f,能源系統(tǒng)當(dāng)中的數(shù)據(jù)量是非常龐大的,包括官網(wǎng)的監(jiān)控、運(yùn)行、能源的交易用戶用能以及各類分布式電源負(fù)荷數(shù)據(jù),大數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用則可以大大提高系統(tǒng)的效率。另外,云計(jì)算技術(shù)可以實(shí)時(shí)的高性能的進(jìn)行計(jì)算,快捷便利的提高資源價(jià)值。
途徑是“兩個(gè)結(jié)合”
在杜祥琬看來,能源互聯(lián)網(wǎng)要想接地氣,首先就要使智能電網(wǎng)與分布式能源網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,即集中式與分布式相結(jié)合。
傳統(tǒng)智能電網(wǎng)的概念是集中式的,隨著可再生能源和信息技術(shù)的發(fā)展,智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。智能電網(wǎng)是一種自上而下的供能方式,它是電網(wǎng)技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)的一個(gè)結(jié)合,是能源與互聯(lián)網(wǎng)的主干和資源配置中心。
杜祥琬強(qiáng)調(diào),集中式智能電網(wǎng)仍然需要,但也一定要注重發(fā)展分布式的低碳能源網(wǎng)絡(luò),它可以與大電網(wǎng)進(jìn)行相互補(bǔ)充。集中式與分布式能源網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該維系一種互相支持、互相配合的關(guān)系。
“長期以來,我國都是集中式的電網(wǎng),但隨著太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能的發(fā)展,家家戶戶都可以成為能源的生產(chǎn)者和使用者?!倍畔殓硎荆@些分布式電源可以構(gòu)成獨(dú)立運(yùn)行的微網(wǎng),構(gòu)成一個(gè)社區(qū)、一個(gè)單位或者村鎮(zhèn)的能源網(wǎng)絡(luò),利用智能感知技術(shù)和大數(shù)據(jù)來進(jìn)行高效的管理,構(gòu)成新型能源網(wǎng)絡(luò),使低碳化、智能化能夠落地。
除了集中式電網(wǎng)與分布式低碳能源網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合之外,杜祥琬表示,能源互聯(lián)網(wǎng)還應(yīng)該注重橫向的多能互補(bǔ)與縱向的源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、用等環(huán)節(jié)的優(yōu)化的結(jié)合。
“橫向的多能互補(bǔ)就是可以把可再生能源中的核能、火電、天然氣聯(lián)網(wǎng),相互補(bǔ)充,甚至還可以通過互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的管理,把電網(wǎng)和供熱網(wǎng)、供冷網(wǎng)、水網(wǎng)、氣象網(wǎng)連接起來,使得效率有更多提高的空間?!倍畔殓f。比如把這能源的供給側(cè)和負(fù)荷側(cè)及儲(chǔ)能統(tǒng)一起來,提供多樣化的電能服務(wù),提高綜合的效率。
“如果說Internet是一個(gè)信息互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò),能源互聯(lián)網(wǎng)就是一個(gè)利用Internet為重塑能源服務(wù)的一個(gè)武力網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)槟茉椿ヂ?lián)網(wǎng)有眾多先進(jìn)的傳感器、控制軟件、大數(shù)據(jù)技術(shù),他們把能源的生產(chǎn)端、傳輸端、消費(fèi)端數(shù)以億計(jì)的設(shè)備、機(jī)器、系統(tǒng)連接起來,形成能源互聯(lián)網(wǎng)的這樣一種物聯(lián)的基礎(chǔ)。”杜祥琬表示,能源互聯(lián)網(wǎng)是能源革命的一種體現(xiàn),它是把新的能源技術(shù)、新的用能方式和新的管理模式集合在一起,發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)的目的在于建設(shè)高效、安全、低碳、經(jīng)濟(jì)、共享可持續(xù)的現(xiàn)代化的能源體系。
“‘三化’、‘兩結(jié)合’聽起來可能有點(diǎn)高大上,但干起來卻是一個(gè)非常接地氣的事,它需要各級(jí)政府做好頂層設(shè)計(jì),需要很多企業(yè)和單位廣泛參與,甚至每一個(gè)家庭都可以做出貢獻(xiàn)的事業(yè)?!倍畔殓詈蟊硎荆澳茉椿ヂ?lián)網(wǎng)不是擺在那看的東西,而是每一個(gè)人、每一個(gè)家庭都可以受惠,大家都可以感受到新的能源、新的管理模式一種效益。”