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能源互聯網之“辯”

2015-05-13 17:19:00 作者:曹宏源 點擊:

能源互聯網概念演進史

能源互聯網最近在能源圈“很熱”,隨著“互聯網+”這一概念的提出,傳統的能源行業似乎迎來了一股革新的思潮。也因為在能源革命的大背景下,我們必須開辟一條轉變能源發展方式的新路,而這條路的前景究竟如何?更是引起了業內外的關注。

  “能源互聯網是一個多類型能源網絡和交通運輸網絡的高度整合”“能源互聯網與智能電網的基本理念是一致的,內容也找不出原則性的不同”“能源互聯網是以特高壓電網為骨干網架(通道),以輸送清潔能源為主導,全球互聯泛在的堅強智能電網”,各種關于能源互聯網的理解和解讀紛紛出現,人們對此莫衷一是。

  能源互聯網概念誕生于十年前

  4月22~24日,北京香山腳下,多位兩院院士及50余名專家學者參加了一場以能源互聯網為主題的學術會議。會議各方就能源互聯網的概念和架構、能源互聯網的運營機制與市場模式等主題進行了深入的討論,這是目前為止我國學術界對于能源互聯網最高層次的一次研討會議。

  能源互聯網這一概念究竟是何時產生的?長期從事信息與能源電力技術學科交叉研究的清華大學信息技術研究院研究員曹軍威認為,2004年英國 《經濟學人》雜志刊發了一篇名為《buildingtheenergyinternet》的文章,是目前最早正式提出這一觀點的文獻。

  2008年,美國著名記者、三度普利策新聞獎獲得者托馬斯·弗里德曼在專著《世界又熱又平又擠》中專門就能源互聯網進行了介紹,這也是經濟學層面對能源互聯網的最初探索。

  技術層面的探索大約也產生于2008   年左右,隨著德國提出E—ENERGY計劃,投資約1.4億歐元,充分利用信息和通訊技術,以解決未來分布式能源供應為主的電力系統面臨的新問題,以求從配網到循環電網打造一個全新的能源互聯網。

  2009年,在美國迪比克市,IBM與政府開始建設首個擁有智能能源網的智慧城市,以求打造連接城市所有資源,包括水、電、油、氣、交通、公共服務等。

  而能源互聯網引起國人的廣泛關注,可能更多是因為里夫金的著作《第三次工業革命》,文中暢想了“在即將到來的時代,我們將需要創建一個‘能源互聯網’,讓億萬人能夠在自己的家中、辦公室里和工廠里生產綠色可再生能源”。

  隨著2014年國家電網公司董事長劉振亞在華盛頓舉行的一個學術會議上提出了“構建全球能源互聯網,服務人類社會可持續發展”的觀點,這一概念開始被更多人所熟知。

  能源互聯網的不同視角

  劉振亞在《全球能源互聯網》一書中提出,全球能源互聯網是由跨洲、跨國骨干網架和各國各電壓等級電網構成,連接“一極一道”(北極、赤道)大型能源基地,適應各種分布式電源接入需要,能夠將風能、太陽能、海洋能等可再生能源輸送到各類用戶,是服務范圍廣、配置能力強、安全可靠性高、綠色低碳的全球能源配置平臺。

  “我心目中的能源互聯網,是由物理系統,即電網、氣網、熱力網、交通網等構成的綜合能源網。”中國工程院院士、國網電力科學院名譽院長薛禹勝也提出了他的看法。

  浙江大學熱工與動力系統研究所所長俞自濤教授認為,高效能源網絡的發展將走高效梯級利用的路線,將可獨立輸出電、熱、冷的系統能量梯級利用,使綜合利用率達到90%以上。

  余貽鑫院士則表示,能源互聯網和我們已論及的智能電網的基本理念是一致的,內容也找不出原則性的不同,包括智能萬用變壓器這種電能路由器。

  “由于每個人所站的角度不同,產生了不同的理解和觀點,但從學術層面來看,不能分出誰對誰錯,因為工作可以從不同的層面去開展。”曹軍威告訴記者,能源互聯網的發展和建設是個復雜的系統工程,需要從系統架構、技術研發、標準制定、政策設計等多個方面和環節入手,其方式應當是走分層分級,從小規模到大范圍,從簡單到復雜,從實驗到示范,再到成熟推廣的道路。

  SmartGrid或者是SmarterGrid

  雖然眼下對于能源互聯網的觀點甚多,但有一個明顯共同點就是認為智能電網將在構建能源互聯網過程中發揮重要作用,所以了解智能電網的內容,對于理解能源互聯網至關重要。

  事實上,業內外對于智能電網的概念理解長期以來也存在不同看法,究竟是smartgrid還是smartergrid(較智能的電網),人們各抒己見。

  “智能電網的本質應當是優化。未來的電網,我們不能主要依靠人來調度,必須要通過信息技術和計算機科學進行自動調控,實現全電力大系統的完全閉環。比如目前上海的調度,已經初步做到了。”中國科學院院士、清華大學教授盧強提出了混成控制論的智能電網理念,他認為通訊和數學進入古典的電力系統,就產生了電力系統的第三次工業革命,產生了智能電力系統。

  “到2020年國家電網公司將全面建成統一的‘堅強智能電網’,技術和裝備全面達到國際先進水平。”國家電網公司總經理舒印彪認為,中國的智能電網包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度共6個環節,具有信息化、數字化、自動化、互動化的“智能”技術特征。中國的智能電網首先是一個堅強的電網,其中,具有長距離、大容量輸電特征的特高壓電網將成為核心環節,這是由中國經濟發展階段、能源集中分布特點所決定的。

  “智能電網是一個發展的目標。”中國工程院院士、南方電網公司專家委員會主任李立浧接受記者采訪時表示,能源電力的發展有3個規律要遵循,包括科學技術發展的規律、社會發展的規律以及市場發展的規律。

  我國著名電力系統分析、規劃與仿真專家,中國工程院院士余貽鑫則認為,智能電網將像互聯網那樣改變人們的生活和工作方式,智能電網的實現需要漫長的過渡、持續的研發和多種技術的長期共存。

  可以確定的是,在第三次工業革命的背景下,電網與信息技術的融合是必然趨勢,無論是著眼于當下的smartergrid還是我們理想的smartgrid,打造一個高效率的電網將是能源互聯網的核心內容。

  互聯網思維對能源的影響

  能源是傳統行業,互聯網是新興行業,兩者的融合必將帶來理念的碰撞,理念層面的變革或許會是技術與體制變革的開端。

  “傳統電力行業受自然壟斷特性和安全性的制約,對信息技術的敏感度不夠。”李立浧院士接受記者采訪時表達過如此觀點。

  “如果說電網智能化還是在傳統電網架構上通過信息化和智能化的手段,解決設備利用率、安全可靠性、電能質量以及可再生能源接入等問題,能源互聯網的根本不同在于采用互聯網理念、方法和技術實現能源基礎設施架構本身的重大變革,使得能量的開放互聯與交換分享可以跟互聯網信息分享一樣便捷。”曹軍威說。

  開放、互聯、對等、分享是互聯網思維的特性,傳統的能源行業則更強調生產、專業性、安全性等。多位專家認為,分布式能源的發展給了能源行業一個轉變的契機,與傳統電力行業強調發輸配變用的發展模式不同,分布式能源使得能源流、電力流發生了變化,局部微電網的運行需要開放、分享等理念的嵌入,這也是能源電力行業需要面對的。

  互聯網是無形的、無邊界的,能源互聯網的發展也將是開放的、無上限的,只有大量的創新與實踐,才會帶來全新的能源行業。

來源:中國電力報

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