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能源互联网之“辩”
发布时间:2015-05-14 10:47:31 点击量:655

能源互联网最近在能源圈“很热”,随着“互联网+”这一概念的提出,传统的能源行业似乎迎来了一股革新的思潮。也因为在能源革命的大背景下,我们必须开辟一条转变能源发展方式的新路,而这条路的前景究竟如何?更是引起了业内外的关注。

  “能源互联网是一个多类型能源网络和交通运输网络的高度整合”“能源互联网与智能电网的基本理念是一致的,内容也找不出原则性的不同”“能源互联网是以特高压电网为骨干网架(通道),以输送清洁能源为主导,全球互联泛在的坚强智能电网”,各种关于能源互联网的理解和解读纷纷出现,人们对此莫衷一是。

  能源互联网概念诞生于十年前

  4月22~24日,北京香山脚下,多位两院院士及50余名专家学者参加了一场以能源互联网为主题的学术会议。会议各方就能源互联网的概念和架构、能源互联网的运营机制与市场模式等主题进行了深入的讨论,这是目前为止我国学术界对于能源互联网最高层次的一次研讨会议。

  能源互联网这一概念究竟是何时产生的?长期从事信息与能源电力技术学科交叉研究的清华大学信息技术研究院研究员曹军威认为,2004年英国 《经济学人》杂志刊发了一篇名为《buildingtheenergyinternet》的文章,是目前最早正式提出这一观点的文献。

  2008年,美国著名记者、三度普利策新闻奖获得者托马斯·弗里德曼在专著《世界又热又平又挤》中专门就能源互联网进行了介绍,这也是经济学层面对能源互联网的最初探索。

  技术层面的探索大约也产生于2008  年左右,随着德国提出E—ENERGY计划,投资约1.4亿欧元,充分利用信息和通讯技术,以解决未来分布式能源供应为主的电力系统面临的新问题,以求从配网到循环电网打造一个全新的能源互联网。

  2009年,在美国迪比克市,IBM与政府开始建设首个拥有智能能源网的智慧城市,以求打造连接城市所有资源,包括水、电、油、气、交通、公共服务等。

  而能源互联网引起国人的广泛关注,可能更多是因为里夫金的著作《第三次工业革命》,文中畅想了“在即将到来的时代,我们将需要创建一个‘能源互联网’,让亿万人能够在自己的家中、办公室里和工厂里生产绿色可再生能源”。

  随着2014年国家电网公司董事长刘振亚在华盛顿举行的一个学术会议上提出了“构建全球能源互联网,服务人类社会可持续发展”的观点,这一概念开始被更多人所熟知。

  能源互联网的不同视角

  刘振亚在《全球能源互联网》一书中提出,全球能源互联网是由跨洲、跨国骨干网架和各国各电压等级电网构成,连接“一极一道”(北极、赤道)大型能源基地,适应各种分布式电源接入需要,能够将风能、太阳能、海洋能等可再生能源输送到各类用户,是服务范围广、配置能力强、安全可靠性高、绿色低碳的全球能源配置平台。

  “我心目中的能源互联网,是由物理系统,即电网、气网、热力网、交通网等构成的综合能源网。”中国工程院院士、国网电力科学院名誉院长薛禹胜也提出了他的看法。

  浙江大学热工与动力系统研究所所长俞自涛教授认为,高效能源网络的发展将走高效梯级利用的路线,将可独立输出电、热、冷的系统能量梯级利用,使综合利用率达到90%以上。

  余贻鑫院士则表示,能源互联网和我们已论及的智能电网的基本理念是一致的,内容也找不出原则性的不同,包括智能万用变压器这种电能路由器。

  “由于每个人所站的角度不同,产生了不同的理解和观点,但从学术层面来看,不能分出谁对谁错,因为工作可以从不同的层面去开展。”曹军威告诉记者,能源互联网的发展和建设是个复杂的系统工程,需要从系统架构、技术研发、标准制定、政策设计等多个方面和环节入手,其方式应当是走分层分级,从小规模到大范围,从简单到复杂,从实验到示范,再到成熟推广的道路。

  SmartGrid或者是SmarterGrid

  虽然眼下对于能源互联网的观点甚多,但有一个明显共同点就是认为智能电网将在构建能源互联网过程中发挥重要作用,所以了解智能电网的内容,对于理解能源互联网至关重要。

  事实上,业内外对于智能电网的概念理解长期以来也存在不同看法,究竟是smartgrid还是smartergrid(较智能的电网),人们各抒己见。

  “智能电网的本质应当是优化。未来的电网,我们不能主要依靠人来调度,必须要通过信息技术和计算机科学进行自动调控,实现全电力大系统的完全闭环。比如目前上海的调度,已经初步做到了。”中国科学院院士、清华大学教授卢强提出了混成控制论的智能电网理念,他认为通讯和数学进入古典的电力系统,就产生了电力系统的第三次工业革命,产生了智能电力系统。

  “到2020年国家电网公司将全面建成统一的‘坚强智能电网’,技术和装备全面达到国际先进水平。”国家电网公司总经理舒印彪认为,中国的智能电网包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度共6个环节,具有信息化、数字化、自动化、互动化的“智能”技术特征。中国的智能电网首先是一个坚强的电网,其中,具有长距离、大容量输电特征的特高压电网将成为核心环节,这是由中国经济发展阶段、能源集中分布特点所决定的。

  “智能电网是一个发展的目标。”中国工程院院士、南方电网公司专家委员会主任李立浧接受记者采访时表示,能源电力的发展有3个规律要遵循,包括科学技术发展的规律、社会发展的规律以及市场发展的规律。

  我国著名电力系统分析、规划与仿真专家,中国工程院院士余贻鑫则认为,智能电网将像互联网那样改变人们的生活和工作方式,智能电网的实现需要漫长的过渡、持续的研发和多种技术的长期共存。

  可以确定的是,在第三次工业革命的背景下,电网与信息技术的融合是必然趋势,无论是着眼于当下的smartergrid还是我们理想的smartgrid,打造一个高效率的电网将是能源互联网的核心内容。

  互联网思维对能源的影响

  能源是传统行业,互联网是新兴行业,两者的融合必将带来理念的碰撞,理念层面的变革或许会是技术与体制变革的开端。

  “传统电力行业受自然垄断特性和安全性的制约,对信息技术的敏感度不够。”李立浧院士接受记者采访时表达过如此观点。

  “如果说电网智能化还是在传统电网架构上通过信息化和智能化的手段,解决设备利用率、安全可靠性、电能质量以及可再生能源接入等问题,能源互联网的根本不同在于采用互联网理念、方法和技术实现能源基础设施架构本身的重大变革,使得能量的开放互联与交换分享可以跟互联网信息分享一样便捷。”曹军威说。

  开放、互联、对等、分享是互联网思维的特性,传统的能源行业则更强调生产、专业性、安全性等。多位专家认为,分布式能源的发展给了能源行业一个转变的契机,与传统电力行业强调发输配变用的发展模式不同,分布式能源使得能源流、电力流发生了变化,局部微电网的运行需要开放、分享等理念的嵌入,这也是能源电力行业需要面对的。

  互联网是无形的、无边界的,能源互联网的发展也将是开放的、无上限的,只有大量的创新与实践,才会带来全新的能源行业。

 

来源:微能源

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