能源互联网将重新构建整个行业的体系、规则和生态,也将对既有的能源系统造成一定冲击。借鉴美国、日本、德国对能源互联网的尝试和探索,中国将寻找到一条符合国情的能源互联网之路——
当前,能源电力系统面临诸多挑战,可再生能源的快速发展对传统能源体系造成冲击,能源电力存在资产损失和巨额维护费用问题,消费者有对能源电力服务和信息的需求,能源电力系统自身也面临着电力峰谷调配的矛盾。
能源互联网在于构造一种能源体系使得能源像互联网中的信息一样,任何合法主体都能够自由接入和分享。从控制角度看,其核心在于通过信息和能源融合,实现信息主导、精准控制的能源体系。能源互联网可以大幅度提升能源生产和消费效率,最终形成能源交易、能源资产交易两个市场。
能源行业互联网转型与电信行业的通信互联转型有较高的相似度,都是从垄断、垂直管理转向高度分布式管理,从封闭的“生产者+用户”模式向产销者模式转变。通信技术的快速发展为能源互联网提供了充分必要条件,使能源的需求和供应可以进行随时的动态调整。联接生产和消费段的数百亿设备和组件每天产生的海量数据,为能源互联网提供了物联基础。
互联网未来的四个方向包括物联网、务联网、云计算等,都能与能源互联网产生碰撞,从而促进一个民主、可靠、稳定,又安全、可用、智能,具有自适
应性的能源互联网的出现。
从全球来看,全球能源互联网以适应全球清洁能源的开发、消纳、输送为核心,2050年全球主要清洁能源电力流将达到12万亿千瓦时。国际能源体系的主导权正在向能源互联网方向发展,并已成为世界经济的新兴增长点。欧洲、美国和日本都在大力开发相关项目,他们的侧重点有所不同,也为中国探索符合国情的能源互联网之路提供了参考。
美国的能源互联网计划FREEDM是在电力电子、高速数字通信和分布控制技术的支撑下,建立具有智慧功能的革命性电网构架,吸纳大量分布式能源。其目标是通过综合控制能源的生产、传输和消费各环节,实现能源的高效利用和对可再生能源的兼容,最终实现即插即发、即插即用、即插即储。
与美国有所不同,日本数字电网是完全建立在信息互联网之上的。其电力路由器与现有电网及能源局域网相连,可以根据相当于互联网地址的“IP地址”识别电源及基地,旨在通过电力路由器完成能源分配。
欧洲的E-Energy模式则主要体现在德国的互联网实践上。德国以ICT(信息、通信和技术)为基础,提出在整个能源供应体系中实现完全数字化互联及计算机控制和监测的目标。德国充分利用信息和通信技术开发新的解决方案,以满足未来以分布式能源供应为主的电力系统需求,其目标主要是通过现代信息和通信技术优化整个能源供应和使用系统。其中,E-Dema Project的核心是能源路由器,它可以是家庭储能单元,也可以是家庭的智能电表。相似的案例还包括Smart Watts Project,即通过建立智能电力交易平台来实现所覆盖区域的分布式能源交易,消费者通过智能电表来获知实时变化的电价,根据电价高低来调整家庭用电方案和电动车充电方案。
为了实现高比例可再生能源,德国政府大力发展储能调节和智能电网,通过分布式储能和微电网有效提高电网的供需平衡度,扩大同步电网范围比大规模储能更为划算。
历史上,新能源的主导权关乎权力转移和霸权更迭,中国在国际体系中的地位取决于能否在自主创新的基础上掌控能源互联网建设。当前,互联网时代的趋势不可逆,能源行业互联网化的成熟度远低于零售业和媒体业。在此背景下,互联网的透明性、大数据化和自我调节机制,很大程度上将促进能源互联网的电力信息流全互联、大数据应用和微网及分布式能源发展。
因此,中国需积极加强对新能源技术的运用。面对发达国家划分世界能源消费图谋、下一代能源的国际激烈角逐,以及国内节能减排的严峻态势,中国需要尽早统筹集中国内各种资源,落实融资信贷政策、技术转让政策,以及重组集团化政策,在最短的时间里实现中国能源互联网建设的跨越式发展。
4月中旬,多家能源研究机构联合发布《中国2050高比例可再生能源发展情景暨路径研究》。报告预计,到2050年,我国终端能源中,直接消费的化石能源为9亿吨标准煤,终端非化石能源占比达到66%;在终端电力供应中,非化石能源发电量占比91%,一次能源供应量为34亿吨标准煤,可再生能源占比达到62%,单位GDP能耗为0.12吨标准煤/万元,能源效率比2010年提高90%。这意味着我国能源转型的趋势不可逆,而德国能源转型过程证明了能源互联网是能源转型的可行之选。
中国模式的能源互联网是基于世界能源发展面临的资源、环境瓶颈和清洁
能源开发浪潮,以及全球能源互联网建立在以清洁能源为主导、以电为中心、实现全球配置资源的能源发展新格局上,将由跨国跨洲骨干网架和涵盖各国各电压等级电网的国家泛能电网构成。例如,国家电网公司董事长刘振亚提出了“一极一道”的概念,他认为集中开发北极风能(一极)和赤道太阳能(一道)资源,通过特高压等输电技术送至各大洲负荷中心,与各洲大型能源基地和分布式电源相互支撑,提供更安全、更可靠的清洁能源供应,将是未来世界能源发展的重要方向。
中国能源互联网建设需加强同欧美发达国家的能源合作。当前,互联网和可再生能源是中美关系的热点之一。中国可再生能源产能巨大、优势明显,互联网产业同样位居全球领先地位。而“互联网+可再生能源”是当前减排领域的亮点之一,中美气候合作应以中国计划推动的重大清洁能源项目为框架。
中美应在全球能源互联网愿景下,加强具体项目合作。双方可以在以清洁能源为主导、以电力为中心、在全球配置资源、实现全球低碳发展等方面开展合作。中国引进美国的先进技术和管理运营经验,推动智能互联网 连接“一带一路”,将风能、太阳能、海洋能等清洁能源输送到“一带一路”各个区域。“一带一路”战略中,中美气候变化合作也可成为补充,将减缓、适应、低碳发展等中美技术经验作为“一带一路”生态合作的补充。
切换行业



正在加载...



