什么是能源互聯(lián)網(wǎng)?
1)通俗的解釋能源互聯(lián)網(wǎng) 試想下未來,人們的電動(dòng)汽車、家用電器、屋頂光伏、電腦手機(jī)等等都變成互相聯(lián)網(wǎng)的一分子,每個(gè)人的能源消耗、碳排放指標(biāo)和生活需求都能夠被打通變成數(shù)字化坐標(biāo),如果未來生活的每一
1)通俗的解釋能源互聯(lián)網(wǎng)
試想下未來,人們的電動(dòng)汽車、家用電器、屋頂光伏、電腦手機(jī)等等都變成互相聯(lián)網(wǎng)的一分子,每個(gè)人的能源消耗、碳排放指標(biāo)和生活需求都能夠被打通變成數(shù)字化坐標(biāo),如果未來生活的每一秒鐘各種需求都能被積聚起來被導(dǎo)向最有效的生產(chǎn)供給,會(huì)是什么樣?
試想下未來,人們的電動(dòng)汽車、家用電器、屋頂光伏、電腦手機(jī)等等都變成互相聯(lián)網(wǎng)的一分子,每個(gè)人的能源消耗、碳排放指標(biāo)和生活需求都能夠被打通變成數(shù)字化坐標(biāo),如果未來生活的每一秒鐘各種需求都能被積聚起來被導(dǎo)向最有效的生產(chǎn)供給,會(huì)是什么樣?
比如下面的場景:如果你拖欠電費(fèi),那么你的的門口不會(huì)被貼上一張紙催費(fèi),而是響起一記手機(jī)提醒:親,你忘記了交電費(fèi)了列,記得時(shí)刻給自己充電,讓自己電力十足哦。。隨便給我個(gè)好評(píng)吧;你在平板電腦上手指輕劃,把自家屋頂多余的光伏發(fā)電通過微信賣給附近準(zhǔn)備給電動(dòng)汽車停車充電的陌生人;你可以對(duì)每一個(gè)家用電器會(huì)根據(jù)能耗曲線設(shè)置最佳的開關(guān)時(shí)間并隨時(shí)遠(yuǎn)程遙控,建筑物的能耗控制隨時(shí)依據(jù)會(huì)議活動(dòng)類型人數(shù)和實(shí)時(shí)電價(jià)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整;城市的整體能源消耗和二氧化碳排放隨時(shí)依據(jù)天氣和事件變化進(jìn)行需求側(cè)編排以實(shí)現(xiàn)最優(yōu);沙漠和大海里安裝的各種新能源發(fā)電設(shè)備可以通過程序由各國人民競拍投資自由交易;是不是很cool?所以,所謂能源互聯(lián)網(wǎng),簡單而言,就是類似信息互聯(lián)網(wǎng),所有的能量信息(分布式的產(chǎn)生、供應(yīng)、消耗),都可以通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),得到及時(shí)的反饋,并根據(jù)需求予以選擇控制。
2)能源互聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)的區(qū)別能源互聯(lián)網(wǎng)究竟和智能電網(wǎng)有什么區(qū)別?
電網(wǎng)層面,所謂能源互聯(lián)網(wǎng)的這些特點(diǎn),在原來的智能電網(wǎng)理論中都講過了,只是之前智能電網(wǎng)沒有過多的關(guān)注新能源的占比和影響,所以這個(gè)層面,能源互聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)的些許區(qū)分就在于是當(dāng)可再生能源占到80%甚至更高時(shí),那個(gè)時(shí)候,我們的電力系統(tǒng)和電網(wǎng)怎么去支撐這個(gè)環(huán)境?但是上升到能源層面,似乎能源互聯(lián)網(wǎng),Internet of Energy,包含的東西要更多,呈現(xiàn)的都是一種試圖把各種能源形式組合成一個(gè)超級(jí)網(wǎng)絡(luò)的大開大合。其似乎包含了智能通信、智能電網(wǎng)、智能交通等等眾多智能與綠色概念。
2)能源互聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)的區(qū)別能源互聯(lián)網(wǎng)究竟和智能電網(wǎng)有什么區(qū)別?
電網(wǎng)層面,所謂能源互聯(lián)網(wǎng)的這些特點(diǎn),在原來的智能電網(wǎng)理論中都講過了,只是之前智能電網(wǎng)沒有過多的關(guān)注新能源的占比和影響,所以這個(gè)層面,能源互聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)的些許區(qū)分就在于是當(dāng)可再生能源占到80%甚至更高時(shí),那個(gè)時(shí)候,我們的電力系統(tǒng)和電網(wǎng)怎么去支撐這個(gè)環(huán)境?但是上升到能源層面,似乎能源互聯(lián)網(wǎng),Internet of Energy,包含的東西要更多,呈現(xiàn)的都是一種試圖把各種能源形式組合成一個(gè)超級(jí)網(wǎng)絡(luò)的大開大合。其似乎包含了智能通信、智能電網(wǎng)、智能交通等等眾多智能與綠色概念。
3)國內(nèi)外的能源互聯(lián)網(wǎng)
目前,美國雖然尚未明確提出能源互聯(lián)網(wǎng),但其提出的智能電網(wǎng)卻與能源互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵有諸多相似之處。德國于2008年在智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)上選擇了6個(gè)試點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行為期4年的E-Energy技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)計(jì)劃,成為實(shí)踐能源互聯(lián)網(wǎng)最早的國家。
目前,美國雖然尚未明確提出能源互聯(lián)網(wǎng),但其提出的智能電網(wǎng)卻與能源互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵有諸多相似之處。德國于2008年在智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)上選擇了6個(gè)試點(diǎn)地區(qū)進(jìn)行為期4年的E-Energy技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)計(jì)劃,成為實(shí)踐能源互聯(lián)網(wǎng)最早的國家。
目前市面上呈現(xiàn)出三種對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)的理解版本:從通信的角度強(qiáng)調(diào)各種設(shè)備的互聯(lián),以華為等通信公司為代表;從軟件的角度強(qiáng)調(diào)第三方數(shù)據(jù)的優(yōu)化管理,以美國Opower等公司為代表;以及從國與國之間的角度強(qiáng)調(diào)跨區(qū)域電網(wǎng)的互聯(lián),以國家電網(wǎng)為代表。國網(wǎng)劉BOSS提出的”全球能源互聯(lián)網(wǎng)“就更加高大上了,之前我也回答過類似問題,并不是能源互聯(lián)網(wǎng)不好,而是無限地?cái)U(kuò)大能源互聯(lián)區(qū)域,不太合理和可行。
4)能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
1)可再生能源作為主要能源廉價(jià)供應(yīng),并合理聯(lián)網(wǎng)調(diào)度、利用
以數(shù)據(jù)形式存在于信息互聯(lián)網(wǎng)上的信息,其實(shí)是非常廉價(jià)且可以挖掘的,但是,能源互聯(lián)網(wǎng)的主要載荷--能量,卻只能從自然界中開采。而且還存在著成本高(相比信息而言)等等問題。所以要滿足互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn),要保障精心構(gòu)建的“能源互聯(lián)網(wǎng)”有米下鍋,必須讓它能消化基本“無窮盡”供應(yīng)的風(fēng)能、太陽能等。但由于這些渠道的能量供應(yīng)有非常強(qiáng)的隨機(jī)性、間斷性和模糊性。目前將它們成功的并入電網(wǎng),或用其他形式高效利用起來,還是一件很困難的事情。
4)能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
1)可再生能源作為主要能源廉價(jià)供應(yīng),并合理聯(lián)網(wǎng)調(diào)度、利用
以數(shù)據(jù)形式存在于信息互聯(lián)網(wǎng)上的信息,其實(shí)是非常廉價(jià)且可以挖掘的,但是,能源互聯(lián)網(wǎng)的主要載荷--能量,卻只能從自然界中開采。而且還存在著成本高(相比信息而言)等等問題。所以要滿足互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn),要保障精心構(gòu)建的“能源互聯(lián)網(wǎng)”有米下鍋,必須讓它能消化基本“無窮盡”供應(yīng)的風(fēng)能、太陽能等。但由于這些渠道的能量供應(yīng)有非常強(qiáng)的隨機(jī)性、間斷性和模糊性。目前將它們成功的并入電網(wǎng),或用其他形式高效利用起來,還是一件很困難的事情。
當(dāng)然這更是環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排方面的需要。
2)支持超大規(guī)模分布式發(fā)電、儲(chǔ)能及其他能源終端的接入平臺(tái)
依靠PC、智能移動(dòng)設(shè)備的等個(gè)人接入者,在信息互聯(lián)網(wǎng)接入者的數(shù)量上占絕大多數(shù);IT業(yè)者用幾十年時(shí)間構(gòu)建了一套由通訊協(xié)議、路由器、交換機(jī)、數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器等等一系列軟硬件設(shè)施組成的龐大系統(tǒng),是人類文明迄今為止最偉大的成就之一。能源互聯(lián)網(wǎng)想要達(dá)到這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)效率,需要的技術(shù)準(zhǔn)備只多不少:比如需要一個(gè)極強(qiáng)的信息流處理能力,用來預(yù)測和監(jiān)視消費(fèi)者的需求變化、極端不穩(wěn)定的能量生產(chǎn)供應(yīng)變化;同時(shí)它還要指揮相應(yīng)的能量調(diào)配部門完成上載與下載能源的分流與整合等等。數(shù)據(jù)和習(xí)慣都是超大規(guī)模的。然后,還需要一個(gè)極強(qiáng)的能量流處理能力。以智能電網(wǎng)為例,設(shè)想中,它需要7*24小時(shí)完成功率以億千瓦計(jì)的電流變、輸、配調(diào)節(jié),而且還必須滿足實(shí)時(shí)的供需平衡(由電能特性決定)。還要再引入分布式清潔能源和市場競爭兩個(gè)超復(fù)雜的變量。
3)類似互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能源共享
實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)網(wǎng)的一大魅力就在于它能夠打破地域的限制,因?yàn)樾畔鬏數(shù)拈T檻和成本都相對(duì)較低。但當(dāng)我們開始依靠現(xiàn)有的技術(shù)輸送能量的時(shí)候,損耗問題就相當(dāng)嚴(yán)重了。于是人們不得不考慮手段來降低損耗,這些方法要么單位成本極高(如直接運(yùn)輸,這個(gè)過程本身就要消耗大量的燃料),要么建設(shè)成本和科研成本極高(如特高壓輸電技術(shù))。相對(duì)于信息的傳播,能量成本還是高了太多。在能源領(lǐng)域內(nèi),油氣管道、運(yùn)煤交通線、特高壓輸電等話題永遠(yuǎn)不會(huì)離開話題榜的前幾名。這樣的設(shè)施建設(shè)往往伴隨著龐大的資金規(guī)模,數(shù)年的建設(shè)周期,艱難的科研攻關(guān)。
2)支持超大規(guī)模分布式發(fā)電、儲(chǔ)能及其他能源終端的接入平臺(tái)
依靠PC、智能移動(dòng)設(shè)備的等個(gè)人接入者,在信息互聯(lián)網(wǎng)接入者的數(shù)量上占絕大多數(shù);IT業(yè)者用幾十年時(shí)間構(gòu)建了一套由通訊協(xié)議、路由器、交換機(jī)、數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器等等一系列軟硬件設(shè)施組成的龐大系統(tǒng),是人類文明迄今為止最偉大的成就之一。能源互聯(lián)網(wǎng)想要達(dá)到這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)效率,需要的技術(shù)準(zhǔn)備只多不少:比如需要一個(gè)極強(qiáng)的信息流處理能力,用來預(yù)測和監(jiān)視消費(fèi)者的需求變化、極端不穩(wěn)定的能量生產(chǎn)供應(yīng)變化;同時(shí)它還要指揮相應(yīng)的能量調(diào)配部門完成上載與下載能源的分流與整合等等。數(shù)據(jù)和習(xí)慣都是超大規(guī)模的。然后,還需要一個(gè)極強(qiáng)的能量流處理能力。以智能電網(wǎng)為例,設(shè)想中,它需要7*24小時(shí)完成功率以億千瓦計(jì)的電流變、輸、配調(diào)節(jié),而且還必須滿足實(shí)時(shí)的供需平衡(由電能特性決定)。還要再引入分布式清潔能源和市場競爭兩個(gè)超復(fù)雜的變量。
3)類似互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能源共享
實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)網(wǎng)的一大魅力就在于它能夠打破地域的限制,因?yàn)樾畔鬏數(shù)拈T檻和成本都相對(duì)較低。但當(dāng)我們開始依靠現(xiàn)有的技術(shù)輸送能量的時(shí)候,損耗問題就相當(dāng)嚴(yán)重了。于是人們不得不考慮手段來降低損耗,這些方法要么單位成本極高(如直接運(yùn)輸,這個(gè)過程本身就要消耗大量的燃料),要么建設(shè)成本和科研成本極高(如特高壓輸電技術(shù))。相對(duì)于信息的傳播,能量成本還是高了太多。在能源領(lǐng)域內(nèi),油氣管道、運(yùn)煤交通線、特高壓輸電等話題永遠(yuǎn)不會(huì)離開話題榜的前幾名。這樣的設(shè)施建設(shè)往往伴隨著龐大的資金規(guī)模,數(shù)年的建設(shè)周期,艱難的科研攻關(guān)。
4) 能源的移動(dòng)互聯(lián)實(shí)現(xiàn)
移動(dòng)互聯(lián)是目前互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要趨勢,但是類比到能量上,就完全是另一回事了。可以便攜的能量轉(zhuǎn)換裝置,要么效率太低(如內(nèi)燃機(jī)),要么太貴且用起來麻煩(如燃?xì)鈾C(jī)),要么就是我們“喂不飽”(如電機(jī));儲(chǔ)能問題是老生常談的老大難;無線充電技術(shù)雖然在已經(jīng)能夠給很多小的智能設(shè)備充電了,但是大規(guī)模應(yīng)用上仍然問題多多,最簡單的一問:那么多電磁能量散播到空間里,輻射誰受得了?電動(dòng)汽車,它的航程、方便性和可靠性等等,真能和同價(jià)位傳統(tǒng)的汽油車一比了么?
移動(dòng)互聯(lián)是目前互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的一個(gè)重要趨勢,但是類比到能量上,就完全是另一回事了。可以便攜的能量轉(zhuǎn)換裝置,要么效率太低(如內(nèi)燃機(jī)),要么太貴且用起來麻煩(如燃?xì)鈾C(jī)),要么就是我們“喂不飽”(如電機(jī));儲(chǔ)能問題是老生常談的老大難;無線充電技術(shù)雖然在已經(jīng)能夠給很多小的智能設(shè)備充電了,但是大規(guī)模應(yīng)用上仍然問題多多,最簡單的一問:那么多電磁能量散播到空間里,輻射誰受得了?電動(dòng)汽車,它的航程、方便性和可靠性等等,真能和同價(jià)位傳統(tǒng)的汽油車一比了么?
責(zé)任編輯:電改觀察員
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