【專題】能源互聯(lián)網(wǎng)從“概念”走向“落地”
本期專題欄目再來聊聊能源互聯(lián)網(wǎng),可以說2016年、2017年是能源互聯(lián)網(wǎng)的“概念年”,那時候大家還在討論“什么是能源互聯(lián)網(wǎng)”、“為什么要做能源互聯(lián)網(wǎng)”、“能源互聯(lián)網(wǎng)可能會長什么樣子”。但是,2018年已經(jīng)進入到了能源互聯(lián)網(wǎng)的“落地年”,大家都在深入地討論應該怎么去做。國家能源局、科技部有很多支持項目,資金投入量也很大,比如2018年國家能源局公布的首批“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源(能源互聯(lián)網(wǎng))示范項目。
就在前不久,2018全球能源互聯(lián)網(wǎng)大會在京隆重召開,來自全球30多個國家和地區(qū)的800多位行業(yè)大咖共聚一堂,圍繞“全球能源互聯(lián)網(wǎng)——從中國倡議走向世界行動”的大會主題,交流思想、分享成果,共商全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展大計。在大會上,全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織主席劉振亞院士,做了“全球能源互聯(lián)網(wǎng)改變世界”的主題報告,我們先來聽一聽劉總怎么說。
可以說,大家都十分期待實現(xiàn)能源互聯(lián),期待能源互聯(lián)網(wǎng)給人類生活帶來新的改變。2017年底的“中國制造2025高峰論壇”上,漢能集團副總裁張彬先生在“圓桌對話——制造業(yè)復興:中國與世界對話”中也表達他對未來能源互聯(lián)網(wǎng)的理解。
能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到今天,提出了很多新問題、新觀點以及關鍵技術,隨著研究的深入,區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)被大家提出,如何定義區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng):若將能源互聯(lián)網(wǎng)看作是以互聯(lián)網(wǎng)理念構建的多能源信息融合“廣域網(wǎng)”,相對應可以把區(qū)域能源看成是一 個“局域網(wǎng)”,叫做“區(qū)域能源網(wǎng)”,其對外與“廣域網(wǎng)” 進行信息交互及能源結算,對內提供區(qū)域用戶的能源管理和服務。
區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)定義
區(qū)域能源網(wǎng)是多能源系統(tǒng)分析的基礎,也是多能源系統(tǒng)特性的具體體現(xiàn)。 從功能角度 來說, 多能源系統(tǒng)可將多種形式能源有機整合,根據(jù)價格、對環(huán)境的影響等因素進行分配調節(jié);從能源服務角度來說,將用戶的多種需求統(tǒng)計考慮,通過合理調度達到削峰填谷、合理用能的目的;從能源網(wǎng)絡來說,通過協(xié)同分析電氣網(wǎng)絡、天然氣網(wǎng)絡、 熱網(wǎng)等網(wǎng)絡,促進多種能源技術的發(fā)展。 區(qū)域可以大到一個城市、城鎮(zhèn)、社區(qū),小到一個工業(yè)園區(qū)、 大型企業(yè)、樓宇,其一般涵蓋集成的供電、供氣、供暖、供氫和電氣化交通等能源系統(tǒng),以及相關的通信和信息基礎設施,其基本特征是應該具備能源的發(fā)生、傳輸、轉換、存儲、消耗等環(huán)節(jié),在這個多種能源交互融合的區(qū)域網(wǎng)絡內, 信息的載體有 “電力流”、“天然氣流”、“信息流”、“物質流”等。 區(qū)域能源網(wǎng)由于其規(guī)模相對較小,因此可以由政府、能源公司和大型工業(yè)企業(yè)來牽頭進行建設和實施,具備更強的實用價值。 區(qū)域能源網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的一部分,涉及多種能源環(huán)節(jié),且形式、特性各異,既包含易于控制的能源環(huán)節(jié),也包含具有間歇性和難以控制的能源環(huán)節(jié);既包含難以大容量存儲的能源, 也包含易于存儲和中轉的能源;既存在能源產生端的協(xié)同供給,也存在能源消耗端的協(xié)調優(yōu)化。
區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)主要特征
與跨區(qū)域的主干能源互聯(lián)網(wǎng)相比,區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)以局部范圍內的各類工業(yè)企業(yè)和居民為用戶群體,通過搜集能源生產、消費、傳輸、存儲等信息數(shù)據(jù),憑借數(shù)據(jù)分析、能源協(xié)調與優(yōu)化調度機制滿足域內用戶的負荷需求。與此對應,跨區(qū)級能源互聯(lián)網(wǎng)作為不同區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)系紐帶,通過大型輸電、輸氣等系統(tǒng)骨干網(wǎng)絡,實現(xiàn)區(qū)域間能源的遠距離輸送,保證所覆蓋范圍內各區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行,在區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)能源溢出和缺口時提供能源外部接口。 為適應局部區(qū)域內的能源供需格局,在充分吸納因特網(wǎng)發(fā)展過程的優(yōu)秀經(jīng)驗的基礎上,區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)形成了自身區(qū)別于跨區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的一些特性。
一是多能互補。為滿足區(qū)域內復雜的用戶負荷需求,區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)范圍內布局大量分布式能源設施,種類涵蓋分布式冷熱電三聯(lián)供 CCHP、熱電聯(lián)產 CHP、光伏發(fā)電、太陽能集熱、制氫站、地源熱泵等多種形式, 構成了集電、熱、冷、氣等多種能源形式的復合供應 系統(tǒng),有效實現(xiàn)能源的梯級利用。 同時,區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)為各類分布式能源接入提供即插即用的標準接口,不過這也給能源互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)化和控制提出了更高要求。 為此,氣電間協(xié)調規(guī)劃、P2G 技術、V2G 技術以及燃料電池技術等推動多能融合的技術會在未來發(fā)揮更為重要的作用。
二是雙向互動 。區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)將打破現(xiàn)有的源-網(wǎng)-荷的能源流動模式,形成自由雙向可控的多端能源流動模式,分布式的能源路由器將使得區(qū)域內任意節(jié)點的能源互聯(lián)成為可能。 能源轉換站或能源集線器的設置將使原有熱力公司、電力公司和燃氣公司之間的行業(yè)壁壘被打破,裝備分布式發(fā)電設備的居民有望與其他能源供應商一道參與能源互聯(lián)網(wǎng)的能源供 應。 未來,伴隨電動汽車行業(yè)的快速發(fā)展,以智能電動汽車為主體的交通網(wǎng)絡也將融入現(xiàn)有能源互聯(lián)網(wǎng)模式中。
三是充分自治 。區(qū)別于傳統(tǒng)的能源利用格局,區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)充分利用區(qū)域內各類能源資源,構建區(qū)域內自給自足的能源體系, 充分消納區(qū)域內部的分布式能源, 實現(xiàn)各類能源設施的高效利用。 同時,作為主干能源互聯(lián)網(wǎng)的基本組成部分,區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)與主干能源網(wǎng)絡之間保持雙向可控的能源流動形式,借助大型主干能源網(wǎng)絡與其他區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)間進行能源和信息的雙向交流。
綜合上述特點,區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的主要特征是利用“互聯(lián)網(wǎng)+”思維重置能源網(wǎng)絡需要,實現(xiàn)能源與信息的高度融合,推進能源網(wǎng)絡信息化基礎設施的建設。 通過引入在線交易平臺、大數(shù)據(jù)處理等技術,能源互聯(lián)網(wǎng)將充分挖掘能源生產、傳輸、消費、 轉換、存儲等大量信息,借由能源需求預測、需求側響應等信息挖掘技術指導能源生產和調度。
責任編輯:滄海一笑
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