“三化”“兩結合”加快能源互聯(lián)網落地

發(fā)布時間:2016-09-13   來源:中國科學報

  能源是社會生產生活諸多要素的基礎,“互聯(lián)網+”則讓能源各種類、各環(huán)節(jié)之間告別孤立、割裂狀態(tài),互聯(lián)互通。在世界經濟轉型升級需要新的突破口與增長點的背景下,能源科技革命蓄勢待發(fā),能源互聯(lián)網成為加速能源科技革命的助推器。
 
  當前各國都在抓緊布局能源互聯(lián)網建設,中國也處于產業(yè)化初級階段。為共同探索構建能源互聯(lián)網生態(tài)新模式,日前,2016中國能源互聯(lián)網大會暨智慧能源產業(yè)博覽會在秦皇島召開,中國工程院院士杜祥琬在會上指出,能源互聯(lián)網發(fā)展的趨勢是“三化”,即電氣化、低碳化和智能化;途徑是“兩個結合”,即將分布式與集中式相結合,將橫向的多能互補和縱向的能源“源、網、荷、儲、用”優(yōu)化結合。
 
  “眾多先進的傳感器、控制和軟件應用程序、大數據技術等,將能源生產端、傳輸端、消費端數以億計的設備、機器、系統(tǒng)連接起來,形成能源互聯(lián)網的物聯(lián)基礎。”杜祥琬說。
 
  趨勢是“三化”
 
  “能源互聯(lián)網”這一概念最初是由英國《經濟學人》雜志提出,它的目的就是要建立一個“安全、經濟、高效、低碳、共享”的能源體系,最終實現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。
 
  隨著國務院確定的“互聯(lián)網+智慧能源”指導方針不斷發(fā)力,“能源互聯(lián)網生態(tài)新模式”即將開啟。
 
  對于能源互聯(lián)網,在杜祥琬看來,其呈現(xiàn)出電氣化、低碳化和智能化的特點和發(fā)展趨勢。
 
  電氣化目前已經是業(yè)界共識的大方向,不僅是在能源互聯(lián)網,也是中國能源戰(zhàn)略發(fā)展的主要方向。
 
  “在終端能源當中,電力的比例應該大幅度地提高,這就意味著要把非電的終端能源逐步降下來?!倍畔殓硎?,現(xiàn)在中國能源的一次能源當中,有64%都是煤炭,這些煤炭一半用來發(fā)電,一半直接燃燒。而要想提高電力比重,就要想辦法減少散燒煤的使用。
 
  在杜祥琬看來,用工業(yè)余熱來取代散燒煤不失為一個可行之策,這既有利于提高能效、優(yōu)化能源結構,同時也有利于改善環(huán)境。
 
  能源互聯(lián)網的另一趨勢就是低碳化,這也是改善環(huán)境、應對氣候變化和中國可持續(xù)發(fā)展的必然要求。杜祥琬表示,低碳能源要用三匹馬拉車,即可再生能源、核能和天然氣。只有這三匹馬共同努力,才能逐步實現(xiàn)對煤炭的高比例替代。
 
  “2015年,我國低碳能源占比約為18%,計劃2020年要提高到25%,2030年要達到35%?!倍畔殓f,“低碳能源在電力當中的比例也將從2015年的27%,很快上升為35%,預計2020年前這一比例就會上升到50%甚至更高?!?br/> 
  最后一個趨勢就是智能化,在電力系統(tǒng)中,智能化為提高能效管理提供了可能性。整個能源系統(tǒng)的設計、運營、管理都會與信息技術和數字技術深度融合,使能源互聯(lián)網能夠更好自動化、數字化和提高效率。
 
  能源智能化也會應用到諸多技術,首先是智能感知技術,比如通過智能傳感器來輸配電網、交通網、天然氣網等運行狀態(tài)的數據,以及用戶側的用能設備、微電網及分布式電源的運行狀態(tài)參數等。
 
  “目前,信息技術、大數據技術的發(fā)展將給我們的生產生活帶來深刻變化,也讓我們有條件和需求實現(xiàn)能源管理的智能化?!倍畔殓f,能源系統(tǒng)當中的數據量是非常龐大的,包括官網的監(jiān)控、運行、能源的交易用戶用能以及各類分布式電源負荷數據,大數據的分析應用則可以大大提高系統(tǒng)的效率。另外,云計算技術可以實時高性能地進行計算,快捷便利地提高資源價值。
 
  途徑是“兩個結合”
 
  在杜祥琬看來,能源互聯(lián)網要想接地氣,首先就要使智能電網與分布式能源網絡相結合,即集中式與分布式相結合。
 
  傳統(tǒng)智能電網的概念是集中式的,隨著可再生能源和信息技術的發(fā)展,智能電網應運而生。智能電網是一種自上而下的供能方式,它是電網技術、信息技術、數字技術的一個結合,是能源與互聯(lián)網的主干和資源配置中心。
 
  杜祥琬強調,集中式智能電網仍然需要,但也一定要注重發(fā)展分布式的低碳能源網絡,它可以與大電網進行相互補充。
 
  “長期以來,我國都是集中式的電網,但隨著太陽能、風能、生物質能的發(fā)展,家家戶戶都可以成為能源的生產者和使用者?!倍畔殓硎荆@些分布式電源可以構成獨立運行的微網,構成一個社區(qū)、一個單位或者村鎮(zhèn)的能源網絡,利用智能感知技術和大數據來進行高效管理,構成新型能源網絡,使低碳化、智能化能夠落地。
 
  除了集中式電網與分布式低碳能源網絡相結合之外,杜祥琬表示,能源互聯(lián)網還應該注重橫向的多能互補與縱向的源、網、荷、儲、用等環(huán)節(jié)的優(yōu)化結合。
 
  “橫向的多能互補就是可以把可再生能源中的核能、火電、天然氣聯(lián)網相互補充,甚至還可以通過互聯(lián)網大數據的管理,把電網和供熱網、供冷網、水網、氣象網連接起來,使得效率有更多提高的空間?!倍畔殓f。比如把能源的供給側和負荷側及儲能統(tǒng)一起來,提供多樣化的電能服務,提高綜合的效率。
 
  “如果說Internet是一個信息互聯(lián)的網絡,能源互聯(lián)網就是一個利用Internet為重塑能源服務的物理網絡。因為能源互聯(lián)網有眾多先進的傳感器、控制軟件、大數據技術,它們把能源的生產端、傳輸端、消費端數以億計的設備、機器、系統(tǒng)連接起來,形成能源互聯(lián)網這樣一種物聯(lián)的基礎?!倍畔殓硎?,能源互聯(lián)網是能源革命的一種體現(xiàn),它是把新的能源技術、新的用能方式和新的管理模式集合在一起,發(fā)展能源互聯(lián)網的目的在于建設高效、安全、低碳、經濟、共享可持續(xù)的現(xiàn)代化的能源體系。
 
  “‘三化’‘兩結合’聽起來可能有點高大上,但干起來卻是一個非常接地氣的事,它需要各級政府做好頂層設計,需要很多企業(yè)和單位廣泛參與,甚至每一個家庭都可以作出貢獻?!倍畔殓詈蟊硎?,“能源互聯(lián)網不是擺在那兒看的東西,而是每一個人、每一個家庭都可以受惠,大家都可以感受到新的能源、新的管理模式帶來的效益?!?/p>

      關鍵詞: 能源互聯(lián)

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