能源是社會(huì)生產(chǎn)生活諸多要素的基礎(chǔ)，“互聯(lián)網(wǎng)+”則讓能源各種類(lèi)、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(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)需要新的突破口與增長(zhǎng)點(diǎn)的背景下，能源科技革命蓄勢(shì)待發(fā)，能源互聯(lián)網(wǎng)成為加速能源科技革命的助推器。
當(dāng)前各國(guó)都在抓緊布局能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，中國(guó)也處于產(chǎn)業(yè)化初級(jí)階段。為共同探索構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)新模式，日前，2016中國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)暨智慧能源產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)在秦皇島召開(kāi)，中國(guó)工程院院士杜祥琬在會(huì)上指出，能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的趨勢(shì)是“三化”，即電氣化、低碳化和智能化；途徑是“兩個(gè)結(jié)合”，即將分布式與集中式相結(jié)合，將橫向的多能互補(bǔ)和縱向的能源“源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、用”優(yōu)化結(jié)合。
“眾多先進(jìn)的傳感器、控制和軟件應(yīng)用程序、大數(shù)據(jù)技術(shù)等，將能源生產(chǎn)端、傳輸端、消費(fèi)端數(shù)以?xún)|計(jì)的設(shè)備、機(jī)器、系統(tǒng)連接起來(lái)，形成能源互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)基礎(chǔ)。”杜祥琬說(shuō)。
趨勢(shì)是“三化”
“能源互聯(lián)網(wǎng)”這一概念最初是由英國(guó)《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》雜志提出，它的目的就是要建立一個(gè)“安全、經(jīng)濟(jì)、高效、低碳、共享”的能源體系，最終實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展。
隨著國(guó)務(wù)院確定的“互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源”指導(dǎo)方針不斷發(fā)力，“能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)新模式”即將開(kāi)啟。
對(duì)于能源互聯(lián)網(wǎng)，在杜祥琬看來(lái)，其呈現(xiàn)出電氣化、低碳化和智能化的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。
電氣化目前已經(jīng)是業(yè)界共識(shí)的大方向，不僅是在能源互聯(lián)網(wǎng)，也是中國(guó)能源戰(zhàn)略發(fā)展的主要方向。
“在終端能源當(dāng)中，電力的比例應(yīng)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(lái)。”杜祥琬表示，現(xiàn)在中國(guó)能源的一次能源當(dāng)中，有64%都是煤炭，這些煤炭一半用來(lái)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(lái)，用工業(yè)余熱來(lái)取代散燒煤不失為一個(gè)可行之策，這既有利于提高能效、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，同時(shí)也有利于改善環(huán)境。
能源互聯(lián)網(wǎng)的另一趨勢(shì)就是低碳化，這也是改善環(huán)境、應(yīng)對(duì)氣候變化和中國(guó)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(chē)，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(shí)現(xiàn)對(duì)煤炭的高比例替代。
“2015年，我國(guó)低碳能源占比約為18%，計(jì)劃2020年要提高到25%，2030年要達(dá)到35%?！倍畔殓f(shuō)，“低碳能源在電力當(dāng)中的比例也將從2015年的27%，很快上升為35%，預(yù)計(jì)2020年前這一比例就會(huì)上升到50%甚至更高?！?br/>
最后一個(gè)趨勢(shì)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(gè)能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)、管理都會(huì)與信息技術(shù)和數(shù)字技術(shù)深度融合，使能源互聯(lián)網(wǎng)能夠更好自動(dòng)化、數(shù)字化和提高效率。
能源智能化也會(huì)應(yīng)用到諸多技術(shù)，首先是智能感知技術(shù)，比如通過(guò)智能傳感器來(lái)輸配電網(wǎng)、交通網(wǎng)、天然氣網(wǎng)等運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)，以及用戶(hù)側(cè)的用能設(shè)備、微電網(wǎng)及分布式電源的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)等。
“目前，信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展將給我們的生產(chǎn)生活帶來(lái)深刻變化，也讓我們有條件和需求實(shí)現(xiàn)能源管理的智能化?！倍畔殓f(shuō)，能源系統(tǒng)當(dāng)中的數(shù)據(jù)量是非常龐大的，包括官網(wǎng)的監(jiān)控、運(yùn)行、能源的交易用戶(hù)用能以及各類(lèi)分布式電源負(fù)荷數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用則可以大大提高系統(tǒng)的效率。另外，云計(jì)算技術(shù)可以實(shí)時(shí)高性能地進(jìn)行計(jì)算，快捷便利地提高資源價(jià)值。
途徑是“兩個(gè)結(jié)合”
在杜祥琬看來(lái)，能源互聯(lián)網(wǎng)要想接地氣，首先就要使智能電網(wǎng)與分布式能源網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，即集中式與分布式相結(jié)合。
傳統(tǒng)智能電網(wǎng)的概念是集中式的，隨著可再生能源和信息技術(shù)的發(fā)展，智能電網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。智能電網(wǎng)是一種自上而下的供能方式，它是電網(wǎng)技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)的一個(gè)結(jié)合，是能源與互聯(lián)網(wǎng)的主干和資源配置中心。
杜祥琬強(qiáng)調(diào)，集中式智能電網(wǎng)仍然需要，但也一定要注重發(fā)展分布式的低碳能源網(wǎng)絡(luò)，它可以與大電網(wǎng)進(jìn)行相互補(bǔ)充。
“長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)都是集中式的電網(wǎng)，但隨著太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能的發(fā)展，家家戶(hù)戶(hù)都可以成為能源的生產(chǎn)者和使用者?！倍畔殓硎?，這些分布式電源可以構(gòu)成獨(dú)立運(yùn)行的微網(wǎng)，構(gòu)成一個(gè)社區(qū)、一個(gè)單位或者村鎮(zhèn)的能源網(wǎng)絡(luò)，利用智能感知技術(shù)和大數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行高效管理，構(gòu)成新型能源網(wǎng)絡(luò)，使低碳化、智能化能夠落地。
除了集中式電網(wǎng)與分布式低碳能源網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合之外，杜祥琬表示，能源互聯(lián)網(wǎng)還應(yīng)該注重橫向的多能互補(bǔ)與縱向的源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、用等環(huán)節(jié)的優(yōu)化結(jié)合。
“橫向的多能互補(bǔ)就是可以把可再生能源中的核能、火電、天然氣聯(lián)網(wǎng)相互補(bǔ)充，甚至還可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的管理，把電網(wǎng)和供熱網(wǎng)、供冷網(wǎng)、水網(wǎng)、氣象網(wǎng)連接起來(lái)，使得效率有更多提高的空間?！倍畔殓f(shuō)。比如把能源的供給側(cè)和負(fù)荷側(cè)及儲(chǔ)能統(tǒng)一起來(lái)，提供多樣化的電能服務(wù)，提高綜合的效率。
“如果說(shuō)Internet是一個(gè)信息互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，能源互聯(lián)網(wǎng)就是一個(gè)利用Internet為重塑能源服務(wù)的物理網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)槟茉椿ヂ?lián)網(wǎng)有眾多先進(jìn)的傳感器、控制軟件、大數(shù)據(jù)技術(shù)，它們把能源的生產(chǎn)端、傳輸端、消費(fèi)端數(shù)以?xún)|計(jì)的設(shè)備、機(jī)器、系統(tǒng)連接起來(lái)，形成能源互聯(lián)網(wǎng)這樣一種物聯(lián)的基礎(chǔ)。”杜祥琬表示，能源互聯(lián)網(wǎng)是能源革命的一種體現(xiàn)，它是把新的能源技術(shù)、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(wǎng)的目的在于建設(shè)高效、安全、低碳、經(jīng)濟(jì)、共享可持續(xù)的現(xiàn)代化的能源體系。
“‘三化’‘兩結(jié)合’聽(tīng)起來(lái)可能有點(diǎn)高大上，但干起來(lái)卻是一個(gè)非常接地氣的事，它需要各級(jí)政府做好頂層設(shè)計(jì)，需要很多企業(yè)和單位廣泛參與，甚至每一個(gè)家庭都可以作出貢獻(xiàn)?！倍畔殓詈蟊硎?，“能源互聯(lián)網(wǎng)不是擺在那兒看的東西，而是每一個(gè)人、每一個(gè)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(lái)的效益。”
