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文章出處(chù):深圳市一和成科技有限公司官方網站 發表(biǎo)時間:2021-01-19
我(wǒ)們可以從信息層麵和物理層麵兩個維(wéi)度來(lái)理解能(néng)源互聯網(wǎng)。從信息層麵來理解,能源互聯網可以簡單地看成是信息互聯網在能源中的(de)應用,意指用於能源的信息互聯(lián)網,但這種理解是非常片麵的。從(cóng)物理層麵來看,各種能源網絡如電網、天然氣管網、熱力管網(wǎng)乃(nǎi)至使用能源的用能設備,均可以構成一個統(tǒng)一的物理網絡(luò)。但這個(gè)物理網(wǎng)絡在缺少(shǎo)信息互聯網支撐的情況下,很難以做到清潔能源利(lì)用的最大化、能(néng)效的最(zuì)優(yōu)化和用能的節約化。因此,能源互聯(lián)網是由信息互聯網(wǎng)和能源物理網(wǎng)高度融合的統(tǒng)一整體,具有綠色、智能、高效以及各種能源資源和用戶互動互補的特征。
應該說能源互聯網不僅是一種新的能源(yuán)體係技術形態,也代表一種新的思(sī)維模式和新(xīn)的體製機製及運行模式。依靠能源(yuán)互聯(lián)網技(jì)術,可以大大降低因可(kě)再生能源發電的波動性對電網(wǎng)安全穩定運行帶來的影響,並在保障可再生能源發(fā)電優先上網的情況(kuàng)下實現電網運行的全局性優化(huà)。可以(yǐ)說,可再生能源規模並(bìng)網消納,既(jì)是能源互聯網發展的核心目標,也是(shì)能源互(hù)聯網發展的必要(yào)條件。
可以預見,未來能源中起主導作用的將是可再生能源。可再生能源最為顯(xiǎn)著不同於傳(chuán)統能(néng)源(yuán)的特點(diǎn)在於其(qí)波動性,其輸出功率是變幻莫(mò)測的,而電力用戶的用電需求也是變幻莫(mò)測的。因此,簡單地來說,未(wèi)來電網的作用就(jiù)是將(jiāng)前(qián)者的輸出變成後者的輸入。如此(cǐ)看來,未來電網的(de)發(fā)展問題,就是(shì)如何將上(shàng)述前(qián)者的輸出變成後者的輸入問題,這既是其發展(zhǎn)的動(dòng)力,也是其發展的目(mù)標(biāo)。未來電網需要從全局優化運行的(de)角度對(duì)所有電源和電力用戶(hù)進行協調和控製,並保障電網的安全穩定性(xìng)可靠性。為達到這個目的,就需要在進一步提升電網物理設施的基(jī)礎上,引入信息互聯網技術。這(zhè)是“互聯網+電(diàn)網”未(wèi)來(lái)發展的第一個方麵。
此外,可再生能源豐富的地區往(wǎng)往(wǎng)遠離負荷中心,因此(cǐ)仍然需要發展遠距離輸電技術,同時(shí)可再生能源具有廣(guǎng)域時空互補性,通過建設一個覆蓋廣域範(fàn)圍的(de)互聯電網,也可以有效利用時空互補性,從而大幅(fú)度降低對儲能設備的需(xū)求量,並降低電網運(yùn)行控製的(de)複雜性。因此,互聯(lián)大電網的發展仍然是必要的。其次,可再生能源具有分散性,維(wéi)持需要在電力用戶端發展就地利用的分布式可再生能源技術及其相適應的微電網技術。由此可見,未來電網將在繼續(xù)發展大電網的同時,也並行(háng)發展微電網,而電力用戶將從過去的純粹電力需求方,變成既是需求方同時也是電力供(gòng)應方。上述電網(wǎng)結構上的重(chóng)大變(biàn)化,也離不(bú)開信息(xī)互聯網的支撐。這是“互聯網+電網”未來發展的(de)第二(èr)個方(fāng)麵。
“互聯(lián)網+電網”將大大(dà)促進可再生能源發電的規模化發展,並將徹底改變現在的能源結構,而跨國能源貿易,也將由化石(shí)能源(yuán)通過管道和交通工具輸送的貿易模式,變(biàn)成通過跨國電網輸送電力的模式。我國可再生能源資源豐富,可以完全滿足我國能源自(zì)身需求,並可以向外輸送(sòng)。“互聯網+電網”的發展,可以將我國(guó)由能源對外依存度較高的國家,變成能源基本獨立自主甚至能源出口的國家。這將(jiāng)是具有劃時代意義的重大能源發展史事件。
實現整個能源體係(xì)的智(zhì)能化,不僅需要在信息層麵上下功夫(fū),如先進傳感器及傳感器網絡、先進(jìn)通訊、大(dà)數(shù)據、先進計算和仿真技術(shù)等;也需要在物理層麵上下(xià)功夫,如先進材料、新(xīn)型(xíng)能源(yuán)裝備以(yǐ)及傳統能源裝備的智能化升級改造、新型的能源網絡架構等。如果把能源互聯網比喻(yù)成為一個人的話(huà),那麽(me)物理層麵的(de)建設相當(dāng)於保障這個人具有強(qiáng)健的體魄(pò),而信(xìn)息層麵的(de)建設就(jiù)是要保障這個人具有更高(gāo)尚的人格(gé)、敏銳的感知能力、強大的學習能力、睿智的決策控製能力。隻有物理(lǐ)層麵(miàn)和信息層(céng)麵都強大了(le),能源互聯網才是智能的。其中,智慧用能隻是能源互聯網的功能之一,所謂智慧用能 新模式(shì),即在能源用戶兼顧用能需求、舒適度、高效節能、響應能源網絡的需求和盡(jìn)可能采用清(qīng)潔能源的前提條件下,通過在用能設備中嵌入智(zhì)能設備和控製軟件,並通過能源(yuán)互聯(lián)網與用能設備的(de)協(xié)調,所形成的更加科學理性的用能模式。
困難和挑戰主要來自兩個方麵,一是(shì)思想和觀念上的解放,即讓公眾更(gèng)好地理解、適應和自覺接受能(néng)源生(shēng)產和能源消費(fèi)的新模式,二是進一步推動技術創新和突破,使得(dé)新模式的(de)運(yùn)營不至於(yú)引起高額的成本和(hé)安全隱患(huàn)。其中,圍繞第一方(fāng)麵需要(yào)做好科普和(hé)宣傳工作,圍繞第二方麵,需要(yào)重點在能源(yuán)新材料及(jí)器件、新型高效能量轉換裝備和儲能裝備、能量流的靈活控製裝(zhuāng)備、能源互聯網信息(xī)安全(quán)等方麵加強攻關。