補短板、破瓶頸，ICT助能源互聯網打通“任督二脈” 2018-10-08 13:51:46
摘要： “關(guan) 注者多，行動者少。”在“2018能源互聯網媒體(ti) 行”（深圳站）研討會(hui) 上，工信部產(chan) 業(ye) 發展中心“智能電網與(yu) 裝備”專(zhuan) 家委員會(hui) 主任劉建明言簡意賅的描述了當下能源互聯網發展現狀。
云顶电子游戏网站登录訊 “關(guan) 注者多，行動者少。”在“2018能源互聯網媒體(ti) 行”（深圳站）研討會(hui) 上，工信部產(chan) 業(ye) 發展中心“智能電網與(yu) 裝備”專(zhuan) 家委員會(hui) 主任、博導劉建明言簡意賅的描述了當下能源互聯網發展所存在的現狀。此次“2018能源互聯網媒體(ti) 行”由國家能源互聯網產(chan) 業(ye) 及技術創新聯盟主辦，中關(guan) 村智能電力產(chan) 業(ye) 技術聯盟聯合主辦，國家能源互聯網產(chan) 業(ye) 及技術創新聯盟秘書(shu) 處承辦，深圳站係活動首站。
工信部產(chan) 業(ye) 發展中心“智能電網與(yu) 裝備”專(zhuan) 家委員會(hui) 主任、博導劉建明
全球氣候變暖，傳(chuan) 統化石能源經過上百年的過度開采和挖掘，資源儲(chu) 備趨於(yu) 枯竭，且碳排放量高、汙染大等先天性缺陷，對全球化經濟浪潮之下的能源發展提出了新的使命，將 “互聯網+”強大的數據計算、處理、運維和服務等基因植入能源體(ti) 係，構建能源生產(chan) 和消費新模式的能源互聯網開始闖入大眾(zhong) 視野。
什麽(me) 是能源互聯網？
清華大學能源互聯網創新研究院創新解決(jue) 方案研究室主任張靖表示，能源互聯網是一種基於(yu) 能源信息的廣泛互聯互通，充分利用能源與(yu) 人、社會(hui) 的強耦合特性，構建多元化綜合服務模式打造安全可靠、綠色集約、經濟高效、智能互動的用能生態。
能源互聯網是未來的一種能源係統和能源型態，而不是單一的一項技術，其核心思想是以用戶為(wei) 中心，以服務優(you) 先的互聯網理念，通過係統性思維綜合考慮能源係統的規劃、設計、建設、運維、管理、監管。張靖說，“提高能源係統效率是能源互聯網的核心根本，即實現物質流、能量流、信息流、業(ye) 務流、資金流、價(jia) 值流的優(you) 化配置，包括設備的利用效率最大化，資金的收益最大化，資源效率最大化，還包括人的效率最大化。”
追本溯源
追溯能源互聯網發展的曆史，全球暢銷書(shu) 《第三次工業(ye) 革命》作者傑裏米.裏夫金和全球能源互聯網發展合作組織主席劉振亞(ya) 是兩(liang) 位繞不開的人物。裏夫金從(cong) 未來學的角度構建未來理想能源生產(chan) -配送-消費價(jia) 值鏈，並且首次提出“免費能源”的概念，非常具有吸引力和顛覆性。
此後，裏夫金在《零成本社會(hui) 》一書(shu) 中再度深入闡述了第三次工業(ye) 革命的理念和模式，勾勒了以物聯網、協同共享、零邊際成本共同打造新一輪經濟革命的發展藍圖。
其實，早在裏夫金之前，就有人提出過能源互聯網概念。2008年美國NSF在北卡州立大學建立了FREEDM係統中心，希望將電力電子技術和信息技術引入電力係統，在未來配電網層麵實現能源互聯網理念。除了美國的FREEDM項目，德國聯邦政府也提出了E-Energy理念和能源互聯網計劃，並早在2008年年底開始投資實施該計劃。
發展現狀
“互聯網+”智慧能源是我國能源互聯網發展的理論雛形。2015年7月，國務院辦公廳印發《關(guan) 於(yu) 積極推進“互聯網+”行動的指導意見》(以下簡稱《意見》)，暨國發〔2015〕40號文件，首次提出“互聯網+”智慧能源的發展構想。
《意見》表示，要通過互聯網促進能源係統扁平化，推進能源生產(chan) 與(yu) 消費模式革命，提高能源利用效率，推動節能減排。加強分布式能源網絡建設，提高可再生能源占比，促進能源利用結構優(you) 化。加快發電設施、用電設施和電網智能化改造，提高電力係統的安全性、穩定性和可靠性。
爾後，2017年7月，國家能源局發布《關(guan) 於(yu) 公布首批“互聯網+”智慧能源（能源互聯網）示範項目的通知》，批準了北京延慶能源互聯網綜合示範區等55個(ge) 區域性和行業(ye) 性的能源互聯網示範項目建設。
在政策引領之下，能源互聯網的建設和發展在提速。今年4月，由國家能源互聯網產(chan) 業(ye) 及技術創新聯盟、中關(guan) 村智能電力產(chan) 業(ye) 技術聯盟主辦，清華大學能源互聯網創新研究院、北京智中能源互聯網研究院、中關(guan) 村能源互聯網產(chan) 業(ye) 技術聯盟承辦，首批“互聯網+”智慧能源（能源互聯網）示範項目閉門研討會(hui) 也在北京成功舉(ju) 辦，推進了能源互聯網示範項目的實施和落地。
補短板、破瓶頸
盡管國家能源局等能源主管部門給予了能源互聯網一定的政策傾(qing) 斜，市場正方興(xing) 未艾，但在技術規範和行業(ye) 標準方麵，迄今並沒有相關(guan) 的政策性文件出台。除了部分示範項目之外，企業(ye) 在發展能源互聯網方麵仍處於(yu) “摸著石頭過河”探索階段。對此，業(ye) 界將行業(ye) 發展現狀以“雷聲大，雨點小”作比並不為(wei) 過。
一位資深評論人士指出，總體(ti) 而言，我國能源互聯網發展尚處於(yu) 起步階段，缺少配套政策支持，缺少明確的行業(ye) 標準，以及ICT在能源領域的應用尚處於(yu) “拓荒期”等因素，均對能源互聯網的進一步發展構成掣肘。
當下網絡通信在電網設備上的覆蓋率不足仍是能源互聯網、智能電網發展的一大隱憂。
華為(wei) 企業(ye) 無線產(chan) 業(ye) 發展部部長介紹說，到目前為(wei) 止，全球大部分電網設備還處於(yu) 無網絡連接狀態，不能實現實時監控與(yu) 檢測，隻有少量用於(yu) 必要日常操作的網絡連接。例如中國，已經建設了全球領先的電網，並鋪設了大量的光纜，2014年配網通信覆蓋率僅(jin) 20%左右，國 家能源局相關(guan) 計劃要求到2020年，配網通信覆蓋率將達到95%，配電自動化率要求達到90%以上，采取傳(chuan) 統挖溝埋光纜很難再滿足業(ye) 務需求。因此，未來3-5年高可靠電力無線物聯網的建設亟待加強。
此外，發電模式與(yu) 用電模式的變化也對電力基礎設施升級的需求空前提升。風力發電、太陽能發電和小型電網存在的間歇性和波動性的短板，熱泵和電動汽車充電樁會(hui) 加大電網負荷，均對電網的安全性、可靠性構成挑戰，進而對配電網的靈活配置提出更高要求。
單純靠市場化手段或非線性的政策支持不能從(cong) 根本上快速壯大能源互聯網產(chan) 業(ye) ，對於(yu) 如此龐大的一項係統性工程，各方更需要從(cong) 政策、技術和標準等層麵進行係統性梳理，打造一個(ge) “自上而下”，既有政策引導，又有市場參與(yu) 和技術創新相輔的閉環生態體(ti) 係。
ICT扮演重要角色
能源互聯網的發展場景十分宏大。曾任國家電網董事長的劉振亞(ya) 認為(wei) ，未來的能源互聯網應實現洲與(yu) 洲之間的互通有無，一國富餘(yu) 的電力可以出售給缺電的一國，進而從(cong) 電源供給上解決(jue) 區域經濟發展失衡的問題。
他還強調，建設全球能源互聯網是國家戰略和國家意誌，加快“兩(liang) 個(ge) 替代”是實現綠色轉型的關(guan) 鍵。全球能源互聯網實際上就是智能電網加特高壓電網加清潔能源。智能電網是基礎、特高壓電網是關(guan) 鍵、清潔能源是根本。
劉建明認為(wei) ，能源互聯網的本質就是能源的高效綜合利用。經過幾年的摸索和實踐，能源互聯網的發展輪廓已漸清晰。當下，能源互聯網主要分為(wei) 如下三種型態：一是家庭能源管理(HEMS)和樓宇能源管理(BEMS)；二是區域能源互聯網和城市能源互聯網；三是全球能源互聯網。發展能源互聯網目的都是通過先進的信息通信技術等技術手段，合理有效的利用水、電、油、氣、光、風、儲(chu) 能等多種能源。
ICT(信息通信技術)在能源互聯網發展過程中扮演著重要角色。張靖認為(wei) ，能源信息互聯互通是能源互聯網價(jia) 值實現的關(guan) 鍵環節之一，能源行業(ye) 的信息通訊解決(jue) 方案是其重要業(ye) 務板塊之一，麵對能源互聯網為(wei) 代表的能源轉型，為(wei) 通信與(yu) 能源的跨界融合提供了廣闊的合作空間。
劉振亞(ya) 的設想正在落地。2015年，全球領先的通信服務商——華為(wei) 發布了“1+2+1”的物聯網戰略，分別是OceanConnect物聯網平台、有線和無線二種接入方式以及LiteOS物聯網操作係統，基於(yu) “平台+連接+生態”的發展策略。而後，他們(men) 從(cong) 能源的生產(chan) 、消費、連接、智能化四個(ge) 角度細化製定出能源互聯網未來的發展路線。其目標是，立誌把數字世界帶入每個(ge) 人、每個(ge) 家庭、每個(ge) 組織，構建萬(wan) 物互聯的智能世界。從(cong) 智能微電網入手，微電網之間互聯並進行能量和信息的互通後，形成城市級的能源互聯網，最後再城市跨區域甚至整個(ge) 國家。
華為(wei) 智能光伏解決(jue) 方案高級營銷經理表示，人類對環境問題日益重視，能源生產(chan) 和消費正呈現五大趨向重要轉變。首先，清潔能源在能源消費結構中的占比提升：供電正由集中式向分布式轉變，以就近消納為(wei) 主，光伏/風電度電成本在下調，清潔能源需要降低波動性，提高電網友好性；其次，設備需要智能化改造，植入傳(chuan) 感器和通信模塊，引入先進的通信技術來加強能源生產(chan) 和消費管控；第三，工業(ye) 用能電氣化，家庭用能電氣化，電動汽車替代燃油車；第四，電力交易改革市場化；第五，雲(yun) 端數據共享，多能互補，按需生產(chan) ，多種能源協調控製。
事實上，國務院將能源互聯網概念置於(yu) 整體(ti) “互聯網+”國家戰略的統籌計劃之下，意圖通過能源係統的智慧化、扁平化、融合化、分布化發展實現優(you) 勢資源的優(you) 化配置，從(cong) 局部支持係統，最終實現中國能源產(chan) 業(ye) 結構的整體(ti) 升級。在保障能源安全的前提下，切實提高整個(ge) 能源係統的運轉效率，提升終端用戶的使能體(ti) 驗。
能源互聯網是物聯網技術的表現形式之一，打破“啞設備”固態存在，利用信息化技術予以賦能，使其智能化、靈活化和便利化是終極發展方向。華為(wei) IoT電力能源行業(ye) 總監認為(wei) ，電力能源行業(ye) 處在曆史性的重大變革期，在未來能源廣泛互聯的情況下，為(wei) 實現橫向電、氣、熱、可再生能源等“多源互補”和縱向“源-網-荷-儲(chu) ”各環節高度協調, 生產(chan) 和消費雙向互動，基於(yu) 物聯網技術的開放互聯、安全高效、靈活共享、持續演進的智能平台化建設是行業(ye) 發展的必然趨勢。
他補充說，當下，智慧電廠建設中可能麵對缺乏標準、孤立垂直、難以演進等問題，要求采用端、邊、管、雲(yun) 協同的電力物聯網平台技術，來支撐集團和電廠的統一管理。未來，智慧電廠的演進趨勢將是：過程透明化、場景無人化、係統智能化。智慧電廠建設涉及基礎設備、傳(chuan) 輸、平台和應用等多個(ge) 部分，物聯網平台作為(wei) 未來智慧電廠安全、高效、開放、智能的平台支撐，目標是更好的連接、感知和使能，真正從(cong) 底層打通設備、人員、係統間的信息孤島，實現整廠的全麵感知，實現各關(guan) 鍵要素間的智能聯動，構建有效服務行業(ye) 的應用使能，支撐電廠智慧化的持續演進。
隨著ICT和能型轉型的同步進行，加強電網智能化配置，使ICT與(yu) 能源業(ye) 更加緊密相聯的重要性愈發突出，能源調度也呈現出代際演進的新趨勢。華為(wei) 網絡能源行業(ye) 資深專(zhuan) 家指出，我國大多數地區具有波峰、波穀差別電價(jia) ，采用鋰電錯峰運行可以降低電費成本，能源調度成為(wei) 網絡能源的基本功能，電源實現從(cong) 電能變換到能源調度的代際演進。
該專(zhuan) 家認為(wei) ，通過能源調度技術，網絡能源支持多種能源輸入、多種能源製式輸出，輸入、輸出端都可以降低投資或改造成本，並最大化利用低成本能源降低網絡運行成本。在5G到來之際，能源調度技術可以幫助5G站點通過市電、光伏和儲(chu) 能立體(ti) 取電，解決(jue) 5G站點供電瓶頸。對於(yu) 數據中心，也能利用光伏減少輸入電能，借助智能鋰電錯峰用電降低電費成本。隨著ICT網絡的延伸，未來智能網絡能源將通過光伏屋頂發電、鋰電充滿機房儲(chu) 能，ICT網絡既是電網的穩定負載，又是電網電能的補充來源，ICT與(yu) 電網智能互動， 實現共贏。
前景廣闊 任重道遠
能源互聯網的發展前景十分廣闊，業(ye) 內(nei) 普遍將其視為(wei) 產(chan) 業(ye) 發展新藍海。權威機構預測，未來10年產(chan) 業(ye) 規模或達20萬(wan) 億(yi) 元以上。
評論人士指出，進一步推進能源互聯網發展，關(guan) 係著能源轉型升級的進程，也關(guan) 乎每個(ge) 人的生活水平和質量，其發展進度取決(jue) 於(yu) 配套政策、行業(ye) 標準的完善，以及ICT和能源的融合和創新。
未來，ICT和智能電網的商業(ye) 模式和應用場景創新，將成為(wei) 推進能源互聯網的一支重要力量。
據了解，今年4月，國家電網和華為(wei) 達成共識，共同建設行業(ye) 最高水平、國際領先的無線電力物聯網，在標準、聯合創新、產(chan) 業(ye) 合作、生態培育領域展開全麵合作。國家電網將基於(yu) eLTE-DSA技術的IoT-G 230MHz技術規範納入國家電網企標，並共同完成無線專(zhuan) 網標準製定，推進IoT-G標準的國際化，成為(wei) 全球電力行業(ye) 普遍認可和使用的技術標準。
此外，華為(wei) 和國家電網成立聯合創新實驗室，就標準製定、產(chan) 品和工具研發、性能和業(ye) 務測試驗證進行聯合創新，共享創新成果；還同國家電網及其下屬單位、如中國電力科學研究院、南瑞集團、許繼集團等在230產(chan) 業(ye) 上進行全麵合作，共同研製滿足國家電網業(ye) 務需求的產(chan) 品和製定相關(guan) 規範。雙方將憑借在各自領域的領先優(you) 勢，拉通和推動上下遊廠家和產(chan) 業(ye) 夥(huo) 伴，共同孵化電力專(zhuan) 網生態，構建端到端完備、成熟的解決(jue) 方案。
劉建明指出，ICT和能源互聯網之間耦合度極高，ICT是能源互聯網的神經係統。在無線通信技術方麵，電力係統原來采用的230MHz頻率，這一頻率是國家主管部門在1992年批給電力、石油、家電等不同行業(ye) 應用的。電力行業(ye) 主要用來做解決(jue) 電力係統負荷管理等問題，保障電力係統的安全、可靠供電。各行業(ye) 使用的230M頻率是一個(ge) 梳狀結構，2008年，劉建明開始組織研發載波聚合技術和230 LTE技術，並推動在電力行業(ye) 的示範應用，使我國的頻率利用效率走在了世界前列，國家電網公司已有成熟的經驗。華為(wei) 和中國普天等公司都參與(yu) 了這方麵的研究工作，今後一定能為(wei) 能源互聯網的發展提供更大的技術支持。ICT助能源互聯網打通“任督二脈”指日可待。(云顶电子游戏网站登录)
