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智慧能源:為能源系統(tǒng)裝上“大腦”
發(fā)布時(shí)間:2018-04-10 11:14:02

“十三五規(guī)劃”明確提出制定中國能源生產(chǎn)和消費(fèi)的革命戰(zhàn)略,要求推動(dòng)能源消費(fèi)革命、能源供給革命、能源技術(shù)革命、能源體制革命。今年以來,能源互聯(lián)網(wǎng)在加速發(fā)展,智慧能源無疑將成為實(shí)現(xiàn)這場能源革命的關(guān)鍵途徑。新盛唐集團(tuán)為大家詳細(xì)解讀國家發(fā)改委能源所副研究員苗韌博士講述能源系統(tǒng)如何才能裝上“智慧大腦”,希望大家可以參考!

 

 

一、能源互聯(lián)網(wǎng)=智慧能源+能源系統(tǒng)

 

經(jīng)過十年節(jié)能減排,目前,我國火力發(fā)電、鋼鐵、水泥等能效水平顯著提高,甚至有的企業(yè)處于全球領(lǐng)先位置?!叭菀撞扇〉拇胧┮呀?jīng)都做了,剩下的,就是啃骨頭?!泵珥g說,“節(jié)能潛力收窄后,要更加關(guān)注節(jié)能減排的系統(tǒng)效益和綜合效益,這無疑是智慧能源的用武之地?!?/p>

 

同智慧城市、智慧鐵路等一系列詞語一樣,智慧能源是近幾年興起的一個(gè)比較新的概念。但是,因?yàn)槟茉磳?jīng)濟(jì)所具有的基礎(chǔ)作用,智慧能源的影響更為深遠(yuǎn)。

 

提到智慧能源到底是什么,“我們能源所是搞能源的,我們傾向從能源系統(tǒng)的角度思考?!泵珥g介紹,智慧能源是通過信息系統(tǒng)與能源系統(tǒng)的深度耦合,實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)、加工轉(zhuǎn)化、傳輸配送、存儲、終端消費(fèi)、回收利用各環(huán)節(jié)的系統(tǒng)管理和優(yōu)化運(yùn)行,從而促進(jìn)能源安全、高效、低碳發(fā)展的全新的能源生產(chǎn)利用方式,將對能源技術(shù)體系,運(yùn)行機(jī)制、產(chǎn)業(yè)模式產(chǎn)生巨大影響。

 

“通俗說,智慧能源像是能源系統(tǒng)的大腦和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),而有了這個(gè)大腦和神經(jīng)指導(dǎo)下的能源系統(tǒng),就是能源互聯(lián)網(wǎng)?!泵珥g說,“可以說,能源互聯(lián)網(wǎng)=智慧能源+能源系統(tǒng)?!?/p>

 

事實(shí)上,我國政府很早便開始鼓勵(lì)智慧能源的發(fā)展,據(jù)介紹,近幾年國內(nèi)智慧能源的發(fā)展,主要是靠政策推動(dòng),除了即將出臺的能源互聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)方案外,還有很多政策。

 

出臺的這些政策大致可以分為四個(gè)層面:第一個(gè)層面是面向企業(yè)的政策,包括萬家企業(yè)節(jié)能低碳行動(dòng)、污染源自動(dòng)監(jiān)控、工業(yè)企業(yè)需求側(cè)管理等;第二個(gè)層面是面向園區(qū)的政策,包括低碳工業(yè)園區(qū)、低碳社區(qū)等;第三個(gè)層面是面向城市的政策,包括節(jié)能減排財(cái)政政策綜合示范、電力需求側(cè)綜合管理試點(diǎn)、智慧城市等;第四個(gè)是面向國家層面的政策,包括工業(yè)化與信息化融合、物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)+、能源互聯(lián)網(wǎng)等。

 

二、能源系統(tǒng)的“大腦”與“神經(jīng)”

 

能源系統(tǒng)其實(shí)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng),內(nèi)部信息流動(dòng)不夠及時(shí)、通暢是目前我國能源系統(tǒng)面臨的主要問題之一。比如,目前能源信息的匹配,大多是依托各類能源企業(yè),通過能源上游被動(dòng)滿足下游需求的形式實(shí)現(xiàn)的,供應(yīng)端的信息難以有效傳導(dǎo)到需求端,這極大制約著效率的提升。

 

“因此,能源系統(tǒng)的智慧化需要在多個(gè)維度進(jìn)行更好、更有效率的匹配?!泵珥g建議,一是能源供需量的匹配,二是時(shí)間維度的負(fù)荷匹配,三是空間維度上的匹配,四是不同品種能源之間耦合轉(zhuǎn)化的匹配。因此,空間、時(shí)間、品種、品位、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)等成為能源系統(tǒng)中的關(guān)鍵信息。“未來的智慧能源系統(tǒng)要做的,就是綜合采集、共享、分析、處理這些信息,讓能源系統(tǒng)運(yùn)行更加安全、高效、低碳”。

 

通過給能源系統(tǒng)加上“大腦”和“神經(jīng)”,盤活能源系統(tǒng)中“關(guān)鍵信息”的交互,運(yùn)行效率將產(chǎn)生質(zhì)的變化?!坝辛诵畔⑾到y(tǒng)的精準(zhǔn)量測、互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)挖掘等不同類型功能的支持,能源系統(tǒng)運(yùn)行將更加精細(xì)化、系統(tǒng)化、智能化,運(yùn)行效率將得到進(jìn)一步的提升,這會(huì)在系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)環(huán)節(jié)得到體現(xiàn)?!泵珥g介紹。

 

在終端消費(fèi)環(huán)節(jié),用能企業(yè)能夠依托信息化手段,通過用能對標(biāo)、技術(shù)改造等手段,實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)的用能管理;在傳輸環(huán)節(jié),信息化系統(tǒng)將降低輸電網(wǎng)絡(luò)、天然氣管網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸損耗,切實(shí)提升系統(tǒng)穩(wěn)定性;在加工轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),可通過分析熱力電力需求,可以優(yōu)化熱電聯(lián)產(chǎn)等能源耦合技術(shù),使運(yùn)行達(dá)到最優(yōu);在生產(chǎn)環(huán)節(jié),風(fēng)電場等新能源也將在信息化條件下進(jìn)一步提升發(fā)電小時(shí)數(shù),火力發(fā)電廠通過與需求側(cè)的互動(dòng),實(shí)現(xiàn)削峰填谷,提升設(shè)備使用率,同時(shí)信息化手段對煤礦里的安全生產(chǎn)等也將起到積極作用。

 

 

三、“獨(dú)立建設(shè),連接成網(wǎng)”

 

要建設(shè)這樣一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),絕非一蹴而就,需要多方通力合作,“獨(dú)立建設(shè),連接成網(wǎng)”是智慧能源系統(tǒng)發(fā)展的必然路徑,“分層構(gòu)架,專業(yè)分工”則是應(yīng)有之義。

 

“無論從投資層面,還是從執(zhí)行層面上看,任何企業(yè)以及政府部門,都無法獨(dú)自完成整個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)?!泵珥g說,“目前,針對智慧能源,國家發(fā)改委各個(gè)司局,能源局、住建部、環(huán)保部,以及各個(gè)企業(yè),都在做。這些做法都是值得肯定的,但未來怎么辦?聯(lián)起來!”

 

將現(xiàn)有的、分散的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)通是必須要做的,但要實(shí)現(xiàn)聯(lián)通,有兩個(gè)前提:一是各方都要用相同的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),否則難以實(shí)現(xiàn)對接互融,而這正好體現(xiàn)了“分層構(gòu)架”的優(yōu)勢;二是要設(shè)計(jì)好信息的流通和交互機(jī)制,否則網(wǎng)絡(luò)建立起來了,大家都“捂著信息不共享”也不行。

 

目前智慧能源領(lǐng)域內(nèi)各個(gè)項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營幾乎都處于縱向一體的局面,由某一家智慧能源企業(yè)總包,完成從底層硬件到上層軟件應(yīng)用,以及后續(xù)運(yùn)營服務(wù)的全部工作。不同項(xiàng)目之間缺少聯(lián)接和比較,特別是由于對“智慧”的理解不同,造成不同智慧能源企業(yè)間競爭不充分,合作也不足。

 

“比較一下光伏的成本為啥下降如此之快?產(chǎn)業(yè)化分工很重要?!泵珥g說,“其實(shí)互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)早就有先例了,比如電腦的生產(chǎn),英特爾公司專門生產(chǎn)芯片,有的公司生產(chǎn)硬盤、主板。所以,智慧能源系統(tǒng)的建設(shè)也要借鑒互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的組織形態(tài)?!?/p>

 

對此,苗韌建議:對智慧能源產(chǎn)品和服務(wù)體系進(jìn)行層次化劃分。底層包括傳感器、通訊網(wǎng)關(guān)、控制器件、通訊等設(shè)備;中間層包括能源數(shù)據(jù)中心和公共平臺;而上層則是針對能源管理,需求側(cè)響應(yīng),能源調(diào)度和碳管理等APP。分層以后,不同企業(yè)可以選擇各自優(yōu)勢領(lǐng)域進(jìn)行重點(diǎn)攻關(guān),并選取合作伙伴形成聯(lián)盟。

 

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