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互联网:能源结构发展的有效途径

行业上下游中国仪表网2015年08月12日 09:27人气:21918

  【中国仪表网 行业上下游】互联网在现实生活中应用广泛,给人们的生活带来巨大的便利,互联网越来越深刻地改变着人们的学习、工作以及生活方式,甚至影响着整个社会进程。现在在很多行业都用互联网来发展市场,就如能源行业现在也使用上互联网来改变传统的发展方式。
  

  能源互联网是促进能源结构调整以及电力系统低碳化发展的有效途径。推进我国能源互联网发展,急需进行统筹规划与顶层设计;加快主动配电网相关技术的研发工作;推广“云计算”在能源领域中的应用与发展;解决各类型设备以及数据接口、信息传输的“隔离性”问题;加强示范园区建设与试点实验验证。
  
  能源互联网——未来能源利用体系
  
  随着可再生能源技术、通信技术以及自动控制技术的快速发展,一种以电力系统为核心,集中式以及分布式可再生能源为主要能量单元,依托实时高速的双向信息数据交互技术、涵盖煤炭、石油、天然气以及公路和铁路运输等多类型多形态网络系统的新型能源利用体系,即“能源互联网”的基本构想和雏形被提出。在“能源互联”的背景下,传统的以生产顺应需求的能源供给模式将被彻底颠覆,处于能源互联网中的各个参与主体既是“生产者”又是“消费者”,互联共享将成为新型能源体系中的核心价值观。
  
  因此,能源互联网是要构建一个以电力系统为核心与纽带,多类型能源网络和交通运输网络的高度整合,具有“横向多能源体互补,纵向源-网-荷-储协调”和能量流与信息流双向流动特性的大能源互联圈,是要实现更广泛意义上的“源-网-荷-储”协调互动。其中,“源”是指煤炭、水能、天然气等各类型一次能源和电力等二次能源,“网”涵盖了天然气和石油管道网、电力网络以及铁路、公路等运输网络,“荷”与“储”则是指各种能源需求以及存储设施。通过“源-网-荷-储”协调互动达到最大限度消纳利用可再生资源,能源需求与生产供给协调优化以及资源优化配置的目的,从而实现整个能源网络的“清洁替代”与“电能替代”,推动整个能源产业以及经济社会的变革与发展。
  
  构建能源互联网的必要性和迫切性
  
  构建能源互联网不仅是能源技术的革新,也是一次能源生产、消费以及政策体制改革,更是对人类社会生活方式的一次根本性革命。当前我国正处在能源革命的关键时期,李克强总理在政府工作报告中提出“能源生产与消费革命”,关乎发展与民生,要大力发展风电、光伏发电、生物质能“以及”互联网 的概念,预示着我国能源行业发展将要进入一个全新的历史阶段。
  
  首先,我国面临着严峻的能源与环境问题。我国的能源结构不尽合理,导致目前我国社会发展与能源消费之间的矛盾日益突出。同时随着我国经济社会的发展以及传统化石燃料的日益枯竭,我国能源依赖进口的比重越来越大,在周边政治环境不稳定的情况下,我国的能源安全问题将无法得到保障。能源互联网能够在最大程度上提高能源利用效率,降低国内经济发展对传统化石燃料的依赖程度,从根本上改变当前我国的能源生产和消费模式,从而有效地解决我国当前能源消费与经济发展之间的矛盾以及能源安全问题。
  
  其次,我国正处在能源产业结构调整以及体制改革的关键时期。能源互联网作为一次能源技术革命,互联共享将会从根本上改变我国的经济产业布局和能源生产消费模式,其高度开放的特性,也会推动我国能源行业体制的变革,提高我国能源行业的整体开放程度。
  
  能源互联网对未来电力工业体系形成的作用
  
  能源互联网在满足各国能源结构调整及建设节能、低碳、环保电力系统需求的同时,也将改变当前电力工业的体系及格局,并对可再生能源的消纳、分布式能源的接入以及需求侧管理工作的开展都会产生积极影响。
  
  (一)能够保证分布式可再生电源和电动汽车的大规模接入
  
  能源互联网最重要的核心内涵是实现可再生能源,尤其是分布式可再生能源的大规模利用和共享。能源互联网具有高度集成特性,这种集成特性使得其能够将各种类型分布式发电设备、储能设备和负载设备组成的微型能源网络互联起来,实现上述设备的“即插即发、即插即储、即插即用”以及无差别对等互联。同时,能源互联网极强的系统自愈性,使得其能够利用先进的能量智能管理设备实施自动故障检测,对网络中突发事件做出反应,隔离电网中存在的故障器件或者局部网络,实现网络的快速重构,以及各个微型能源网络孤岛与并网运行状态的平滑切换,保证系统内正常的能源电力供应。上述两个特点使得能源互联网具有高度的网络开放程度,能够接纳各类分布式可再生能源以及电动汽车的柔性接入。
  
  (二)提高需求侧管理精细化和用户用电个性化水平
  
  需求侧资源是未来电力系统以及能源互联网中重要的可调控资源,其调控调度潜力大、成本低的特点,使得需求侧可控资源能够作为平抑可再生能源间歇性和分布式电源故障情况下维持系统功率平衡的一种有效手段。
  
  (三)能够推动广域内电力资源的协调互补和优化配置
  
  未来能源互联网是分布式和集中式想结合的,高度开放式的能源系统。面对我国能源生产与消费逆向分布的格局,未来我国能源互联网的电力网络结构应该是大电网与微电网相结合的布局形式,各个区域各种形式可再生能源都能够通过能源互联网柔性接入,从而进一步推动广域内电力资源的协调互补和优化配置。
  
  如何稳步推进我国能源互联网的建设与发展?
  
  能源互联网建设是新能源技术与现代通信技术等先进技术与配套政策措施、市场机制的高度整合,是一项复杂的系统工程,面对可能出现的问题,我们应该从以下几个方面解决:
  
  (一)进行统筹规划与顶层设计,结合我国国情以及能源分布特点,明确我国能源互联网发展思路以及整体结构框架。
  
  (二)集中研究能源互联网中关键技术问题,提高我国支撑能源互联网发展的相关技术创新能力。
  
  应该尽快开展能源互联网中信息交互技术、智能电网控制和调度技术以及分布式电源协同控制技术等先进关键技术,给我国在能源互联网建设提供更为有力的技术支撑和储备。
  
  (三)完善相关政策措施与标准。
  
  在能源互联网中要解决设备与设备、设备与能源网络、设备与通信网络以及信息与数据间存在的“隔离性”问题,就必须逐步完善能源互联网中各类型设备以及数据接口标准以及信息传输协议,从而保证能源互联网中能源流与信息流的互联互通,推动能源互联网建设与部署。
  
  (四)综合论证项目实施的必要性和可行性。
  
  能源互联网不可能一蹴而就,应循序渐进,进行相应的示范园区建设与试点实验验证。通过相应的试点工程对能源互联网技术以及政策的可行性进行综合、科学的探讨论证,但是目前这方的研究尚未全面展开。
  
  构建能源互联网的目标是建立新的能源利用体系,作为第三次工业革命的核心内容能源互联网将会推动我国能源产业生产、运输、消费以及相关政策措施的链式变革。因此,我国需要抓住能源互联网这一重要发展契机,实现我国能源电力产业结构调整和经济社会的跨越式发展。但是能源互联网是一项集能源技术变革、政策措施完善、生产消费模式与价值观转变的巨大系统工程,涉及到能源产业与经济社会的方方面面,从系统顶层设计到能源互联的技术实现,都还有很多问题急需解决。其中,电力互联作为能源互联的枢纽,将会受到更多的关注。我国电力行业应明确促进分布式电源和可再生能源发展,加强需求侧管理以及节能、环保、低碳的发展方向,从而更好地契合能源互联网的本质核心内容,为我国能源互联网的发展打下坚实基础,加快我国能源互联网的建设步伐。
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