能源互聯(lián)網(wǎng)與能源轉(zhuǎn)換技術(shù)

能源互聯(lián)網(wǎng)與“新電改”相互促進

事實上，能源互聯(lián)網(wǎng)與“新電改”的合力效果并不僅僅存在于業(yè)界對“新電改”配套文件出臺的期待中，早在“新電改”方案出爐時，密切的互動關(guān)系已有所顯現(xiàn)。“新電改”方案可概括為“三放開、一獨立、三加強”。

放開新增配售電市場，放開輸配以外的經(jīng)營性電價，公益性調(diào)節(jié)性以外的發(fā)電計劃放開，交易機構(gòu)相對獨立，加強政府監(jiān)管，強化電力統(tǒng)籌規(guī)劃，強化和提升電力安全高效運行和可靠性供應(yīng)水平。

 高峰表示，“新電改”和能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展是相互依托、相互促進的關(guān)系。“新電改”為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了相應(yīng)的政策環(huán)境，包括放開售電市場、鼓勵電力雙邊交易、發(fā)展分布式和清潔能源以及加強需求側(cè)管理等。

 能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，則能實現(xiàn)“新電改”框架下各類型分布式可再生電源、儲能設(shè)備以及可控負荷之間的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制。

 具體而言，能源互聯(lián)網(wǎng)通過分布式可再生電源與用戶及各局部能源電力網(wǎng)絡(luò)之間的信息互聯(lián)，更好地利用廣域內(nèi)分布式電源的時空互補性以及儲能設(shè)備與需求側(cè)可控資源之間的系統(tǒng)調(diào)節(jié)潛力，從而平抑分布式可再生能源間歇特性對局部電網(wǎng)的沖擊。“既可保證系統(tǒng)的經(jīng)濟性與安全性，也能提高系統(tǒng)對分布式可再生電源的利用消納能力。”高峰強調(diào)，儲能環(huán)節(jié)尤為關(guān)鍵，“能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)所需的技術(shù)與智能電網(wǎng)不同，涉及的不僅是儲電，還有儲冷和儲氣技術(shù)。”

 在橫向推進分布式能源網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的同時，能源互聯(lián)網(wǎng)在縱向上將對電力產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)產(chǎn)生積極影響。

 一方面，能源互聯(lián)網(wǎng)能提高需求側(cè)管理精細化和用戶用電個性化水平?；诟叨刃畔⒒幕A(chǔ)設(shè)施和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，售電企業(yè)能分析不同消費群體的用能習慣并有針對性地制定個性化用電服務(wù)模式，而用戶也將有更多用電模式選擇。

 另一方面，能源互聯(lián)網(wǎng)還能推動廣域內(nèi)電力資源的協(xié)調(diào)互補和優(yōu)化配置，不僅對電網(wǎng)跨區(qū)的輸送能力、經(jīng)濟輸送距離、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等方面提出了更高要求；同時，分布式電源與微電網(wǎng)也將有機會成為優(yōu)化電力資源配置的重要手段。

能源互聯(lián)網(wǎng)作為能源技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與思維的深度融合，是我國能源技術(shù)革命的具體實現(xiàn)，它不僅為能源環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展與經(jīng)濟健康增長提供有效支撐，而且將助力中國引領(lǐng)第三次工業(yè)革命。

能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)介紹

1虛擬發(fā)電廠技術(shù)

虛擬發(fā)電廠技術(shù)

屋頂光伏是常見的分布式能源利用裝置，陰天不能發(fā)電的遺憾卻難以避免。這正體現(xiàn)了分布式能源最本質(zhì)的缺點：不可控和隨機波動性。高滲透率下，則會因此影響電網(wǎng)的穩(wěn)定。如何既能充分利用分布式能源的諸多優(yōu)點，又能無縫并網(wǎng)呢？虛擬電廠技術(shù)正是為了解決接入與控制環(huán)節(jié)的難題。不同于微網(wǎng)以用戶就地應(yīng)用分布式能源為主要目標，虛擬電廠把一定范圍內(nèi)的分布式能源看作一個電廠來管理；不同于主動配電網(wǎng)不考慮分布式能源給電力市場的利益，虛擬電廠以市場為驅(qū)動。在歐美，虛擬發(fā)電廠技術(shù)已經(jīng)獲得成功應(yīng)用，虛擬電廠被視為智能配電網(wǎng)的重要發(fā)展方向。《指導意見》中也指出，應(yīng)“逐步培育虛擬電廠、負荷集成商等新型市場主體，增加靈活資源供應(yīng)”。

2無線充電技術(shù)

無線充電技術(shù)

電動汽車可以邊開邊充電？可以！無線充電技術(shù)在國外一些地區(qū)已經(jīng)投入使用，如在去年，韓國鋪設(shè)了一條長達12公里的無線充電路段，車輛行駛在路上可邊開車邊充電?！吨笇б庖姟分忻鞔_指出，要“探索無線充電、移動充電、充放電智能引導等新運營模式”。除了汽車，便攜設(shè)備、家用電器、醫(yī)療設(shè)備等都是無線充電技術(shù)的典型應(yīng)用對象。沒有了電線的束縛而利用電磁感應(yīng)、磁場共振或者無線電波進行無線充電，人類對電能的利用場景將發(fā)生巨大變化。無線充電技術(shù)無疑是一種更加便捷的電能傳輸方式。

3可再生能源智能運行云平臺

再生能源智能運行平臺

確定一個風大的山頭有多難？測風塔數(shù)據(jù)有代表性嗎？對于風電廠項目的選址，用傳統(tǒng)的實地考察方法往往會損耗極大的精力，而且難以保證準確性。同時，開發(fā)階段的評估誤差帶來了投資回報的高度不確定性?？稍偕茉粗悄苓\行云平臺正是為解決新能源行業(yè)的諸多困境而生，《指導意見》中第一條重點任務(wù)便是“推動可再生能源智能化”。它采用全生命周期的管理方法，除了在投資階段理性地規(guī)劃設(shè)計，還在生產(chǎn)階段控制損失電量，在運營階段基于投資來評估和優(yōu)化策略以建立有效的管理模式，最終達到高發(fā)電量、低運維成本的目的，從而提高發(fā)電資產(chǎn)的投資回報率。此外，可再生能源智能運行云平臺還可以為電站進行全生命周期的資產(chǎn)風險評估和風險評級，從而判斷電站的交易可能和潛在交易價值，降低電站投資風險，促進電站交易。

4能源大數(shù)據(jù)分析技術(shù)

能源大數(shù)據(jù)

5化學儲能

化學儲能

化學儲能主要包括鉛酸電池、鋰離子電池、鈉硫電池、液流電池等。傳統(tǒng)的鉛酸電池目前使用最廣泛，但向兆瓦級推廣后其市場競爭力較為缺乏。鋰離子電池在儲能市場中雖然未能得到大規(guī)模的應(yīng)用，但產(chǎn)業(yè)鏈已較為成熟，存在較大的成本下降和技術(shù)提升的空間。鈉硫電池，則是化學儲能技術(shù)中裝機容量最高的技術(shù)，全球視野下，中國相關(guān)研究較為落后。液流電池，要包括全釩液流電池與鋅溴液流電池兩類，可以作為未來大規(guī)模儲能的主要方式，但是尚未達到商業(yè)成熟階段。

“在可預(yù)見的未來，在中國這片古老的土地上，數(shù)百萬的中國人將可以在家中、辦公室和工廠里生產(chǎn)自己的可再生能源，并通過‘能源互聯(lián)網(wǎng)’實現(xiàn)綠色電力的共享，正如我們現(xiàn)在創(chuàng)造并實現(xiàn)信息的在線共享一樣。”這是美國趨勢經(jīng)濟學家杰里米·里夫金3年前在《第三次工業(yè)革命》中文版序中的“預(yù)言”。

這樣的“預(yù)言”并不遙遠。在互聯(lián)網(wǎng)之風勁吹的背景下，能源領(lǐng)域也正跑步向前擁抱互聯(lián)網(wǎng)。日前，國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)＋”行動的指導意見》（以下簡稱意見），用專門篇章闡述“互聯(lián)網(wǎng)＋智慧能源”，描繪了能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路線圖。

能源互聯(lián)勢在必行

“能源互聯(lián)網(wǎng)”早已是熱詞。在華北電力大學能源與經(jīng)濟研究咨詢中心主任曾鳴看來，能源互聯(lián)網(wǎng)是對傳統(tǒng)的以生產(chǎn)順應(yīng)需求的能源供給模式的顛覆。

曾鳴認為，能源互聯(lián)網(wǎng)是以電力系統(tǒng)為核心，集中式和分布式可再生能源為主要能量單元，依托實時高速的雙向信息數(shù)據(jù)交互技術(shù)，涵蓋煤炭、石油、天然氣以及公路和鐵路運輸?shù)榷囝愋途W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的新型能源利用體系。“互聯(lián)共享將成為新型能源體系中的核心價值觀。”

“發(fā)展‘互聯(lián)網(wǎng)＋智慧能源’，是保障我國能源安全、促進生態(tài)文明建設(shè)的必然要求，也是順應(yīng)世界工業(yè)革命發(fā)展趨勢、促進我國能源生產(chǎn)和消費革命的必然選擇。”中國社會科學院研究生院院長、國際能源安全研究中心主任黃曉勇說。

能源互聯(lián)網(wǎng)具有諸多新特點。黃曉勇說，一是分布式，鼓勵能源就地生產(chǎn)、就地消納，減少能源遠距離輸送。二是可再生性，支持穩(wěn)定性較差的可再生能源接入，以此促進節(jié)能減排。三是雙向互動性，相當一部分市場參與者，既是能源的生產(chǎn)者，也是能源的消費者。

“能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)不是基于現(xiàn)有的能源生產(chǎn)消費模式和能源體制，而是要通過能源互聯(lián)網(wǎng)這種能源技術(shù)革命，推動能源生產(chǎn)、消費、體制變革和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，有力地推動我國能源革命。能源互聯(lián)勢在必行。”曾鳴說。

能源互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)起什么

推動能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的方向逐步明晰。意見提出，通過互聯(lián)網(wǎng)促進能源系統(tǒng)扁平化，提高能源利用效率，推動節(jié)能減排。加強分布式能源網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，提高可再生能源占比，促進能源利用結(jié)構(gòu)優(yōu)化。加快發(fā)電設(shè)施、用電設(shè)施和電網(wǎng)智能化改造，提高電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性。

曾鳴分析，能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重點集中在三個方面：一是實現(xiàn)多種能源之間、能源供需雙側(cè)的充分協(xié)調(diào)互動，提高能源資源利用效率。二是實現(xiàn)集中式能源開發(fā)與分布式能源開發(fā)的相互融合，提升清潔能源的接納能力，提升傳統(tǒng)化石能源開發(fā)利用的精細化程度，提升系統(tǒng)的清潔低碳發(fā)展水平。三是讓用戶在不同能源種類上具備自主選擇權(quán)，在用戶端形成更為廣泛的需求側(cè)響應(yīng)行為，配合分布式能源的開發(fā)利用，形成新的經(jīng)濟增長點。

能源互聯(lián)網(wǎng)在提高可再生能源的運行效率方面已取得進展。據(jù)中國風能協(xié)會秘書長秦海巖介紹，通過信息采集、智能控制等技術(shù)打造的機器互聯(lián)網(wǎng)，使風電場、光伏電站成為與傳統(tǒng)電廠一樣的高效可靠電源。目前風電場已經(jīng)能夠做到根據(jù)采集的數(shù)據(jù)預(yù)測機組所處環(huán)境及可能發(fā)生故障，進而給出預(yù)防性運行策略和維護方案，優(yōu)化了發(fā)電量，降低了故障停機檢修時間，提高了電站的安全穩(wěn)定運行性能。

能源互聯(lián)仍待發(fā)力

作為新興事物，能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展仍需突破諸多瓶頸。曾鳴認為，一方面，能源互聯(lián)網(wǎng)強調(diào)多能源領(lǐng)域的互補協(xié)調(diào)，在建設(shè)過程中要統(tǒng)籌兼顧多個能源領(lǐng)域的行業(yè)特性、發(fā)展特征，制定科學合理的頂層設(shè)計機制及發(fā)展規(guī)劃；另一方面，建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)對系統(tǒng)運營技術(shù)、信息技術(shù)要求高，要有針對性地支持建設(shè)若干能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新平臺，圍繞多種能源關(guān)鍵技術(shù)進行攻關(guān)。

黃曉勇說，既要在儲能設(shè)備、智能電網(wǎng)、主動配電技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)上實現(xiàn)突破，也需要在體制機制上加大改革力度，破除壟斷，推動互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)與能源行業(yè)的深度融合。

“電力體制改革是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要體制支撐。”信達證券能源互聯(lián)網(wǎng)首席研究員曹寅認為，電改之后售電公司更大的業(yè)務(wù)空間必然是通過業(yè)務(wù)增值來實現(xiàn)，包括故障處理與維護、節(jié)能服務(wù)、信息服務(wù)、降低購電成本等。

“更重要的是，隨著互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式同能源行業(yè)的深入融合，電力生產(chǎn)、配送、消費的數(shù)據(jù)將成為核心資源。”曹寅說。

能源互聯(lián)網(wǎng)還將聯(lián)起普通公眾。未來透過家家戶戶的智能電表，或可實現(xiàn)電能數(shù)據(jù)采集與雙向交互，實現(xiàn)網(wǎng)上繳費和電量信息查詢，更可為智能家居的電能應(yīng)用提供大數(shù)據(jù)、云計算等數(shù)據(jù)支撐。

能源互聯(lián)網(wǎng)的圖景正在徐徐展開?？梢韵胂?，互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)與能源的“聯(lián)姻”，將激發(fā)更多的商業(yè)模式創(chuàng)新，涌現(xiàn)更多用戶選擇和能源消費新業(yè)態(tài)。