鉅大LARGE | 點擊量:1211次 | 2020年01月07日
淺析丨能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)包括儲能、微能網(wǎng)等
摘要:能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)包括:先進(jìn)儲能技術(shù)、微能網(wǎng)技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)、可再生能源發(fā)電技術(shù)、特高壓輸電技術(shù)。
孫昕教授重點介紹了“能源互聯(lián)網(wǎng)的背景理論、關(guān)鍵技術(shù)和電力互聯(lián)網(wǎng)”三個部分。孫昕教授首先從國家電網(wǎng)公司提出的“加快建設(shè)具有全球競爭力的世界一流能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)”的目標(biāo)展開,從不同方面介紹了能源互聯(lián)網(wǎng)的必要性、迫切性和可行性,提出能源互聯(lián)網(wǎng)的背景和理論框架以及發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)對推動我國能源革命的重要意義和關(guān)鍵作用。接著,他向大家詳細(xì)闡述了能源互聯(lián)網(wǎng)中的三類關(guān)鍵技術(shù),包括以ICT技術(shù)、智能感知、能量路由等為代表的智慧互聯(lián)技術(shù),以能源大數(shù)據(jù)技術(shù)、能源區(qū)塊鏈技術(shù)等為代表的智慧管理技術(shù),以及以先進(jìn)儲能技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)等為代表的基礎(chǔ)技術(shù)。隨后,他就物聯(lián)網(wǎng)和能源物聯(lián)網(wǎng)定義、技術(shù)體系和各自的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深度解讀,充分肯定了能源物聯(lián)網(wǎng)對能源互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支撐。最后,孫昕教授就泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的基本概念和有關(guān)建設(shè)目標(biāo)、方案等向大家進(jìn)行了介紹。
《南方能源建設(shè)》編輯部及期刊主辦單位專家就電力設(shè)計院在能源轉(zhuǎn)型的大背景下如何向“綜合能源服務(wù)商”轉(zhuǎn)型向?qū)O昕教授進(jìn)行了咨詢,征得專家同意,在此分享專家的觀點。
觀點
Q:能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展背景?
孫昕教授指出目前我國已成為世界上最大的能源生產(chǎn)國和消費國,但同時也面臨著環(huán)境壓力與供需矛盾等新挑戰(zhàn)。與國際能源消耗強度相比,我國能源應(yīng)用效率并不高,雖然化石能源儲備不足但新能源發(fā)展?jié)摿薮?,以上情況昭示著我國必須建設(shè)以合理的能源結(jié)構(gòu)和較高的能源效率為基礎(chǔ)的現(xiàn)代能源體系,而能源互聯(lián)網(wǎng)正是其中關(guān)鍵。
Q:從能源(電力)角度看能源互聯(lián)網(wǎng)?
從能源(電力)角度看能源互聯(lián)網(wǎng)是以智能電力系統(tǒng)為核心,清潔能源為主要能量單元,依托實時高速雙向信息數(shù)據(jù)交互技術(shù),涵蓋清潔能源和煤、油、氣網(wǎng)絡(luò)并與工業(yè)、交通、建筑系統(tǒng)等緊密耦合,橫向?qū)崿F(xiàn)電、氣、熱、冷等多能源“多能互補”,縱向?qū)崿F(xiàn)源、網(wǎng)、荷、儲、用“動態(tài)平衡”的新型能源利用體系。
Q:能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)?
能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)包括智慧互聯(lián)技術(shù)、智慧管理技術(shù)以及基礎(chǔ)技術(shù),其中,能量路由器、能源區(qū)塊鏈技術(shù)、智能能量管理、能源大數(shù)據(jù)最為核心。
●智慧互聯(lián)技術(shù)。包括:ICT技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)智能感知技術(shù)、能量路由器、智能配網(wǎng)技術(shù)、微網(wǎng)技術(shù)、先進(jìn)電力電子技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化即插即用接口技術(shù)。
●智慧管理技術(shù)。包括:能源大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能能量管理技術(shù)、需求側(cè)管理、能源區(qū)塊鏈、能源互聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)等。
●基礎(chǔ)技術(shù)。包括:先進(jìn)儲能技術(shù)、微能網(wǎng)技術(shù)、智能電網(wǎng)技術(shù)、可再生能源發(fā)電技術(shù)、特高壓輸電技術(shù)。
Q:什么是智能能量管理和需求側(cè)管理?
智能能量管理(IEMS)是能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù),主要包括可視化的交互操作平臺,可以實現(xiàn)實時、高速、雙向的數(shù)據(jù)讀取交互,利用多媒體技術(shù)顯示潮流、電壓、功角、裝置運行狀態(tài)、故障位置等信息。個性化信息披露,接收運行人員信息。為分布式能源提供即插即用接口,調(diào)節(jié)饋線潮流,合理分配無功補償、調(diào)節(jié)儲能、電壓等。
需求側(cè)管理(IDSM)是能源互聯(lián)網(wǎng)的重要一環(huán),需求側(cè)數(shù)據(jù)是能源互聯(lián)網(wǎng)調(diào)度的重要依據(jù)。在電力體制改革和能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的雙重背景下,需求側(cè)管理將作為重要的支撐手段和基礎(chǔ)。對于電能服務(wù)商,綜合能源服務(wù)解決方案將是踐行供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、推動需求側(cè)響應(yīng)的關(guān)鍵手段,也是未來能源服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。
Q:電力行業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)的理解?
能源物聯(lián)網(wǎng)是采用傳感器、嵌入式芯片、邊緣計算、區(qū)塊鏈等技術(shù),能源生產(chǎn)、存儲、配送、消費等能源基礎(chǔ)設(shè)施通過先進(jìn)信息通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)連接起來,并運行特定的程序,實現(xiàn)智能感知、智能計算、智能處理、智能決策、智能控制的目標(biāo)。
電力行業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)的理解是一個實現(xiàn)電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、人員及所在環(huán)境識別、感知、互聯(lián)與控制的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其實質(zhì)是實現(xiàn)各種信息傳感設(shè)備與通信信息資源的(互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)甚至電力通信專網(wǎng))結(jié)合,從而形成具有自我標(biāo)識、感知和智能處理的物理實體。電力物聯(lián)網(wǎng)一直被認(rèn)為是物聯(lián)網(wǎng)的典型應(yīng)用,尤其在經(jīng)濟(jì)效益方面,通過信息通信和控制,實現(xiàn)電網(wǎng)信息透明,進(jìn)而明確邊界、降低冗余,提高電力系統(tǒng)的設(shè)備利用率。
Q:能源物聯(lián)網(wǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系?
孫昕教授指出:能源互聯(lián)網(wǎng)面向?qū)嶓w,主要強調(diào)采用邊緣計算技術(shù);能源物聯(lián)網(wǎng)面向能源、信息流,強調(diào)采用智慧互聯(lián)及管理、基礎(chǔ)技術(shù),是能源互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)支撐。
Q:泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的未來發(fā)展方向和實現(xiàn)圖景?
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)要在能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮更大作用,必須秉持能源互聯(lián)網(wǎng)開放互聯(lián)、對等分享的理念,堅持創(chuàng)新驅(qū)動。首先,發(fā)展能量路由器、邊緣控制器等關(guān)鍵設(shè)備,促進(jìn)信息能源基礎(chǔ)設(shè)施一體化;其次,發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)能量管理和用戶服務(wù)平臺,形成人、物、信息、價值的聚合,發(fā)揮平臺效應(yīng);第三,對內(nèi)對外實現(xiàn)開放共享,最大限度地創(chuàng)造新價值。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)圖景:智能電網(wǎng)的內(nèi)網(wǎng)-授權(quán)等措施保證了信息安全性,但也限制了開放性,電力物聯(lián)網(wǎng)則是可靠性與開放性兩者協(xié)同的橋梁。通過打造“樞紐型、平臺型和共享型”的現(xiàn)代企業(yè),建設(shè)運營好以特高壓為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強智能電網(wǎng),打造狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。最終實現(xiàn)堅強智能電網(wǎng)和泛在電力物聯(lián)網(wǎng)兩者相輔相成、融合發(fā)展,形成強大的價值創(chuàng)造平臺,共同構(gòu)成能源流、業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流“三流合一”的能源互聯(lián)網(wǎng)。
Q:泛在電力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展后,大量的綜合能源供應(yīng)接入,從單一的電力供應(yīng)改為多種能源綜合供應(yīng),電力系統(tǒng)的負(fù)荷更加多變,供應(yīng)也更多多變,現(xiàn)有電力系統(tǒng)規(guī)劃方法是基于一個確定的負(fù)荷條件下開展的,今后如何改進(jìn)規(guī)劃方法以適應(yīng)新的形勢?電力設(shè)計院如何在規(guī)劃領(lǐng)域找到自身的定位?
孫昕教授指出今后電力系統(tǒng)規(guī)劃一定是一個多方案的規(guī)劃,電網(wǎng)發(fā)展必須有更強的適應(yīng)性。今后的電力系統(tǒng)規(guī)劃工作,將首先從一個大體的層面上進(jìn)行宏觀的規(guī)劃,這就涉及大量數(shù)據(jù)的處理工作,新的電力系統(tǒng)規(guī)劃技術(shù)、新的電力系統(tǒng)仿真技術(shù)都將出現(xiàn),這屬于智能電網(wǎng)范疇。到更加微觀上,大量綜合能源園區(qū)的出現(xiàn),必須對這些園區(qū)進(jìn)行細(xì)致的規(guī)劃,確定其自身用能需求、多種能源供應(yīng)和外部功能需求,電力設(shè)計院應(yīng)該積極主動去做。廣東省內(nèi)將有大量的這些園區(qū)規(guī)劃,反過來影響宏觀的電力系統(tǒng)規(guī)劃,所以要進(jìn)行敏感性分析,做多方案研究,電網(wǎng)發(fā)展要適應(yīng)不同的用能需求。今后規(guī)劃工作更加復(fù)雜這是一定的,但只有這樣才會適應(yīng)泛在的要求,促進(jìn)多種能源的發(fā)展,相當(dāng)于規(guī)劃人員把復(fù)雜留給自己,把簡單留給用戶。
原標(biāo)題:孫昕:能源互聯(lián)網(wǎng)(泛在電力物聯(lián)網(wǎng))淺析