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文档简介
1、解读“互联网+智慧能源”之开栏的话:国家发展改革委、国家能源局、工业和信息化部前不久联合印发关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见,明确提出“互联网+”智慧能源(能源互联网)是一种互 联网与能源生产、传输、 存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态,对提高 可再生能源比重,促进化石能源清洁高效利用,推动能源市场开放和产业升级具有重要意义。重在解决能源转型两大关键问题访中国科学院院士、国家能源局能源互联网专家咨询组组长周孝信记者:请您谈一谈我国发展“互联网+”智慧能源的总体思路,在具体组织实施过程中应注意哪些问题? “互联网+”智慧能源对能源革命的支撑作用主要体现在哪些方面?周孝信
2、:最近,国家发展改革委、国家能源局和工信部联合发布关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见,这是推进我国能源革命,构建清洁低碳、安全高效现代能源体系 的重要举措。我认为,在我国发展能源互联网, 首要的任务是解决我国能源转型的两大关键 问题,一是改变我国以化石能源为主的能源结构,加快开发利用可再生能源,实现我国能源系统清洁低碳的目标;二是大幅度提高能源的综合利用效率,实现我国能源系统安全高效的 目标。当前,智能电网的研究、 开发和应用在全国广泛展开。我理解,智能电网是能源互联网的主 干网络和可提供各类能源供需协调互动的平台;能源互联网更为强调能源系统和能源市场与信息互联网的深度融合,注重能源电
3、力市场的交易开放和产业升级。在一定意义上,能源互联网可以看作是智能电网在广泛能源领域的扩展,是承载能源革命目标的新一代的能源系统。因此,能源互联网的发展应充分利用智能电网的已有成果,并与当前的智能电网开发应用统一规划、协同发展。记者:促进“多能协调”,提升能源生产环节“智能化”,是“互联网+”智慧能源的重要内 容。请问,应如何促进“多能协调”发展,转化利用弃风、弃光能量,支持一次、二次能源 转化互补要重点解决哪些问题 ?周孝信:当前,在我国大力发展水电、风电、光电等可再生能源的过程中,遇到上网、消纳 的难题,弃风、弃光甚至弃水严重,制约了可再生能源的进一步发展。能源互联网倡导和推进多能协同互补
4、,在大规模集中开发地区,除加快电力外送通道建设外,也可以利用弃风、 光、水电制氢、供热,发展风电、清洁煤电协同的高耗能产业综合利用,研发采用清洁煤电高效深度调峰技术,这些措施的实施,都可以显著提高可再生能源的开发利用水平;在能源电力受端地区,发展清洁能源热电冷联产系统,分布式光伏、风电及天然气的电、冷、热综 合利用等,都能大幅度提高能源综合利用效率。当然要实现不同形式能源相互转化、高效利用,还要解决技术和市场方面的一系列难题,特别需要克服我国长期存在的各类能源计划单列、条块分割,缺乏有效的能源市场配置等系统性缺陷。记者:在能源传输、存储“智能化”方面,电网承载着哪些使命堂口何理解“新一代能源系
5、统应以电力为中心” ?周孝信:电气化是二十世纪对人类社会生活影响最大的工程技术成就之一,支撑电力系统的电网也是世界上最大的人造网络系统之一。我国经过几十年的发展, 各电压等级的电网已覆盖城乡,深入千家万户。当前我国传统能源中煤炭约 50%的产量转化为电,未来这一比例会 逐步提高;而各种风能、太阳能等可再生能源绝大部分也要转化为电加以利用。未来新一代 能源系统首先是以高比例可再生能源电力的开发利用为特征。因此,新一代能源系统应以电力为中心,实现多种清洁能源协同互补,提高能源的清洁高效利用水平。电网的一次系统承担传输电能的任务,同步建设的二次通信系统已形成功能强大的信息网络,与专业信息通信系统结合
6、延伸,成为与一次能源系统协同的信息通信基础设施,这对于营造开放共享的能源互联网生态体系,建立新型能源市场交易体系和商业运营平台,发展分布式能源、储能和电动汽车应用、智慧用能和增值服务、绿色能源灵活交易、能源大数据服务应用等新模式和新 业态发挥关键作用。记者:在提高能源消费“智能化”方面,怎样才能实现社会用能效率最优 豉国在“互联网+” 智慧能源的新模式、新业态方面有何最新进展?国外发展情况如何?周孝信:在能源消费方面,能源互联网的消费新模式,对实现社会能效最优起到的作用可能更大。欧美发达国家已将发展智能电网纳入国家战略,并在资金、政策上面给予了大量的支持。发达国家的智能电网概念,不仅关注电力系
7、统本身结构和运行模式的转变,更加关注各类能源的综合利用,以及能源系统构架的顶层优化设计问题。多种能源综合利用成为世界各国研究的关注焦点, 主要目标是在近年来智能电网研究的基础上综合电网、气网、热网、交通网等,建立智能能源网,以便得到更高的能源全局效率。我国为了应对能源资源约束日益加剧、生态环境问题突出的一系列新挑战,在大力发展可再生能源、推动化石能源清洁高效开发利用、提高能源利用效率等方面做了卓有成效的工作, 并通过973、863等科技计划对智能电网、煤炭清洁高效利用、综合高效能源动力装置研发 等研究和应用分别给予了支持,取得了显著的成效。 在分布式可再生能源微网、电动汽车智能交通、智能绿色建
8、筑等方面的研发示范也都有很大进展。记者:对于推进能源与信息的深度融合,营造“开放共享”的能源互联网生态体系,您有何建议?何以“互联网思维”改造传统电力系统?周孝信:传统电力系统中各类一次能源发电和分散布局的电源结构(骨干电源为主)通过大规模互联的输配电网络, 连接千家万户使用,具有天然的网络化基本特征。 传统电力系统终端 用户用电早已实现“即插即用”,电力用户不需要知道它所用电是哪家电厂发出的,只须根 据需要从网上取电,具有一定程度的开放和分享的互联网特征。然而传统电力系统不支持多种能源相互转化和互补, 不适应高比例分布式清洁能源电力的接入,综合能源利用效率和可再生能源占比的提高受到限制 ;长
9、期以来“重发轻供、不管用”的思维模式,忽视与终端用 户的交流与互动;高度集中统一的管理、调度、控制模式也不适应大量分布式发电、高效用 能用电系统的发展趋势和市场化运作。以“互联网思维”改造传统电力系统,就是要大力推进能源与信息的深度融合,发挥电力系 统覆盖面宽、能量和信息一起传输的独特网络优势,克服传统思维的局限和存在的薄弱环节,构建骨干电源与分布式电源结合、主干网与局域网微网协调、多种能源优化互补、供需互动开放共享的能源系统和生态体系。构建这一系统的三个层次的要点:一是实现多能源互联互通,提高一次和二次能源的综合利用效率;二是借鉴互联网及其扩展的网络技术:即插即用、能源路由器,以及大数据、云
10、计算等技术对能源系统特别是分布式可再生能源、微网及用户在能源生产、消费、市场管理和服务的支持;三是以用户为中心,催生能源生产、消费、服务的新业态和商业模式。记者:您认为,应如何克服我国长期存在的各类能源计划单列,条块分割,缺乏有效的能源市场配置等系统性缺陷?对于提高能源综合效率,“互联网+”智慧能源将起到哪些支撑作用周孝信:能源互联网的实施和有效发展,除需要开展科技研发攻关, 提供高科技的软硬件支撑,实施示范推广外,关键是要通过深化改革,克服各类能源计划单列,条块分割,缺乏有 效的能源市场配置等系统性缺陷。中央9号文关于新增配电和售电改革,建立区域电力交易中心等举措提供了克服体制机制性问题的新
11、契机。个人认为要从底层示范工程做起,逐个克服遇到的困难和问题,以便在不断积累后实现整体突破。解读“互联网+智慧能源”之二能源互联网将重塑整个能源价值链访国家能源局能源互联网专家咨询组成员、清华大学能源互联网创新研究院院长曾噪“能源互联网新技术新企业新模式将不断涌现”记者:您认为,关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见 (以下简称指导意见) 的出台有什么指导意义?曾噪:指导意见对我国智慧能源的发展以及未来能源系统的清洁化、高效化和市场化描绘了一幅比较全面的图景,也指出了一些可行的路径。记者:您说的“可行的路径”是指什么?曾噪:所谓的可行性路径,第一,是构建能源互联网的基础设施,这是实现能源互
12、联网目标的物理基础,即十大重点任务的前三项。第二,是培育多样化的能源运营新模式,这是能源互联网带动经济发展、创造价值的核心,即十大重点任务中的第五至八项。第三,实现能源互联网需要有体系、技术和标准的保障,即十大重点任务的其余三项。可以看出,这十大重 点任务涵盖了能源互联网的基础设施、价值实现和保障手段,是全面且务实可行的。记者:您预计能源互联网在“十三五”时期会产生哪些影响?曾噪:能源互联网已被明确写入“十三五”规划纲要中,它将加快推进能源全领域、全环节的智慧化发展,将重塑整个能源价值链, 对能源的生产、运输、消费和存储等各方面带来深 远影响。按照指导意见,“十三五”前半期,要着力推进能源互联
13、网试点示范工作,鼓励 能源全环节的各方积极参与,同时探索出若干“可持续、可推广的发展模式”,在“十三五”后半期及之后,“推进能源互联网多元化、规模化发展”。总而言之,在能源互联网领域,“十 三五”期间将不断涌现形形色色的新兴技术、新兴企业和新兴模式。记者:指导意见为什么只提出了十年发展计划?曾噪:能源互联网将是百年一遇的中国引领世界工业革命的机遇,我们可以去畅想更长远的发展前景。但作为指导意见,还是需要务实可行,切实地为能源互联网的发展指明当前 着力点,因此指导意见仅提出了示范和推广两个发展阶段。另外,这个十年与中国制 造2025的时间是对应的,体现了能源互联网支撑能源革命,协同推动中国制造的
14、宏伟目 标。记者:您认为,这个十年发展计划将对我国能源互联网的发展带来哪些挑战?曾噪:指导意见作为国家对能源互联网的顶层设计,所提出的十年发展计划极具指导意义,将极大推动能源互联网的发展。 当然在此进程中,能源互联网的发展也将面临一系列挑 战。在技术层面,需要推动支持能源互联网的核心设备、 信息物理系统关键技术和系统运营交易关键技术等研发。 此外,光伏发电成本的下降速度,储能系统的容量、成本、安全性等,都是非常重要的决定性变量。尽管面临诸多挑战,但考虑到过去十年技术加速发展的趋势非 常明显,所以我们的预期是中性偏乐观的。记者:您刚刚谈到储能,请您谈谈指导意见如何利好储能的发展?曾噪:在能源互联
15、网的背景下, 第一,储能将实现多样化发展。指导意见将储电、储热、 储冷等都涵盖在了储能的范畴里。第二,分布式储能结合分布式发电、需求响应、电能辅助服务等,未来可能成为应用热点。第三,电动汽车的储能应用值得探索,比如电动汽车参与电力需求响应等新模式。第四,储能可参与到能源市场交易。总之,能源互联网的发展对储 能的需求日益迫切,这些需求会导致大幅增加对储能技术研发的投入,从而正向激励和推动储能的发展;而储能技术的发展将推动实现局域或区域性的微型能源互联网、全国性的能源 互联网乃至跨越国界的能源互联网络。“智慧用能重在激发用户参与度”记者:根据指导意见,我们应该如何开展智慧用能新模式?曾噪:理想的情
16、景是,未来能源互联网一定是用户高度参与的能源系统,这意味着要实现能源供给方和用户之间的信息、能量、资金等的交互。这里需要明确几个问题。一是交互的动力在哪里?要有相应的经济模式去正向激励大家参与这种交互;二是通过这种交互能给社会和经济带来什么好处?真正的好处是使全社会能源系统的利用效率得到提升,使能源资源得 到有效配置。比如某城市日常负荷只有1200万千瓦,在夏季用电高峰时可上升到2000万千瓦,从而导致整个系统的容量规划都要按照该峰值负荷去考虑。未来能源供给方可对用户进行引导,使其在用电高峰时段有序降低空调负荷,从而可有效降低能量需求。这样不仅能减少整个系统投资建设的成本,参与的用户也能得到额
17、外补偿,从而提高其参与的积极性。记者:我知道,北京市在2015年夏季和冬季都实施了电力需求侧响应,但是因为补贴有限,无法真正激发大家的参与热情。那么在能源互联网的背景下怎么解决这个问题?曾噪:这是个好问题。我们要看到, 虽然国家出台了一系列关于需求响应的政策与规定,开 展了一些需求侧响应,并取得了一定的经济和社会效益,但需求响应的价值并未得到充分体现,各方参与的积极性并未有效提高,这主要取决于如下三个原因,一是相关的补偿机制尚不完善;二是用户长期的用能习惯所导致,在激励力度不足和补贴不高的情况下,难以激发 他们参与的积极性;三是没有充分发展依靠市场价格去实现需求响应。在能源互联网的背景之下,智
18、能化能源生产消费基础设施的建设,将为需求响应的实施提供坚强的基础。依托能源互联网的基础设施,未来需求响应的实施在技术上没有障碍,难在体制、机制上。而能源互联网生态体系的营造,将为需求响应的实施提供灵活的市场环境。通过建立能源市场交易体系,还原能源商品属性,将能充分考虑电力市场的经济性原则,发展基于价格响应信号的需求响应。记者:我们刚刚谈的是智慧用能的组织管理,那么回到整体的能源互联网上,您认为在组织实施上存在什么困难和挑战 ?曾噪:比如从构建能源互联网物理架构的角度来看,就是要将供需集中、系统垂直、刚性封闭的传统能源结构向供需分散、系统扁平、柔性开放的新型能源结构转变,思路清晰,实施很难。难在
19、哪里?仅仅我们思想观念的转变就很难,政策调整当然更难。即便如此,我们还 是应该加倍努力构建一个全新的、让参与各方都受益的清洁、高效、智能的能源运行新模式、 新生态。解读互联网+智慧能源”之三能源互联网是推动能源革命的重要支撑访中国石油化工股份有限公司副总裁黄文生记者:近日,关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见正式发布,为产业未来10年的发展指明了方向, 可谓是能源互联网的第一个十年计划。您如何看待该意见出台的背景和时机?黄文生:习近平总书记提出要实现“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴的中国梦,并提出要大力推进生态文明建设,建设美丽中国,实现中华民族永续发展的要求。到2050年,要实
20、现人均GDP达到中等发达国家水平的目标,意味着未来40年间我国经济总量还将较目前增长56倍。能源是经济的命脉,如果延续当前的能源发展方式,单就国内化石能源资源已探明和可望扩展的储量,加上可能获得的进口能源看, 是难以支撑的。唯有通过多种能源优化互补特别是新能源的有效供给、探索推进“互联网+”智慧能源,实现更为高效并可持续的能源开发和利用,方有可能破解能源资源约束的传统路径。这也是国家“十三五” 规划纲要提出“构建现代能源体系”的题中之义。本人有幸作为石油化工领域的专家代表,受邀参与了指导意见的研讨修订。在我看来,指导意见着眼能源产业全局和长远发展需求,以改革创新为核心,以“互联网+”为手段,以
21、智能化为基础,以适应绿色、低碳发展为重点,促进信息和能源深度融合,推动能源 互联网新技术、新模式和新业态发展,支撑和引领能源革命,可谓理念前沿、目标务实、脉 络清晰、措施明晰,发布正当其时。 记者:在您看来,该意见内容中最大的创新亮点是什么?黄文生:对于传统能源行业来说,提出“互联网+”智慧能源概念体系本身就是重大的创新。“互联网+”智慧能源,或称能源互联网,旨在通过能源优化互补供给、提高生产、服务和消费侧的效率,进而整体提高全社会能源使用效率,其本质上就是传统基础产业向高端结构战略转型升级的一个重要突破口。并将有可能形成新的经济增长点,成为推动我国能源生产和消费革命的重要战略支撑。记者:您认
22、为,该意见提出的两个阶段目标,完成起来有难度吗?最大的难点和阻力是什么 ?黄文生:只有经过充分的基础研究和规划试点,才有可能提出完善的顶层设计。指导意见提出两个阶段目标, 拿出三年时间作为试点示范尝试期,充分体现了实事求是、 从严从实的精神。同时我认为,这也反映出指导意见重在从体制上探寻破解, 让市场充分发挥作用, 相信在能源行业政策红利和“互联网+”的信息技术创新红利的联合作用下,以中国石化为代表的传统化石能源企业将会成功“破壁”、转型升级,也将会有一大批新形态、低成本、高科技、优回报、横跨生产、服务和消费的能源领域竞争合作伙伴崛起,共同组成未来中国 的能源供给、服务与消费体系。个人认为,最
23、大的阻力在于如何打破条框壁垒,建立公平开放的市场环境;最大的难点在于如何保障这一由跨界能源与信息技术共同组成的复杂、开放、庞大体系能够安全稳定运行。 记者:该意见提出“多能协同”,明确从煤、油、气管网智能化到冷、热、电多能融合,均 在能源互联网产业发展规划中,而不仅仅局限于电力, 为能源互联网划清了产业边界。对于石油行业来说,是否意味着有了跨界的可能,从而有了更广阔的发展空间?黄文生:创新是引领企业发展的第一动力,也是石油石化行业得以发展至今并不断壮大的灵魂。中国石化的生产经营,也不仅仅局限于油气能源,除了经营油、气、成品油等能源业务 外,还拥有煤炭、电力、地热等多种跨界业务和资源,包括网络资
24、源和人才资源。未来,作 为特大型能源化工企业, 我们将在新的发展理念指引下,探索与各类电力电网、 信息技术企业一起,打破“条块分割”的思维局限,共同推进“互联网+”智慧能源的创新合作。记者:从意见中可以看出,以“互联网+”智慧能源来革新能源系统,不仅是要在技术层面深挖,更要在商业运营、产业发展和政策衔接的层面充分借鉴互联网发展的成功经验。对此, TOC o 1-5 h z 您有什么想法?是否已经开始在商业运营方面做一些尝试?黄文生:近年来,中国石化积极落实“中国制造2025”、“互联网+”等国家战略有关要求,全力推进公司“智能制造”与“互联网+”融合发展,包括打造中国石化统一、集成、共享的信息
25、化大平台、大系统,积极构建数字化、自动化、智能化的生产运营管理新模式等。2015年,公司所属14家企业获评“全国石化行业两化融合创新示范企业”。今年还将完善智能油田试点建设方案,开展智能油田示范区建设;完善提升智能化管线系统,开展智能巡线管理、大数据分析等深化应用;深入推进智慧工厂建设;同时积极推进新一代电子商务、大物流等系统建设。在非油品业务方面,我们也开始与腾讯、阿里探索合作,打造 面向未来的智慧生产、经营和商贸体系。记者:从意见内容可以看出,能源互联网注重产业发展和制度设计的连贯性。对此,您对于 后续制度方案设计和举措细化落地有什么建议?黄文生:建议组织有关生产、服务和销售等各利益相关方
26、汇聚到一个开放统一的沟通平台上, 经过充分研究讨论,形成有效的建议方案,争取纳入国家能源行业的“十三五”规划中,并 继续细化落实。记者:政策一经颁布,产业情绪将进一步被点燃。在您看来,相关企业该如何在未来的能源互联网系统中找到自身定位 ?黄文生:根据指导意见,建议在第一阶段,要充分发挥创新在改革发展中的引领作用, 充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,结合各自优势,不断探索“互联网+”智慧能源的新理论、新技术、新产品、新模式、新组织、新业态,努力创造价值、实现突破。解读 互联网+”智慧能源之四:多能协同推进能源可持续发展多能协同推进能源可持续发展访国家能源局能源互联网专家咨询组成员、华北电力大
27、学能源互联网研究中心主任曾鸣指导意见符合我国国情中国电力报:您觉得关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见 (以下简称指导意见)的出台具哪些意义,有何亮点?曾鸣:指导意见的出台,意义是非常明显的,至少体现在三个方面。一是依照我国国情和能源发展的情况,能源互联网的建设在我国一定要由政府把握大方向, 因此,由政府出台指导意见 对于能源互联网未来的建设肯定具有重要的指导性意义。二 是指导意见的出台,对能源互联网项目建设是个利好,这意味着所需要的政策、运作机 制以及市场模式将要陆续出台。三是指导意见的意义还在于给出了两个阶段的时间表, 政府在其中的作用和相关企业要起的作用,以及整个社会和能源互联网的
28、关系等等都被比较明确地界定出来。另外,指导意见至少具有四大亮点。第一, 指导意见明确了能源互联网的定位、指导 思想以及建设的主要任务。而且,文件所提要点相对细致、明确,体现出了系统性、条理性、 前瞻性、计划性的特点。第二,就是通过建设能源互联网推动能源包括电力体制改革。也就是说,指导意见能为能源体制改革和电力体制改革搭建一个基础性平台。第三,指导意见对集中式能源生产供应和分布式能源生产供应进行了有机结合,通过十项重点任务中的相关内容,对集中式和分布式如何有机协调作了比较完整的描述。第四,对于能源互联网如何促进高比例可再生能源的使用以及如何促进整个综合用能效率的提高安排了很多具体任 务,这些均可
29、用来支撑高比例可再生能源的生产和使用,同时提高各种用能的效率。 中国电力报:指导意见在“十三五”期间会对我国能源发展产生哪些影响?曾鸣:毫无疑问,指导意见将对“十三五”时期的能源发展产生非常深的远影响,使得 我国能源发展的机遇、挑战并存。指导意见提出的十大任务,从能效改善到多能协同,从核心技术到体系建设, 从国内标准到国际合作, 是多主体的兼容、全方位的发展、立体化 的推进,实际上政府、企业以及全社会都面临着机遇。但也要看到,一些重点任务的完成极 具挑战,需要多方配套,如政策的配套,政府、企业以及全社会的协调推进,还需电力体制 改革与之密切互动,这些都是需要正视的挑战。中国电力报:指导意见提出
30、我国能源互联网的发展目标,近中期将分为两个阶段推进, 请谈谈您的理解。曾鸣:这是基于对我国能源互联网建设所需要的外部环境、政策、技术的综合考虑来划分的。由于能源互联网在我国还是个新事物,从宏观政策到微观技术、 从政府监管到市场机制, 从理论研究到工程实践,都还需要多方探讨和摸索。两个阶段推进的思路,可以在一定程度上 维护能源互联网的健康有序稳定发展,降低市场风险,保护市场主体的利益。应该说,这样做是符合国情的。能源互联网是推动市场化改革的技术平台中国电力报:指导意见提出十大重点任务,请您就其中感兴趣的内容谈谈想法。曾鸣:电动汽车和储能的发展对培育新的经济增长点至关重要,如果储能技术能有重大突破
31、,可以说我国能源变革可从根本上发生变化。同时,二者又对我国节能减排、低碳发展有明显的促进作用。另外,“建设国际领先的能源互联网标准体系”这项任务的意义非常重大。因 为,我们希望未来能够引领世界能源互联网的建设,在标准上拥有话语权。国际经验表明,很多有着先进技术的国家在国际上能够制定标准体系,也就有了话语权,而一旦拥有了话语权,就会大大利好本国经济的发展。 中国电力报:我国未来能源互联网发展的主要思路是什么?在具体组织实施过程中,需要注意哪些问题? 曾鸣:我国未来能源互联网发展的主要思路,一是多能协同,既有单元级的协同, 又有系统级的协同;既有物理层的协同, 又有信息层的协同;既有宏观政策上的协
32、同,又有微观技术 上的协同。二是各种能源生产、输送、分配、使用以及存储等环节要有机配合、协调推进, 一定是链式发展,不要各自独立的点式发展。这里一定要强调多能互补、多能协同。我国未来能源可持续发展的根本之路就是多能协同。 如果做不到多能协同,将来能源发展将不可持续,包括对环境的负面影响就会越来越明显, 能源体制改革、电力体制改革也就很难推进,整个能源达不到资源配置的目的,用电效率也得不到明显提高。因此,建设能源互联网最重要的任务就在于此。中国电力报:发展能源互联网需打破垄断再造能源市场格局,您认为未来能源互联网将呈现哪些新的业态? 曾鸣:能源互联网与智能电网的最大区别在于它仅仅依靠商业模式。新
33、商业模式的出现,一定会使得能源领域的垄断被打破,充分有效的竞争就会到来,用户也会有多种选择,供需互动就会越来越频繁。所有这一切都会使能源供需达到有效匹配,现在所说的能源供给侧结构性改革的要点实际上就是能源供需的有效匹配,而能源互联网就恰恰能够支撑能源供需的有效匹配,因此,能源互联网与能源供给侧结构性改革是密切相关的,通过能源互联网能实现能源领域的供给侧结构性改革。有了能源互联网,将会逐渐出现一系列的新业态,像即插即用、双向传输、灵活互动等,者B 是现有能源电力系统不具备的,但将来借助能源互联网平台都会实现。也就是说,互联网的特征在能源领域会慢慢呈现出来。当然,能源由于自身的特殊性, 不会像一般
34、商品那样参与充分的竞争,但我相信, 能源互联网的出现会明显促进市场竞争、供需直接的双向互动,从而提高市场效率和资源优化配置效率。在此,我再强调三点。一是能源互联网对于横向实现多能互补、纵向实现源一网一荷一储协调至关重要。若多能互补、源一网一荷一储协调真正实现了,能源供给侧结构性改革的基本要素也就达成了。二是能源互联网实际上促使能源领域有了商业模式和相应的市场,通过市场机制来配置能源资源。 所以,能源互联网是推动市场化改革的技术平台。第三,能源互联网的逐步完善,一定会使原来以集中式大规模发电远距离输送逐步演化成集中式与分布式相 结合,且分布式发展的规模会越来越大,将使整个系统逐渐产生根本性变化。
35、这是能源互联网又一个关键性作用。解读 互联网+”智慧能源之五:能源互联网下的储能值得期待能源互联网下的储能值得期待访厦门大学教授林伯强“互动决定能源互联网的影响力”中国电力报:您认为,关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见(以下简称指导意见)有哪些亮点?林伯强:指导意见至少具备三大亮点。 一是积极性与引导性。 在能源互联网刚开启阶段, 就把基本的、原则性内容给予界定,是非常及时、必要的,对今后我国能源互联网有计划、 可持续的发展具有重要指导意义。二是内容的全面性。三是相对市场化。商业模式、市场交 易体系在文件里都有体现,和电力体制改革如何配合都有重要关系。但也要看到,虽然自去年以来,能源互
36、联网很热,但目前真正拥有能源互联网思维和懂得能 源互联网实际含义的人不是很多。今后能源互联网在中国怎么发展?需要多少时间?会发展到什么程度?这些目前还没有清晰的答案。之所以这样,一个重要原因就是我们还没有看到任何典型的、经济可行的案例或模式,导致现在业界很难从物理层面和经济层面进行充分、 直观的分析。我们期待在指导意见的基础上能有更多细化的内容。中国电力报:那么从您的角度来看,指导意见在“十三五”期间会产生哪些深远影响?能源系统和电力行业又将面临哪些挑战?林伯强:指导意见在“十三五”期间会逐渐发挥作用,是基本的铺路、奠基的意义,使 能源互联网今后得以有计划、有战略、有步骤地发展。但短期内可能还
37、看不到明显的成果。 我认为,能源互联网产生的深远影响,更应该是在中长期才能真正体现出来。至于能源互联网给能源电力带来的挑战则是很明显的,这要从能源互联网的功能说起。一是发现需求。在现实中的能源领域发现需求较为困难。互联网物流以及淘宝等做的风生水起,原因何在?就是广大消费者能够参与其中,在满足需求的同时又获得了便利,往往结果又进一步扩大了需求。比如以往很多东西并非需要或者不便获得,但由于互联网提供了便利和价格上的优惠,将更多购买动机变为可能, 实质上也是自有发现需求。 但电力是瞬间实现 平衡的,现在还很难想象利用互联网去增加电力需求的情形。二是互动。指导意见的基本原则第一条就是基础开放,大众参与
38、。能源互联网要真正有 效,肯定需要千家万户参与进来,而不仅是几家电力公司连接在一起,因为他们可能已经连在一起了。我们可以想想自己到底参与了没有?如何参与?何时才能参与?虽然大众参与的 时代不会立即到来,但至少以后有两个领域是可以参与的。互动之一,用户可以上网买电, 前提是售电侧必须实现放开。 一个城市有多家售电公司, 消费者可以比较其售电价格、 服务, 并自行决定购买意愿,再由电网送电到家,这些通过手机、电脑等设备在网上得以实现。各 家售电公司充分竞争,提供更便利和价格、服务上的优惠。互动之二,就是当用户进入自行发电阶段,当余电上网售电或电量不足需购电时就可以与电网实现互动。目前来说,这两方面
39、的互动进展都比较缓慢。总之,互动是互联网的基本功能,但目前能源领域的互动规模较小。 只有当互动量积攒到一 定程度,能源互联网才能真正产生影响力, 这并非短期可以做到。从目前能源互联网概念衍 生出来的系列顶层设计看, 最重要的是互联网售电, 用户和电网互动, 这方面概念应该更贴 切一些。三是节能减排。智能电网可以实时监控, 所以通过大数据能对用户的用电节能等情况进行监 测。我觉得这方面现在就可以着手实施,而且容易出成果。“储能是能源互联网的核心部件”中国电力报:指导意见提出我国能源互联网的发展目标,即近中期分为两个阶段推进。 谈谈您对该目标的理解。林伯强:指导意见提出的这两个阶段的目标需要去行动
40、和验证。特别在能源领域,单单技术过关还不行,还需要经济性的验证。 我觉得用3年时间进行试点是合适的,现在看来至少得先走这一步。第一阶段会让大家真正认清能源互联网是什么?能起到什么作用?在能源 领域的互联网是不是也像在其他领域那样发展?这些都是要在试点阶段加深对能源互联网 的理解。第二个阶段,着力推进能源互联网多元化、规模化发展,我认为没有太大问题。但这个目标方向能走多远,我还没有清晰的概念,因为不知道什么程度算是多元化、规模化。但考虑到近年来技术进步很快,如果在第一阶段,即到2018年我们能对能源互联网有了比较清晰的认识后,那么接下来的7年,我们便可以比较清晰地感受到能源互联网带来的影响。 哪
41、怕现在对这个目标的理解存有难度,但即使不强调“多元化、规模化”,能源互联网也会朝该方向发展。所以在典型试点阶段结束的2018年,很有必要对多元化、规模化的量化指标等问题进行界定。中国电力报:根据指导意见,能源互联网利好储能发展,请您谈谈这方面的想法。 林伯强:围绕发现需求、互动、为节能减排提供动力三个方面,我觉得文件里“推动集中式 与分布式储能协同发展”的内容非常重要。只有分布式问题解决了,才能带来更明显的互动。 一般用户、小区的分布式或微网的分布式,这些都是互动的基础。那么如何推动协同发展, 就是非常重要的。能源互联网在某种程度上要满足清洁能源发展,因为互动肯定要跟清洁能源产生联系,这是目前
42、能够具体看到的。 若储能技术没有取得突破, 清洁能源的可持续发展一定会受阻。清洁能源一大问题就是不稳定,靠能源互联网可解决部分问题而不是所有问题,至少无法解决成本问题,而且目前的大规模弃风弃光并非偶然,所以分布式才是可再生能源的根本出路,而分布式没有储能则难以成大气候。我认为,储能在清洁能源发展中必不可少,它是决定清洁能源今后发展动向的核心模块。储能技术在今后供需之间的能源互联网的互动应该是核心,它的发展值得期待。设想一下,如果储能在技术、经济上取得突破性发展的话,对使用可再生能源的影响意义深 远。比如把厦门分成 60个区,每个小区形成 1个微网,专设光伏发电区和储能,还可以与 大电网进行互通
43、。我们算过,厦门大学三分之二的屋顶光伏发电,加上储能,在发用电方面基本可以实现微网自我运作。当然前提是储能技术必须可行,分布式面临的一些问题就可以 从商业模式等方面得到解决。另外,储能技术在消费侧就是要解决能源替代的问题。像如何替代石油?这就涉及电动汽车如何快速发展,它的核心问题在于电池。 无论供给侧还是消费侧, 储能是能源互联网的核心 部件。所以,今后在指导意见的基础上,如何进一步关注储能技术的发展至关重要,也 是能源互联网能否成功的重要因素。解读“互联网+”智慧能源之六:可再生能源规模化发展可期访中国科学院电工研究所所长肖立业2月29日,国家发展改革委、国家能源局和工信部联合发布关于推进“
44、互联网+”智慧能源发展的指导意见(以下简称指导意见),国家能源互联网的顶层设计出炉。指导意见指出,能源互联网是一种能源产业发展新形态,相关技术、模式及业态均 处于探索发展阶段。日前,记者就相关问题对中科院电工研究所所长肖立业进行了专访。_|中国电力报:能源互联网是当前的热点话题之一,您如何理解能源互联网这个概念?一|肖立业:可以从信息层面和物理层面两个维度来理解能源互联网。从信息层面来理解,能源互联网可以简单地看成是信息互联网在能源中的应用,意指用于能源的信息互联网, 但这种理解是非常片面的。 从物理层面来看,各种能源网络如电网、天然气管网、热力管网乃至使用能源的用能设备,均可以构成一个统一的
45、物理网络。但这个物理网络在缺少信息互联网支撑的情况下,很难以做到清洁能源利用的最大化、能效的最优化和用能的节约化。因此, 能源互联网是由信息互联网和能源物理网高度融合的统一整体,具有绿色、智能、高效以及各种能源资源和用户互动互补的特征。中国电力报:近年来,并网难、消纳难等问题一直困扰着可再生能源规模发展。依靠能 源互联网,可再生能源能否实现更加健康地发展?肖立业:应该说能源互联网不仅是一种新的能源体系技术形态,也代表一种新的思维模 式和新的体制机制及运行模式。依靠能源互联网技术,可以大大降低(甚至消除)因可再生能源发电的波动性对电网安 全稳定运行带来的影响,并在保障可再生能源发电优先上网的情况
46、下实现电网运行的全局性 优化。可以说,可再生能源(包括分布式可再生能源)规模并网消纳,既是能源互联网发展 的核心目标,也是能源互联网发展的必要条件。中国电力报:您认为“互联网 +”下的电网未来将如何发展?肖立业:可以预见,未来能源中起主导作用的将是可再生能源。可再生能源最为显著不同于传统能源的特点在于其波动性,其输出功率是变幻莫测的, 而电力用户的用电需求也是变幻莫测的。因此,简单地来说,未来电网的作用就是将前者的输出变成后者的输入。如此看来,未来电网的发展问题, 就是如何将上述前者的输出变成后者的输入问题,这既是其发展的动力,也是其发展的目标。 未来电网需要从全局优化运行的角度对所有电源和电
47、力用户 进行协调和控制,并保障电网的安全稳定性可靠性。为达到这个目的,就需要在进一步提升电网物理设施的基础上,引入信息互联网技术。这是“互联网+电网”未来发展的第一个方面。此外,可再生能源丰富的地区往往远离负荷中心,因此仍然需要发展远距离输电技术, 同时可再生能源具有广域时空互补性,通过建设一个覆盖广域范围的互联电网,也可以有效利用时空互补性,从而大幅度降低对储能设备的需求量,并降低电网运行控制的复杂性。因此,互联大电网的发展仍然是必要的。其次,可再生能源具有分散性, 维持需要在电力用户端发展就地利用的分布式可再生能源技术及其相适应的微电网技术。由此可见,未来电网将在继续发展大电网的同时, 也
48、并行发展微电网, 而电力用户将从过去的纯粹电力需求方,变成既是需求方同时也是电力供应方。上述电网结构上的重大变化, 也离不开信息互联网的支撑。这是“互联网+电网”未来发展的第二个方面。“互联网+电网”将大大促进可再生能源发电的规模化发展,并将彻底改变现在的能源结 构,而跨国能源贸易,也将由化石能源通过管道和交通工具输送的贸易模式,变成通过跨国电网输送电力的模式。我国可再生能源资源丰富,可以完全满足我国能源自身需求,并可以向外输送。“互联网+电网”的发展,可以将我国由能源对外依存度较高的国家,变成能源基本独立自主甚至能源出口的国家。这将是具有划时代意义的重大能源发展史事件。中国电力报:指导意见中
49、多次提到智能,您认为如何“发展智慧用能新模式”?肖立业:实现整个能源体系的智能化,不仅需要在信息层面上下功夫,如先进传感器及 传感器网络、先进通讯、大数据、先进计算和仿真技术等;也需要在物理层面上下功夫,如 先进材料、新型能源装备以及传统能源装备的智能化升级改造、新型的能源网络架构等。如果把能源互联网比喻成为一个人的话,那么物理层面的建设相当于保障这个人具有强健的体魄,而信息层面的建设就是要保障这个人具有更高尚的人格、敏锐的感知能力、强大的学习能力、睿智的决策控制能力。只有物理层面和信息层面都强大了,能源互联网才是智能的。 这就好比一个人,如果只有聪明的大脑,但缺少良好的身体素质,是难以完成复
50、杂艰巨的任 务的。其中,智慧用能只是能源互联网的功能之一,所谓智慧用能新模式,即在能源用户兼顾用能需求、舒适度、高效节能、响应能源网络的需求和尽可能采用清洁能源的前提条件下, 通过在用能设备中嵌入智能设备和控制软件,并通过能源互联网与用能设备的协调,所形成的更加科学理性的用能模式。中国电力报:在推动能源与互联网结合的过程中,可能会面临哪些困难和挑战?技术层 面来说还有哪些难题需要克服?_肖立业:困难和挑战主要来自两个方面,一是思想和观念上的解放,即让公众更好地理 解、适应和自觉接受能源生产和能源消费的新模式,二是进一步推动技术创新和突破,使得新模式的运营不至于引起高额的成本和安全隐患。其中,围
51、绕第一方面需要做好科普和宣传工作,围绕第二方面,需要重点在能源新材料及器件、新型高效能量转换装备和储能装备、 能量流的灵活控制装备、能源互联网信息安全等方面加强攻关。解读 互联网+”智慧能源之七:让需求互联让能效提升访中国能源网首席信息官韩晓平 中国电力报:请您谈谈对关于推进“互联网 +”智慧能源发展的指导意见的理解? 韩晓平:“互联网+”智慧能源的本质是以互联网思维来推动能源发展,它强调的是需求的互联,是一种人人参与、人人尽力、人人享有的发展理念。而智慧能源是充分调动每个人的主观能动性,综合采用多种方式提高能源利用效率,让家家户户都参与到这场能源革命中来, 有智的出智、有钱的出钱、有力的出力,使能源能够成为每个家庭的一份未来投资,成为大家建设生态文明的通道。改革以问题为导向,这份文件是一把解决问题的钥匙。中国电力报:在能源领域,国企的资金较为雄厚,是否更便于进行设备的智能化改造? 韩晓平:创新就是对传统认知、习惯和既得利益的挑战。受体制等因素影响,国有企业
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