城市能源的应用模式探讨

城市能源的应用模式探讨

随着工业化和城市化的快速发展，城市能源消费和需求的快速增长。因此，温室内的二氧化碳和其他气体排放导致环境恶化。传统的水、电、气、热等独立能源供应模式无法满足社会发展的要求。因此,为落实国家能源发展战略,从城市基本功能定位出发,以满足经济社会可持续发展的能源需求为目标,构建以通信信息平台为依托,供水、供电、供气、供热协调发展的能源供应新模式,实现能源资源的优化配置显得十分重要。新模式必须具备以下三个特点:(1)能够适应各类能源和用户便捷接入、退出的需要,实现能源和用户资源的协调互动;(2)能够高效集成、共享与利用各类信息,实现能源使用状态的实时监控和联合优化调度;(3)能够显著提高能源运营效率和用户服务质量,实现能源与经济、社会、环境和谐发展。一、智能能源网络结构模型1.行业信息和数据传输级智能能源网信息网络由四大部分组成:数据采集层、信息传输层、行业信息数据处理平台、能源网核心平台。水网、电网、气网、热网作为智能能源网的一部分,需建立相对独立的信息网络及数据处理平台,该平台对用户和政府智能能源网开放接口和协议。(1)数据采集层。包括智能终端设备——智能电表、智能煤气表、智能热能表、智能水表及其他行业智能采集终端设备,行业管理部门可以通过该终端实现远程监控,实现实时数据采集和上传,防止破坏和偷窃行为,实时控制智能终端用户端口运行状态。(2)信息传输层。包含两部分,其一为行业数据处理中心至终端用户之间的数据信息传输网,其二为行业数据处理中心至政府智能能源核心平台之间的数据信息传输网。两个层面之间的信息传输通道可以由政府组织相关部门建设。(3)行业信息数据处理平台。将各个智能应用终端所采集的信息汇聚到各行业中心数据处理数据库,进行数据分析,通过这个平台实现对全行业供、用网络的智能控制,实现行业中心与客户之间的数据共享,双向互动。(4)能源网核心平台。以政府网为介质,建设统一的具备完善安全策略的开放的综合信息处理平台,在此平台之下,各行业数据处理中心作为模块化的分中心,既互相联系,又互相独立。该平台面对社会开放,可为政府提供各行业运转情况,为政府合理调配资源提供决策依据;通过该平台用户可以随时浏览、查询相关行业的数据信息,随时互动进行水、电、煤气、热等网上交易,实时缴费。城市智能能源网结构模型如图1所示。2.统一信息网络平台统一信息网络平台在安全性方面与各自专用的信息网络相比,主要安全性差异在于信道复用问题,采用MPLS/VPN技术和信息安全基础设施可以有效解决统一信息网络平台的安全性问题。MPLS/VPN技术实现通道的“逻辑隔离”,确保信道相对独立,信道数据完全相互独立。通过全面部署多路并行处理的防火墙系统、身份认证系统、内容过滤系统、访问日志系统、IDP入侵检测主动防御系统等安全系统,有效解决共用网络安全基础设施的安全性问题。3.专用网络的组成智能能源网信息处理平台是一个基于IP的,具备完善安全策略的开放的网络,兼容各个行业的专用网络,各行业的专用网是它的子模块网。如智能电网数据处理平台就是智能能源网的一个组成模块,也是一个基于IP的具备完善安全策略的开放的网络。智能能源网作为政府网的有机组成部分,通过公共网络面向社会开放,该网络为可以百姓提供海量的服务信息,拓宽公网的信息渠道。4.智能能源信息网络的基础设施智能能源网是基于TCP/IP协议的网络。智能能源信息网络的基础设施包括:信息汇聚处理数据库、行业光缆路径资源、行业无线专网、数据传输设备。二、行业信息平台建设政府是智能能源网的运营监管机构,政府和开发商出资建设用户住宅小区内的信息网络,水、电、气、热等行业部门出资建设行业信息处理平台和数据采集终端,智能能源网核心平台由政府建设,各行业部门通过租用用户住宅小区内的信息网络接入所属设备采集信息并向用户提供增值服务。各行业部门通过与政府签订合作协议来保证收益并承担有关责任。三、与传统的能源网络相比，智能能源网络的优势1.建立互动能源网,提高能源效率所谓用户的互动化是指在开放和互联的信息模式基础上,通过加载系统数字设备和升级网络管理系统,实现供水、供电、供气、分级调度、综合服务等能源产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理。同时,再造能源供应的信息回路,构建用户新型的反馈方式,推动能源供应网络整体转型为节能基础设施,提高能源效率,降低客户成本,减少温室气体排放,追求能源企业价值最大化。互动能源网还可以通过电子终端将用户之间、用户和能源供应公司之间形成网络互动和即时连接,实现能源数据读取的实时、高速、双向的总体效果,实现电力、燃气、热力、供水、电讯、电视、智能家电控制和电池集成充电等的多用途开发,实现用户富裕能源的回售;可以整合系统中的数据,完善社会能源供应体系的集成作用,实现有效的能源供给保护,由此可以优化能源管理,将能源网络提升为互动运转的全新模式,形成能源网全新的服务功能,提高整个能源供应消费链的可靠性、可用性和综合效率。互动能源网革命将推动城市能源基础设施通过加载数字设备和改进网控技术,升级为人类创新生产和生活的主要设施,而能源网的通讯和信息服务营业收入与盈利水平完全可能等同或超过传统的能源销售业务。2.能源消费领域与传统能源供应网相比,智能能源网除了可提高能源供应可靠性、提高运营管理水平外,更重要的是,它通过智能表计与分时价格、设备状态检测等手段为用户提供弹性能源价格服务,使用户充分享有能源消费主动权。智能能源网建成后,能源消费方式将会发生根本性改变,水、电、气、热的价格不再是一成不变,而是根据一天中不同时段来自动定价。以前只是由能源供应公司读取表计用量,现在用户也可以看到整个城市的水、电、气、热的使用情况,从而为自身能源消费进行规划;另外,居民家中的智能电器设备不仅能够感应外部温度的变化,还能感应能源使用高峰价格的上涨变