能源互聯網的概念
能源互聯網可理解是綜合運用先進的電力電子技術, 信息技術和智能管理技術, 將大量由分布式能量采集裝置, 分布式能量儲存裝置和各種類型負載構成的新型電力網絡節點互聯起來, 以實現能量雙向流動的能量對等交換與共享網絡。
從政府管理者視角來看,能源互聯網是兼容傳統電網的,可以充分、廣泛和有效地利用分布式可再生能源的、滿足用戶多樣化電力需求的一種新型能源體系結構;
從運營者視角來看,能源互聯網是能夠與消費者互動的、存在競爭的一個能源消費市場,只有提高能源服務質量,才能贏得市場競爭;
從消費者視角來看,能源互聯網不僅具備傳統電網所具備的供電功能,還為各類消費者提供了一個公共的能源交換與共享平臺。
全球能源互聯網技術領軍企業遠景能源率先提出了“能源互聯網”這一概念。遠景能源認為,能源的市場化、民主化、去中心化、智能化、物聯化等趨勢將注定要顛覆現有的能源行業。新的能源體系特征需要“能源互聯網”,同時“能源互聯網”將具備“智慧、能自學習、能進化”的生命體特征。眼下,遠景能源進入硅谷,與谷歌為鄰,探索新能源與互聯網結合所產生的巨大創新與商業機會。
物聯是基礎。 “能源互聯網”用先進的傳感器、控制和軟件應用程序,將能源生產端、能源傳輸端、能源消費端的數以億計的設備、機器、系統連接起來,形成了能源互聯網的“物聯基礎”。
大數據分析、機器學習和預測是能源互聯網實現生命體特征的重要技術支撐。能源互聯網通過整合運行數據、天氣數據、氣象數據、電網數據、電力市場數據等,進行大數據分析、負荷預測、發電預測、機器學習,打通并優化能源生產和能源消費端的運作效率,需求和供應將可以進行隨時的動態調整。
“能源互聯網”將有助于形成一個巨大的“能源資產市場” (Market place),實現能源資產的全生命周期管理,通過這個“市場”可有效整合產業鏈上下游各方,形成供需互動和交易,也可以讓更多的低風險資本進入能源投資開發領域,并有效控制新能源投資的風險。
“能源互聯網”還將實時匹配供需信息,整合分散需求,形成能源交易和需求響應。當每一個家庭都變成能源的消費者和供應者的時候,無時無刻不在交易電力,比如屋頂分布式光伏電站發電、當為電動汽車充放電的時候。
能源互聯網的特征
特征一:可再生
可再生能源是能源互聯網的主要能量供應來源。可再生能源發電具有間歇性、波動性,其大規模接入對電網的穩定性產生沖擊,從而促使傳統的能源網絡轉型為能源互聯網。
特征二:分布式
由于可再生能源的分散特性,為了最大效率的收集和使用可再生能源,需要建立就地收集、存儲和使用能源的網絡,這些能源網絡單個規模小,分布范圍廣,每個微型能源網絡構成能源互聯網的一個節點。
特征三:互聯性
大范圍分布式的微型能源網絡并不能全部保證自給自足,需要聯起來進行能量交換才能平衡能量的供給與需求。能源互聯網關注將分布式發電裝置、儲能裝置和負載組成的微型能源網絡互聯起來,而傳統電網更關注如何將這些要素“接進來”。
特征四:開放性
能源互聯網應該是一個對等、扁平和能量雙向流動的能源共享網絡,發電裝置、儲能裝置和負載能夠“即插即用”,只要符合互操作標準,這種接入是自主的,從能量交換的角度看沒有一個網絡節點比其它節點更重要。
特征五:智能化
能源互聯網中能源的產生、傳輸、轉換和使用都應該具備一定的智能。
能源互聯網的意義
全球能源互聯網是“能量流、信息流、業務流”的高度融合,是智能化、自動化、網絡化的能源保障體系。那么,全球能源互聯網的構建,將對人們的生產生活和自然生態環境產生哪些影響呢?本就來一起來看看全球能源互聯網將給我們的生活帶來哪些變化。
發展全球能源互聯網,將改變公眾生活,提升人類發展水平。全球能源互聯網作為人類賴以生存和發展的能源基礎設施,開創一種更具活力的經濟體系,使人類在全新的能源網絡經濟中實現更好發展。
一、生活方面
全球能源互聯網讓人人享受智能生活。未來,人類生產生活各個方面無不打上全球能源互聯網的印記。在生產領域,信息技術與清潔能源系統的更好結合,使整個能源系統實現智能化,信息技術系統與能源系統聯手,推動難以計數的各種機械、自動化生產線運轉,共同調節建筑、汽車、工廠、電源間的聯動運行。在生活領域,全球能源互聯網給人類帶來了空前便利。從汽車奔馳、火車運行、通信暢通,再到空調、微波爐、冰箱、洗衣機等家用電器,全部實現智能化運行。人們可以網絡遙控打開家中的空調、制作美味的晚餐;可以自動控制洗衣機等各種用能設備,最大限度方便用戶,節省用能成本;可以自動開啟家庭儲能設備、分布式電源、電動汽車充電設施等,成為億萬電力供應商的一員。普通家庭都能夠通過全球能源互聯網平臺實現用戶能源管理、移動終端購電、水電氣多表集抄、綜合信息服務、遠程家電控制等,全面提高生活智能化水平。
全球能源互聯網讓個性需求得到充分滿足。在能源利用上,通過全球能源互聯網,人人既是用能者,又是生產者。人們甚至可以自由選擇使用北極風能還是赤道地區的太陽能,可以選擇不同時段不同價格的用電套餐。未來,人類的能源需求、商品需求、工作需求等由規模化向多元化轉變。依托全球能源互聯網,成千上萬個工作崗位可以從工廠和辦公室轉移到家中去,改變人們的生產生活方式,解決交通擁堵和工業社會中的諸多問題。
全球能源互聯網讓人們全面自主健康發展。全球能源互聯網引發的新科技革命及其成果的應用,將推動生產力加快發展,全方位促進人們生產方式、生活方式、交往方式和社會關系的改變。未來,社會生產的自動化和智能化水平顯著提高,枯燥、重復的工作基本由機器和智能網絡完成,廣大勞動者有更多時間與精力從事自己喜愛的創造性勞動,從而為人的全面、自由發展創造客觀條件、奠定物質基礎、提供時間保證,人生道路的選擇更為開闊。
二、社會發展
全球能源互聯網讓社會生產方式更協同。全球能源互聯網具有交互和協同性,與數字化和智能化制造業高度融合,將發揮越來越大的作用,推動“分布式”生產的興起。未來企業間的互聯構成更大、更高層次的智能生產網絡,制造業的制造模式發生深刻變革,多品種、小批量生產方式可實現最優的能源效率。
全球能源互聯網讓社會組織形式更高效。全球能源互聯網讓社會分工合作在全球范圍內得到更廣泛實施。新科學、新技術、新理念過渡到新產品、新服務、新應用之間的時間跨度縮短,轉換成本降低。對于個人而言,人類的生活方式呈現出網絡虛擬集中、地理現實分散的鮮明特征,人類將身處更為寬松的工作環境、更具效率的社會組織中。
全球能源互聯網讓社會運轉體系更智慧。2050年,智能電網與物聯網、互聯網等深度融合,能源供應、工業監測、信息通信、家政醫療、物流交通、遠程教育、電子商務等各方面的服務更加豐富,實現全社會資源共享、多行業協同服務,拓展出廣闊的應用領域。在城市管理領域,生活在城市的全球三分之二的人口享受便利。依靠無處不在的電網和通信系統,氣象監測、城市用能等信息,城市管理者都可以進行實時分析、處理和決策。在醫療服務領域,人體傳感器與網絡醫生保持實時聯系,甚至可遠程控制機械手術刀來完成應急手術。在個人生活領域,智能眼鏡、手表等可穿戴設備功能強大,人們可用語言、動作甚至意念來調動程序,實現新聞瀏覽、車輛啟動等任務。在商業經營領域,營銷系統、物流系統高度融合,無人化的交通工具實現便捷送貨。
三、生態環境
全球能源互聯網大幅提升了全球清潔能源消費比重,各類溫室氣體和污染物排放顯著下降,生態環境問題得以解決,處處是青山、綠水、藍天,人類步入享受生態文明成果的新常態。
全球能源互聯網讓氣候變化得以控制。全球能源互聯網根本解決了全球氣候難題。從現在起到2050年,依托可再生能源的快速發展,2050年二氧化碳排放僅為1990年的一半,大氣溫升控制在2攝氏度以內。糧食生產、水資源、生態、城鎮化建設和人民生命財產受到的威脅大幅減少。干旱、洪水、氣旋和風暴、熱浪或寒潮等極端氣候事件減少。根據世界衛生組織估計,從2030年起,因溫室氣體排放減少,每年可挽救數百萬人的生命。
全球能源互聯網讓生態環境得到恢復。全球能源互聯網使困擾人類的諸多能源生態問題迎刃而解。傳統化石能源的生產、傳輸和消費規模都會縮減,廣大消費者不必再為化石能源所產生的污染治理成本埋單,人的生活質量提高,平均壽命延長,從源頭上降低環境污染對公眾健康造成的負面影響。
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