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能源互联网专题报告:未来的能源互联

发布时间:2017.10.14

一、能源互联网愿景的产生

        早在2008年的硅谷,ET+IT(能源技术+信息技术)的概念就已经在风险投资圈内传得火热,彼时发酵出来的概念称之为Smart Grid(智能电网)。“

        能源互联网”的愿景最初是美国著名学者杰里米·里夫金在其新著《 第三次工业革命》(2011)一书中首先提出的。由于化石燃料的逐渐枯竭及其造成的环境污染问题,在第二次工业革命中奠定的基于化石燃料大规模利用的工业模式正在走向终结。 里夫金预言,以新能源技术和信息技术的深入结合为特征的一种新的能源利用体系,即“能源互联网”(Energy Internet)即将出现
        里夫金提出的能源互联网具有以下四大特征:

      (1)以可再生能源为主要一次能源;

      (2)支持超大规模分布式发电系统与分布式储能系统接入;

      (3)基于互联网技术实现广域能源共享

      (4)支持交通系统的电气化


二、以我国特高压技术为核心技术的全球能源互联

        国家电网董事长刘振亚在著作《全球能源互联网》中对能源互联的重要性进行了详细分析:

    从世界清洁能源资源分布来看,北极圈及其周边地区(一极)风能资源和赤道及附近地区(一道)太阳能资源十分丰富,简称“一极一道”。集中开发北极风能和赤道太阳能资源通过特高压等输电技术送至各大洲负荷中心,与各洲大型能源基地和分布式电源相互支撑,提供更安全、更可靠、更经济的清洁能源供应,将是未来世界能源发展的重要方向。

        在全球范围实现大规模电能资源开发与传输,可以优化资源配置,降低能耗成本,那么,怎样才能将一极一道的能源输送到人口密集区域呢?

        答案就是特高压输电。特高压输电能极大降低电力运输过程中的损耗,实现远距离传输。

        目前,我国国家电网公司已掌握了建设运营特高压交直流混合电网的核心技术和全套设备制造能力我国成为世界唯一成功掌握并实际应用特高压这项尖端技术的国家。

        在我国,特高压是指±800千伏及以上的直流电和1000千伏及以上交流电的电压等级。特高压直流输电的主要特点是输送容量大、输电距离远,电压高,可用于电力系统非同步联网。特高压交流输电具有输电容量大、距离远、损耗低、占地少等突出优势。

        因我国特高压技术全球领先,因此该领域的中国标准也成了国际标准。


三、全球能源互联对我国的深远影响

        (1)承接国际骨干能源网络建设项目。近年来,国家电网充分发挥公司技术与管理优势,近年来成功投资运营菲律宾、巴西、葡萄牙、澳大利亚、意大利、香港等国家和地区的骨干能源网,海外运营输电线路累计超过10万千米,资产达到300亿美元,累计实现利润190亿元人民币,年均投资回报率超过12%。

        (2)中国特高压技术和电工装备产品将赢得更广阔的市场前景,推动能源行业技术更新换代和产业升级,带动中国标准、中国技术、中国产品“走出去”。

        (3)特高压为基础的“全球能源互联网”战略打破了西方以油气为基础的传统能源体系提升了我国在世界能源领域的影响力,也巩固了我国特高压、智能电网技术的领先优势,增强国际标准制定的话语权,极大地带动国内智能电网、储能、电动汽车、新能源等战略型产业发展。


四、能源互联,与你我有关

         具体到居民的生活,能源互联又有何意义呢?

        试想下未来,人们的电动汽车、家用电器、屋顶光伏、电脑手机等等都变成互相联网的一分子,每个人的能源消耗、碳排放指标和生活需求都能够被打通变成数字化坐标,如果未来生活的每一秒钟各种需求都能被积聚起来被导向最有效的生产供给,会是什么样?

比如下面的场景:

        如果你拖欠电费,那么你的的门口不会被贴上一张纸催费,而是响起一记手机提醒:亲,你忘记了交电费了列,记得时刻给自己充电,让自己电力十足哦。。随便给我个好评吧;

        你在平板电脑上手指轻划,把自家屋顶多余的光伏发电通过微信卖给附近准备给电动汽车停车充电的陌生人;

        你可以对每一个家用电器会根据能耗曲线设置最佳的开关时间并随时远程遥控,建筑物的能耗控制随时依据会议活动类型人数和实时电价进行动态调整;

        城市的整体能源消耗和二氧化碳排放随时依据天气和事件变化进行需求侧编排以实现最优;

        沙漠和大海里安装的各种新能源发电设备可以通过程序由各国人民竞拍投资自由交易;

        是不是很cool?想想还有点小激动哦!

    

        能源互联的好处真的非常吸引人,除了我国也掌握了关键的特高压输电技术,还需要哪些关键环节协同运作,能源互联网才能最终搭建起来并为生活带来便利呢?


五、实现能源互联的其他关键环节

1、可再生能源作为主要能源廉价供应,并合理联网调度、利用

        能源互联的前提是倡导清洁能源,在能源开发上,以清洁能源替代石化能源,走低碳绿色发展道路,逐步实现从石化能源为主、清洁能源为辅向清洁能源为主、石化能源为辅转变。

        将这些形式的能量成功的并入电网,并联网高效利用起来,是能源互联的关键之一。

2、支持超大规模分布式发电、储能及其他能源终端的接入平台

        IT业者用几十年时间构建了一套由通讯协议、路由器、交换机、数据库、服务器等等一系列软硬件设施组成的庞大系统,是人类文明迄今为止最伟大的成就之一。

        能源互联网的数据规模巨大,想要达到目前互联网这样的运转效率,需要更完备的硬件支撑:一,具备极强的信息流处理能力,用来预测和监视消费者的需求变化、极端不稳定的能量生产供应变化;二,能指挥相应的能量调配部门完成上载与下载能源的分流与整合等等。三,需要具备极强的能量流处理能力。能源互联网需要全天24小时完成功率以亿千瓦计的电流变、输、配调节,而且还必须满足实时的供需平衡(由电能特性决定)。还要再引入分布式清洁能源和市场竞争两个超复杂的变量

3、类似互联网技术的能源共享实现

        相对于信息的传播,能量成本要高很多。在能源领域内,油气管道、运煤交通线、特高压输电等设施建设往往伴随着庞大的资金规模,数年的建设周期,艰难的科研攻关。


六、能源互联的未来

         当前,智能电网、微网技术、分布式能源、泛能网等技术正在蓬勃发展,为迈向能源互联网不断积累技术进步。

     未来,随着能源互联网的不断发展,能源产生和消费的效率将大幅提升,能源可以像商品一样自由地流通和交易,带来新一轮的能源革命。


(编辑:夏梦)

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