“十三五规划”明确提出制定中国能源生产和消费的革命战略,要求推动能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命。今年以来,能源互联网在加速发展,智慧能源无疑将成为实现这场能源革命的关键途径。新盛唐集团为大家详细解读国家发改委能源所副研究员苗韧博士讲述能源系统如何才能装上“智慧大脑”，希望大家可以参考!

一、能源互联网=智慧能源+能源系统

经过十年节能减排,目前,我国火力发电、钢铁、水泥等能效水平显著提高,甚至有的企业处于全球领先位置。“容易采取的措施已经都做了,剩下的,就是啃骨头。”苗韧说,“节能潜力收窄后,要更加关注节能减排的系统效益和综合效益,这无疑是智慧能源的用武之地。”

同智慧城市、智慧铁路等一系列词语一样,智慧能源是近几年兴起的一个比较新的概念。但是,因为能源对经济所具有的基础作用,智慧能源的影响更为深远。

提到智慧能源到底是什么,“我们能源所是搞能源的,我们倾向从能源系统的角度思考。”苗韧介绍,智慧能源是通过信息系统与能源系统的深度耦合,实现能源生产、加工转化、传输配送、存储、终端消费、回收利用各环节的系统管理和优化运行,从而促进能源安全、高效、低碳发展的全新的能源生产利用方式,将对能源技术体系,运行机制、产业模式产生巨大影响。

“通俗说,智慧能源像是能源系统的大脑和神经网络,而有了这个大脑和神经指导下的能源系统,就是能源互联网。”苗韧说,“可以说,能源互联网=智慧能源+能源系统。”

事实上,我国政府很早便开始鼓励智慧能源的发展,据介绍,近几年国内智慧能源的发展,主要是靠政策推动,除了即将出台的能源互联网行动方案外,还有很多政策。

出台的这些政策大致可以分为四个层面:第一个层面是面向企业的政策,包括万家企业节能低碳行动、污染源自动监控、工业企业需求侧管理等;第二个层面是面向园区的政策,包括低碳工业园区、低碳社区等;第三个层面是面向城市的政策,包括节能减排财政政策综合示范、电力需求侧综合管理试点、智慧城市等;第四个是面向国家层面的政策,包括工业化与信息化融合、物联网、智能电网、互联网+、能源互联网等。

二、能源系统的“大脑”与“神经”

能源系统其实是一个十分复杂的系统,内部信息流动不够及时、通畅是目前我国能源系统面临的主要问题之一。比如,目前能源信息的匹配,大多是依托各类能源企业,通过能源上游被动满足下游需求的形式实现的,供应端的信息难以有效传导到需求端,这极大制约着效率的提升。

“因此,能源系统的智慧化需要在多个维度进行更好、更有效率的匹配。”苗韧建议,一是能源供需量的匹配,二是时间维度的负荷匹配,三是空间维度上的匹配,四是不同品种能源之间耦合转化的匹配。因此,空间、时间、品种、品位、环境和经济等成为能源系统中的关键信息。“未来的智慧能源系统要做的,就是综合采集、共享、分析、处理这些信息,让能源系统运行更加安全、高效、低碳”。

通过给能源系统加上“大脑”和“神经”,盘活能源系统中“关键信息”的交互,运行效率将产生质的变化。“有了信息系统的精准量测、互联互通、数据挖掘等不同类型功能的支持,能源系统运行将更加精细化、系统化、智能化,运行效率将得到进一步的提升,这会在系统内各个环节得到体现。”苗韧介绍。

在终端消费环节,用能企业能够依托信息化手段,通过用能对标、技术改造等手段,实现更加精细的用能管理;在传输环节,信息化系统将降低输电网络、天然气管网的网络传输损耗,切实提升系统稳定性;在加工转换环节,可通过分析热力电力需求,可以优化热电联产等能源耦合技术,使运行达到最优;在生产环节,风电场等新能源也将在信息化条件下进一步提升发电小时数,火力发电厂通过与需求侧的互动,实现削峰填谷,提升设备使用率,同时信息化手段对煤矿里的安全生产等也将起到积极作用。

三、“独立建设,连接成网”

要建设这样一个复杂的系统,绝非一蹴而就,需要多方通力合作,“独立建设,连接成网”是智慧能源系统发展的必然路径,“分层构架,专业分工”则是应有之义。

“无论从投资层面,还是从执行层面上看,任何企业以及政府部门,都无法独自完成整个系统的建设。”苗韧说,“目前,针对智慧能源,国家发改委各个司局,能源局、住建部、环保部,以及各个企业,都在做。这些做法都是值得肯定的,但未来怎么办?联起来!”

将现有的、分散的系统实现联通是必须要做的,但要实现联通,有两个前提:一是各方都要用相同的技术规范和标准建设,否则难以实现对接互融,而这正好体现了“分层构架”的优势;二是要设计好信息的流通和交互机制,否则网络建立起来了,大家都“捂着信息不共享”也不行。

目前智慧能源领域内各个项目的规划、设计、建设、运营几乎都处于纵向一体的局面,由某一家智慧能源企业总包,完成从底层硬件到上层软件应用,以及后续运营服务的全部工作。不同项目之间缺少联接和比较,特别是由于对“智慧”的理解不同,造成不同智慧能源企业间竞争不充分,合作也不足。

“比较一下光伏的成本为啥下降如此之快?产业化分工很重要。”苗韧说,“其实互联网行业早就有先例了,比如电脑的生产,英特尔公司专门生产芯片,有的公司生产硬盘、主板。所以,智慧能源系统的建设也要借鉴互联网行业的组织形态。”

对此,苗韧建议:对智慧能源产品和服务体系进行层次化划分。底层包括传感器、通讯网关、控制器件、通讯等设备;中间层包括能源数据中心和公共平台;而上层则是针对能源管理,需求侧响应,能源调度和碳管理等APP。分层以后,不同企业可以选择各自优势领域进行重点攻关,并选取合作伙伴形成联盟。

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