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秦海巖:我所理解的能源互聯(lián)網(wǎng)

2015/6/9 10:44:23       

  【摘要】對于更為封閉保守,壁壘深厚的能源行業(yè),更需要借助互聯(lián)網(wǎng)的力量進(jìn)行順應(yīng)時代發(fā)展潮流的變革和提升,更需要依托互聯(lián)網(wǎng)為新興企業(yè)逆襲寡頭提供機(jī)遇。能源互聯(lián)網(wǎng)是塑造下一代智能電力系統(tǒng)的技術(shù)支撐。其在提高可再生能源發(fā)電的運(yùn)行效率和降低成本方面已取得很好的進(jìn)展。簡而言之,能源互聯(lián)網(wǎng)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)來解決能源革命面臨的挑戰(zhàn)的方法集! 

  ■秦海巖(作者系中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專委會秘書長)    

     如今,互聯(lián)網(wǎng)已然成為傳統(tǒng)行業(yè)升級換代的引擎,是后發(fā)企業(yè)顛覆行業(yè)先進(jìn)的利器!盎ヂ(lián)網(wǎng)+”當(dāng)真幻化出無限可能,傳統(tǒng)集市+互聯(lián)網(wǎng),有了淘寶;傳統(tǒng)百貨商店+互聯(lián)網(wǎng),有了京東;傳統(tǒng)銀行+互聯(lián)網(wǎng),有了支付寶;傳統(tǒng)紅娘+互聯(lián)網(wǎng),有了世紀(jì)佳緣;傳統(tǒng)出租車+互聯(lián)網(wǎng),有了滴滴快的。對于更為封閉保守,壁壘深厚的能源行業(yè),更需要借助互聯(lián)網(wǎng)的力量進(jìn)行順應(yīng)時代發(fā)展潮流的變革和提升,更需要依托互聯(lián)網(wǎng)為新興企業(yè)逆襲傳統(tǒng)寡頭提供機(jī)遇。

  在當(dāng)前言必及“互聯(lián)網(wǎng)+”的語境里,能源互聯(lián)網(wǎng)也毋庸置疑地成為能源界的顯學(xué)。能源行業(yè)龐大復(fù)雜,牽涉廣泛,因此關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵、特征及應(yīng)用更是眾說紛紜,至今沒有形成統(tǒng)一的概念。不同角色、不同專業(yè)都有基于自身立場的定義和詮釋。但無論概念如何新穎和豐富,最終都不能脫離其產(chǎn)生的背景和我們使用這個概念要達(dá)到的目的。

  能源互聯(lián)網(wǎng)概念自2008年美國人首次提出后,一直不溫不火,直到最近被廣泛熱議,看起來很突然,實(shí)則有著深刻而宏大的時代背景。

    第一大背景就是能源革命的來臨。人類社會經(jīng)歷了以人力和畜力為代表的柴薪時代、以蒸汽機(jī)為代表的煤炭時代和以內(nèi)燃機(jī)為代表的油氣時代,正在向一個全新的可再生能源時代過渡,這將是一場以能源生產(chǎn)清潔化和能源消費(fèi)電氣化為核心特征的新型能源革命,其最終目的就是要建立一個清潔、高效、經(jīng)濟(jì)、安全、可持續(xù)的現(xiàn)代能源體系,而能源互聯(lián)網(wǎng)正是推進(jìn)這場革命的技術(shù)手段。

    第二大背景就是信息技術(shù)的指數(shù)級進(jìn)步。摩爾定律、吉爾德定律、梅特卡夫定律和亨迪定律,分別對計算能力、網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)價值效應(yīng)、數(shù)字傳感器,從技術(shù)發(fā)展速度和社會經(jīng)濟(jì)價值角度給出了準(zhǔn)確的總結(jié)和預(yù)測。摩爾定律揭示了計算能力進(jìn)步的速度,關(guān)于“計算機(jī)性能每24個月提升一倍”的預(yù)言,在半個世紀(jì)后的今天依然適用。正在熱賣的蘋果智能手表 IWATCH與1985年生產(chǎn)的價值3500萬美元的克雷-2(Cray-2)超級計算機(jī)具備一樣的計算速度。吉爾德定律對網(wǎng)絡(luò)帶寬的發(fā)展速度和成本降低趨勢給出了準(zhǔn)確的描述,他預(yù)測主干網(wǎng)帶寬的增長速度每8個月就增長一倍,并且隨著使用者增多,成本也在快速下降。不僅有線網(wǎng)絡(luò)的速度增長迅猛,移動網(wǎng)絡(luò)也從2G跨入了4G。而在五年前,通過手機(jī)進(jìn)行視頻聊天和上網(wǎng)看電影都是不可想象的。梅特卡夫定律則揭示了網(wǎng)絡(luò)的價值與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的平方成正比,即網(wǎng)絡(luò)價值隨著網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量的增加而呈幾何數(shù)級增長,就像電話網(wǎng)絡(luò)一樣,一個人的電話是沒有價值的,但所有人都使用電話,就煥發(fā)出了不可估量的巨大外部價值。亨迪定律反應(yīng)了數(shù)字傳感器技術(shù)的進(jìn)步速度,變得更小、更輕、更便宜、更好了。

    看看現(xiàn)在一個可握在手里的智能手機(jī),集合了多少傳感器:位置傳感器(GPS)、指南針、高清攝像頭、加速度傳感器、陀螺儀、多點(diǎn)式觸摸屏、話筒,并且各種新型的傳感器還在層出不窮。數(shù)字信息技術(shù)的指數(shù)級進(jìn)步,促成了一個目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),即 “連接一切”。從傳統(tǒng)的門戶網(wǎng)站、網(wǎng)商、即時通信這種人與人的聯(lián)接,到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)形式的機(jī)器與機(jī)器的聯(lián)接,最終形成人、機(jī)器、過程和數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。這是一個基于各種傳感器信息的數(shù)據(jù)大爆炸時代,也是一個基于萬物互聯(lián)、云計算、大數(shù)據(jù)的智能化時代。在這個時代里,我們可以讓機(jī)器幫助我們感知一切,優(yōu)化決策,高效執(zhí)行。

  與志在“連接一切”的“互聯(lián)網(wǎng)+”化腐朽為神奇的商業(yè)技術(shù)力量以及無限可能相比,我們使用能源互聯(lián)網(wǎng)的目的則具體而明確,即運(yùn)用新概念和新方法來化解能源革命進(jìn)程中遇到的主要矛盾和障礙。我國提出的能源革命,基于當(dāng)前形勢而言,面臨著來自三個方面的挑戰(zhàn):一是針對能源消費(fèi)總量巨大、浪費(fèi)嚴(yán)重、效率低下的問題,需要大力推進(jìn)節(jié)能和提高能效;二是為適應(yīng)電力系統(tǒng)從集中到分散、從單向到雙向、從穩(wěn)定電源到波動電源的發(fā)展方向,需要重塑電力系統(tǒng);三是需要借助新的技術(shù)手段,提高風(fēng)電場、光伏電站等波動性電源的運(yùn)行效率和運(yùn)行水平。簡而言之,能源互聯(lián)網(wǎng)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)來解決能源革命面臨的挑戰(zhàn)的方法集。  這一理解不是憑空臆斷,而是有了探索的雛形,取得了初步的成效。針對上述能源革命的三大挑戰(zhàn),都分別有相應(yīng)的技術(shù)手段和商業(yè)實(shí)踐! ∫苿2.0技術(shù)、傳感技術(shù)、智能家電和智能建筑技術(shù)在節(jié)能降耗方面表現(xiàn)出超強(qiáng)的潛力,2014初谷歌以32億美元收購智能家居公司Nest,通過對用戶衣食住行的管理,在提高人們生活舒適度的同時又能節(jié)約能源開銷,這是通過能源互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行需求側(cè)管理,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的典型案例。

  能源互聯(lián)網(wǎng)是塑造下一代智能電力系統(tǒng)的技術(shù)支撐,在數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)的協(xié)助下,電力能夠按照市場需求實(shí)時定價,從而回歸真正商品屬性,價格取代頻率成為調(diào)節(jié)供需平衡的有效信號,從之前的供應(yīng)按需求調(diào)整變?yōu)樾枨蟆半S風(fēng)而舞”、“隨光而動”。在智能電力系統(tǒng)里,清潔可再生能源電力成為主導(dǎo)電源,工商業(yè)、交通、民用等各領(lǐng)域的終端用能全面跨入電氣化時代。借住這種系統(tǒng)提供服務(wù)的是各種創(chuàng)新型商業(yè)模式,例如美國的Opower和德國的E-energy。

  能源互聯(lián)網(wǎng)在提高可再生能源發(fā)電的運(yùn)行效率和降低成本方面已取得很好的進(jìn)展。通過信息采集、智能控制等技術(shù)打造的機(jī)器互聯(lián)網(wǎng),使風(fēng)電場、光伏電站成為同傳統(tǒng)電廠一樣的高效可靠電源。風(fēng)電場通過安裝狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng),結(jié)合資產(chǎn)完整性管理,實(shí)現(xiàn)從故障后維修,變?yōu)轭A(yù)防性維護(hù),大大降低了故障停機(jī)檢修時間,提高了電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行性能。智能控制系統(tǒng)則是通過感知并預(yù)測所處環(huán)境,根據(jù)不同時間、不同季節(jié)、不同扇區(qū)的風(fēng)況條件,自動采取不同控制策略,在達(dá)到降載增壽的同時,提高發(fā)電效率。具有自我修正功能的自適應(yīng)控制策略,可以根據(jù)環(huán)境條件和機(jī)組故障情況給出最優(yōu)的發(fā)電策略,比如在故障不那么嚴(yán)重時,保持一定比例發(fā)電,或者更快速地再次運(yùn)行,以提高發(fā)電量。這樣的技術(shù)還有很多,已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)中發(fā)揮了巨大的作用。

  能源革命是人類社會發(fā)展歷程中不可阻擋的潮流,而能源互聯(lián)網(wǎng)賦予了其實(shí)現(xiàn)的技術(shù)可能。在公平開放的互聯(lián)環(huán)境中,能源行業(yè)“天然壟斷”的神話將會被徹底顛覆,多元化的能源商業(yè)模式將獲得自由平等的發(fā)展權(quán)利。歷史經(jīng)驗(yàn)表明,由技術(shù)進(jìn)步推動的變革,往往以超乎人們想象的速度和烈度發(fā)生。能源互聯(lián)網(wǎng)推動的能源革命,即使窮盡我們所有的想象力,也難以預(yù)測其到來的速度有多么快,其影響的程度有多么深遠(yuǎn)。  

來源:中國能源報

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