2016年11月3日,在“2016中國風(fēng)電電氣裝備技術(shù)高峰論壇”的主題演講環(huán)節(jié),國家能源局能源節(jié)約和科技裝備司科技處處長孫嘉彌作了能源互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的主旨演講。她表示,發(fā)展智慧能源已經(jīng)成為全球的共識,并對能源互聯(lián)網(wǎng)的定義和一些特性作了介紹。
以下是主要演講內(nèi)容(筆錄):
首先我來介紹一下發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)的一個背景。首先說發(fā)展智慧能源,能源的清潔化、低碳化已經(jīng)成為全球共識的情況下產(chǎn)生了這么一件事情,2015年德國光伏出力瞬時最大值達到系統(tǒng)負(fù)荷74%。風(fēng)電太陽能發(fā)電新增裝機容量連續(xù)最高,這都是我們發(fā)展智慧能源樂觀背景。
第二就是我國能源資源逆向分布比較特殊。此外,我國能源利用率比較低,綜合能源利用效率約36%,中國單位GDP能耗是世界平均水平的1.8倍,73%的能耗來自于工業(yè)企業(yè)。
此外我們國家的能源生產(chǎn)消費結(jié)構(gòu)也可能發(fā)生重大的變化,現(xiàn)在看起來隨著光伏風(fēng)電的新能源的快速發(fā)展,這將逐步改變我國以煤為主的主導(dǎo)能源傳統(tǒng)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。此外電力由于具有高效快速的傳輸特質(zhì),使其成為互聯(lián)互通的能源接口,而且隨著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整,能源結(jié)構(gòu)也將發(fā)生重大變化,居民商業(yè)用電發(fā)生劇烈的提升,電動汽車的推廣,交通用電占比也將提升30%,我們的能源生產(chǎn)和消費結(jié)構(gòu)發(fā)生重大的變化。
另外大家也可以看出來,在能源生產(chǎn)領(lǐng)域,制約光伏行業(yè)大規(guī)模發(fā)展的主要原因是成本還是比較高,根據(jù)國際能源署的預(yù)測,光伏組件在未來將穩(wěn)步下降,為調(diào)整能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)提供了支撐。
此外就是能源互聯(lián)網(wǎng)也在顛覆人類的生存模式,互聯(lián)網(wǎng)從本質(zhì)上還是一個提高效率的工具,是通過技術(shù)手段解決信息不對稱的一些問題,互聯(lián)網(wǎng)在重塑傳統(tǒng)行業(yè)的過程中也在一步一步改變我們的行為模式和生活方式,這一點也是毫無疑問的。
相對于零售業(yè)、媒體業(yè)、醫(yī)療業(yè)和制造業(yè)這些領(lǐng)域,能源行業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)化程度還是比較低,所以通過實施能源互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略也將極大的發(fā)展行業(yè)。
以能源革命為氣質(zhì)的新一輪改革也出來了,中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會議專門研究了安全戰(zhàn)略,習(xí)近平提出能源和消費革命是國家的長期戰(zhàn)略。
2015年3月15日,十二屆全國人大三次會議上,克強總理在政府報告中也提出國家行動計劃。3月15日中共中央也下發(fā)了9號文提出相關(guān)內(nèi)容,放開新增配售電廠,符合條件的5類企業(yè)未來可以開展售電業(yè)務(wù)。
第二大部分我向大家介紹一下能源互聯(lián)網(wǎng)的定義及一些典型的特征。
關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)有幾種典型的理解,狹義的理解認(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上是智能電網(wǎng)的延伸,廣義就是有很大的內(nèi)涵,第一是能源的系統(tǒng),而且強調(diào)協(xié)同優(yōu)化,同時是扁平化系統(tǒng),通過信息技術(shù)實現(xiàn)供能、輸能、用能等各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào),打破能源產(chǎn)業(yè)傳統(tǒng)的供需界限,此外是開放式系統(tǒng),是能量流、信息流、價值流三流自由交互衍生出一個特定的形態(tài)。
在國外事實上大家也都早早行動起來了,歐美各國都已經(jīng)對智慧能源的發(fā)展進行了探索,美國從2005年開始就部署智慧能源網(wǎng)的研究,英國2007年投入100億英鎊建立能源技術(shù)研究院,支持智慧能源網(wǎng)的研究,以提高能源我綜合利用效率,瑞士致力于研究能源互聯(lián)網(wǎng)能量集站。
關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)的定義,能源互聯(lián)網(wǎng)是一種互聯(lián)網(wǎng)與能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形態(tài),具有設(shè)備智能、多能協(xié)同、信息對稱、供需分散、系統(tǒng)扁平、交易開放等主要特征,這是我們的一個理解。
互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源也叫能源互聯(lián)網(wǎng),它的體系是以電力網(wǎng)為主導(dǎo),能源主干網(wǎng)、能源區(qū)域網(wǎng),在堅持能源互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)下,以電力為主導(dǎo),主要解決能源空間不平衡,以能源的調(diào)配為主要任務(wù),以能源的存儲、轉(zhuǎn)換為輔助手段,解決問題。
能源互聯(lián)網(wǎng)可以在智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)上進行架構(gòu),智能電網(wǎng)主要是從電網(wǎng)的智能化角度,強調(diào)深度融合,能源互聯(lián)網(wǎng)是從互聯(lián)網(wǎng)的角度除了三息以外還要加強互聯(lián)網(wǎng)。
能源互聯(lián)網(wǎng)的特征,首先說多效互補、高效轉(zhuǎn)化是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心。其次智慧能源網(wǎng)中間的各類能源轉(zhuǎn)換是高效的,通過高效轉(zhuǎn)化大幅提高能源利用的綜合效率。
第二個特征是高度融合的信息物理系統(tǒng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的載體,能源互聯(lián)網(wǎng)是通過能源技術(shù)與信息技術(shù)的高度融合,逐漸形成以電力為紐帶,涵概供電、供熱、供暖、供氣為系統(tǒng)的綜合網(wǎng)絡(luò),并將其是信息物理系統(tǒng),以保證智慧能源的智慧性、可靠性、安全性。智慧能源的信息物理系統(tǒng)所涉及的類型多、數(shù)量大,且覆蓋能源的生產(chǎn)、輸送、消費和存儲各個領(lǐng)域。
第三個就是平等多邊的交易體系是能源互聯(lián)網(wǎng)的一個推售,一就是建立零售商、小型用戶和代理商的多邊交易和電子交易平臺,另外建立推廣能量的金融交易,第三是能源服務(wù)商提供個性化的能源價格菜單,第四是建立能源競價平臺。
下面介紹一下起草的關(guān)于推進互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見。我們認(rèn)為發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)至少應(yīng)該有以下幾方面的意義,一是促進綠色低碳的能源發(fā)展,特別是分布式可再生能源發(fā)展的重要手段,二是推動能源裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要抓手。三是推動中國能源技術(shù)、裝備、標(biāo)準(zhǔn)和模式走出去。四是推動能源體制改革,特別是供給側(cè)改革是一個重要突破點。
指導(dǎo)思想我就不多說了,也是貫徹黨的十八大,包括三中、四中、五中全會精神,包括克強總理在國家能源委第一次會議上的模式和要求,另外也是為了適應(yīng)引領(lǐng)新常態(tài),以改革創(chuàng)新為核心,以互聯(lián)網(wǎng)+為手段,智能為基礎(chǔ),主要是推進能源信息的深度融合。
我們的基本原則四點:基礎(chǔ)開放大眾創(chuàng)新,探索創(chuàng)新示范現(xiàn)行,市場驅(qū)動,深化改革推動革命。著力點就是要著力提升用能體驗,實現(xiàn)清潔能源消納,另外就是提高用能效率。
主要的目標(biāo)是提出分階段,2016-2018年,著力推進能源互聯(lián)網(wǎng)試點示范工作:建成一批不同類型、不同規(guī)模的試點示范項目,攻克一批重大核心技術(shù)和核心裝備,能源互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)達到國際先進水平。初步建立能源互聯(lián)網(wǎng)市場機制和市場體系,初步建成能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,形成一批重點技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和,催生一批能源金融、第三方綜合能源服務(wù)等新興業(yè)態(tài),培育一批有競爭力的新興市場主體,探索一批可持續(xù)、可推廣的發(fā)展模式,積累一批重要的改革試點經(jīng)驗。
2019-2025年,著力促進能源互聯(lián)網(wǎng)多元化、規(guī)模化發(fā)展,初步建成能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系,實現(xiàn)經(jīng)濟增長重要驅(qū)動力,形成較為完備的技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)體系并推動實現(xiàn)國際化,引領(lǐng)世界能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。也向各地發(fā)改委,央企向社會廣泛征集試點項目,目前報上來有幾百個,我們正在組織第三方機構(gòu)組織評審,這個工作正在進行中,應(yīng)該年底之前會有結(jié)果。
我們在指導(dǎo)意見里也提出發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)十大重點任務(wù),包括能源生產(chǎn)消費基礎(chǔ)設(shè)施智能化,建設(shè)多能協(xié)同綜合能源網(wǎng)絡(luò),能源與信息通信基礎(chǔ)設(shè)施深度融合,開放共享的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)體系,儲能和電動汽車應(yīng)用心模式,智慧用能和增值服務(wù)新模式,綠色能源靈活交易市場模式,能源大數(shù)據(jù)服務(wù)用,關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。這十大任務(wù)基本上涵概了能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施、價值實現(xiàn)和保障手段,是全面而且我們認(rèn)為是切實可行的。
十三五期間如何發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng),我想我們可以開展以下幾方面的工作:一是示范項目。著重多源協(xié)同和低碳清潔供能。二是兩組關(guān)鍵技術(shù),主要是直流電網(wǎng)技術(shù)和儲能技術(shù)。構(gòu)建三大運營平臺,競爭開放能源交易平臺,用能響應(yīng)平臺,領(lǐng)導(dǎo)提高大數(shù)據(jù)監(jiān)測分析和監(jiān)測服務(wù)的能源大數(shù)據(jù)平臺。
示范項目這些類型有多源協(xié)同優(yōu)化、低碳能源供應(yīng),還有高效配送多類能源的,有著力提升供能系統(tǒng)效率,另外搭建基于互聯(lián)網(wǎng)的信息平臺,包括機制創(chuàng)新、智能響應(yīng)、發(fā)配類型。
我以海淀北區(qū)智慧低碳新區(qū)的微網(wǎng)為例說明多源協(xié)同的能源互聯(lián)網(wǎng),這里提高了能源生產(chǎn)的綠色化,實現(xiàn)對能源的協(xié)調(diào)優(yōu)化,在消費側(cè)通過需求響應(yīng),最終實現(xiàn)27%的峰值負(fù)荷削減,效果是很明顯的。
通過多源協(xié)同的能源互聯(lián)網(wǎng),對電力投資也是有非常積極的影響,基于當(dāng)?shù)氐呢?fù)荷特征,按照傳統(tǒng)的規(guī)劃需要變電站13座,容量是1700兆伏A,而通過能源互聯(lián)網(wǎng),新規(guī)劃只需要變電站10座,容量也大大降低,有效的減少了電網(wǎng)的投資。此類多元協(xié)同的智慧能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè),可以有效的推廣到新型城鎮(zhèn)、商業(yè)住宅區(qū)、新農(nóng)村建設(shè),可以帶來顯著的智慧建設(shè),它的價值包括可以提高利用率,節(jié)約配電網(wǎng)的基礎(chǔ)投資20%,可以顯著的提高能源整體效率。
我下面介紹一下能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù),首先是直流電網(wǎng),有助于實現(xiàn)更好的系統(tǒng)動態(tài)特性和雙向電力潮流以及對新參與者的開放性。建設(shè)直流電網(wǎng)需要發(fā)展多端柔性直流輸電技術(shù),以中壓直流電網(wǎng)高效匯聚新能源。
建設(shè)直流電網(wǎng)還需要建設(shè)城市園區(qū)的直流配網(wǎng),提升配送容量與運行的可靠性,可以有效的解決城市配網(wǎng)的瓶頸問題,正常狀態(tài)下可以解決負(fù)荷不平衡,故障狀態(tài)下在不增加容量的情況下可以提升局部供電能力,減少短時的供電終端,提高供電的可靠性。美國可再生能源實驗室,最早就建立了直流配電的DEMO,認(rèn)為可以提高6%-26%的配電項目。
關(guān)鍵技術(shù)之二就是儲能技術(shù)的快速發(fā)展與差異化應(yīng)用。儲能技術(shù)快速發(fā)展還是取決于技術(shù)成本將會實現(xiàn)怎樣的突破。大家可以看特斯拉在內(nèi)華達州已經(jīng)設(shè)立了這樣一個計劃,2020年成本降低50%,此外電動汽車大力推廣也將極大的促進儲能行業(yè)樂觀發(fā)展。開發(fā)應(yīng)用電廠能量存儲單元,提高調(diào)節(jié)風(fēng)電能力。
關(guān)鍵技術(shù)之三是著力建設(shè)三大平臺,能源交易平臺、能源互聯(lián)網(wǎng)平臺、用能響應(yīng)平臺,能源大數(shù)據(jù)平臺。首先運營平臺之一就是建設(shè)能源交易體系,和發(fā)電售電雙測的焦點體系,中期任務(wù)是完善內(nèi)容,遠期就是要融會貫通,主要包括標(biāo)準(zhǔn)化能量當(dāng)量交易,打破不同要素的市場壁壘。
建設(shè)能量交易平臺可以通過建立能源淘寶實現(xiàn),以降低市場門檻為市場主體,鼓勵能源領(lǐng)域的萬眾創(chuàng)新。能源淘寶具有幾個典型特征,一是零售商多樣化,二是終端用戶多樣化,三是商業(yè)模式多多樣化。
建設(shè)能量交易平臺可以通過建立能源交易所實現(xiàn),以建設(shè)全國性、區(qū)域性能源交易的集散平臺,廣東交易平臺這是個試點,是2015年3月1日正式上線運行,用戶185個,發(fā)電廠31個。二是基于智能終端與價格響應(yīng)的用能響應(yīng)平臺,用戶享用資源可以參與容量市場、能量市場、備用市場和調(diào)頻市場,需求側(cè)響應(yīng)市場總額約7億美元,約44.8億人民幣,并且逐年增長,絕大部分收益來自于容量市場。建設(shè)用能響應(yīng)平臺需要推廣生態(tài)化的用能響應(yīng),沐光而行、隨風(fēng)而動,以用戶側(cè)的柔性應(yīng)對新能源的劇烈波動,用戶根據(jù)價格信號,隨風(fēng)電出力。
其次是建設(shè)能源監(jiān)控分析運維的大數(shù)據(jù)平臺,有三方面內(nèi)容,一方面是基于大數(shù)據(jù)的能效監(jiān)控、基于大數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)創(chuàng)新和基于大數(shù)據(jù)的精細(xì)化管理,能源大數(shù)據(jù)重點應(yīng)場景:智慧能源系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)傳感與采集;以數(shù)據(jù)支撐能源監(jiān)管工作的有效開展等等。
智能風(fēng)機的建設(shè)我們可以實現(xiàn)主軸承滾動機疲勞狀況的實時監(jiān)測,包括輪轂和主軸連接螺栓疲勞狀況的實時檢測,包括風(fēng)壓、風(fēng)速實時監(jiān)測,并且監(jiān)測的數(shù)據(jù)由中央云平臺實施交流,通過數(shù)據(jù)監(jiān)測和基于數(shù)據(jù)運維,可以使風(fēng)機自學(xué)習(xí),自優(yōu)化成為可能,可以提高4%-15%的發(fā)電量。
另外就是智能光伏的建設(shè),是建設(shè)能源大數(shù)據(jù)的利用方向,通過5點4段的PR值優(yōu)化體系,可以使大型地面電站發(fā)電量提升5%,運維效率提升50%,保障安全、促進融資。另外通過光伏電站全生命周期的數(shù)據(jù)與監(jiān)控,從而保證電站系統(tǒng)的安全和可靠性,保證電站25年的使用壽命。
以上是我們對能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一些不太成熟的意見,也歡迎大家批評指正,今天時間關(guān)系我就介紹到這兒,謝謝!