| 一、前言 由于資源、環(huán)境和氣候的多重壓力,我國能源 體系轉(zhuǎn)型升級已提升到能源革命的國家戰(zhàn)略,包括 能源結(jié)構(gòu)的低碳化、化石能源清潔化、能源消費總 量控制及能源服務(wù)的普惠便捷 [1~4]。應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與機制改造傳統(tǒng)能源行業(yè)的生產(chǎn)、傳輸、消費 過程,實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng) ”智慧能源創(chuàng)新,是近年來 蓬勃發(fā)展的學術(shù)前沿和工程熱點領(lǐng)域。 近年來,互聯(lián)網(wǎng)以其便捷、開放且可實現(xiàn)資源 的公開共享、實時交互等優(yōu)勢,被廣泛用于改造傳 統(tǒng)的行業(yè) [5~7]。相比其他領(lǐng)域,能源系統(tǒng)較為封 閉,基于互聯(lián)網(wǎng)對能源系統(tǒng)的改造和創(chuàng)新面臨一系 列技術(shù)與行業(yè)壁壘的挑戰(zhàn) [8~10]。國內(nèi)外有代表性 的探索工作有:美國研發(fā)了未來可再生能源傳輸與 管理系統(tǒng)(FREEDM 系統(tǒng)),提出了能源路由器的 概念并進行了原型實現(xiàn) [11];德國聯(lián)邦經(jīng)濟和技術(shù) 部發(fā)起 E-Energy 計劃,在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建基于信息 和通信技術(shù)(ICT)的高效能源系統(tǒng) [12];日本著 力于對“數(shù)字電網(wǎng)”的構(gòu)建,其核心在于電力路由 器的研發(fā) [13];我國則以能源革命戰(zhàn)略與電力體制 改革為契機,掀起“互聯(lián)網(wǎng) ”智慧能源研究與實 踐的新浪潮 [14~16],主要包括:國務(wù)院發(fā)布了《國 務(wù)院關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng) ”行動的指導意見》, 其重點行動領(lǐng)域包括以互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)能源系統(tǒng)的升 級,即“互聯(lián)網(wǎng) ”智慧能源;國家能源局、國家 發(fā)展和改革委員會發(fā)布的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動 計劃(2016—2030 年)》將能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新列 為一項重點任務(wù);開展一系列能源互聯(lián)網(wǎng)示范項目 建設(shè)等。上述多種措施的探索使能源系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng) 朝融合的方向邁進了一步,但對互聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng) 融合的總體愿景、實施路徑規(guī)劃還缺乏總體描述。 二、互聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)融合的驅(qū)動力 (一)推動能源供給革命,提高新能源消納能力 能源供給革命是能源革命的重要支撐。其主要 內(nèi)容涉及煤炭的清潔高效利用,發(fā)展非化石能源, 形成煤、石油、天然氣、核能、新能源、可再生能 源等多能源供應(yīng)體系 [17]。面向能源供給革命的基 本述求,推動能源供應(yīng)體系的轉(zhuǎn)型升級核心在于提 高可再生能源的利用比例,并基于新能源利用比例 的提高,調(diào)整能源利用結(jié)構(gòu),實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)由高碳 能源向低碳能源發(fā)展,解決能源資源難以為繼以及 生態(tài)環(huán)境不堪重負的問題。我國新能源裝機容量正 在高速增長,已成為世界上最大的太陽能發(fā)電國, 但當前新能源消納能力還有待提高。傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)節(jié) 能力有限,面對未來新能源不斷滲透的場景,僅僅 依靠電網(wǎng)來進行消納會顯得不足?;ヂ?lián)網(wǎng)與能源系 統(tǒng)的融合,將集合互聯(lián)網(wǎng)中的共性技術(shù),如云計算、 大數(shù)據(jù)等,提升能源系統(tǒng)的靈活性,高比例地利用 間歇性、分布式的可再生能源,建設(shè)可持續(xù)的、多 元化的能源供應(yīng)體系。 (二)推動能源消費革命,提高能源綜合利用效率 將傳統(tǒng)重視源端的節(jié)能改造轉(zhuǎn)移到用戶終端, 是能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級的另一重要舉措。對于傳統(tǒng)電 網(wǎng),電力終端能效提升的技術(shù)除了一般的更換更節(jié) 能的設(shè)備以外,更重要的技術(shù)措施還是實施電力需 求側(cè)管理。電力需求側(cè)管理指的是電力企業(yè)采用行 政、技術(shù)或者經(jīng)濟等手段,與用戶共同協(xié)力提高終 端用電效率、改變用電方式。近年來,我國的用戶 側(cè)電力能效提升技術(shù)發(fā)展迅速,在節(jié)能降耗、維護 生態(tài)環(huán)境方面起到了至關(guān)重要的作用。但仍存在不 少問題,如監(jiān)測用戶能耗數(shù)據(jù)不健全,控制用能系 統(tǒng)的設(shè)備落后等,這些都有待進一步解決。但是, 實際上對于用戶來說,用能的需求除了電力,還有 天然氣、用熱、用冷的用能需求,如果能綜合考慮 這些能源,進行終端能源的綜合優(yōu)化,利用不同能 源之間的互補性,將進一步提升能源綜合利用效率。 因此,互聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)的融合,將基于互聯(lián)網(wǎng)技 術(shù),實時獲取海量的用戶數(shù)據(jù)來進行數(shù)據(jù)挖掘,進 一步提升用戶節(jié)能空間。 (三)推動能源體制革命,提供市場化所需技術(shù)支撐 能源體制革命是能源革命的制度保障。在能源體制革命中,明確提出了要構(gòu)建有效競爭的市場結(jié) 構(gòu)和市場體系,形成主要由市場決定能源價格的機 制,轉(zhuǎn)變政府對能源的監(jiān)管方式,并且建立健全能 源法治體系 [17]。要實現(xiàn)上述目標,還原能源的商 品屬性是關(guān)鍵,利用市場機制、經(jīng)濟學去引導能源 的生產(chǎn)及消費,將會有效地促進能源資源利用效率 的提高。 能源體制革命一方面需要制度保障,另一方面 也需要技術(shù)的支撐。事實上,我國電力市場的概念 已提出多年但成效不顯著,隨著“能源互聯(lián)網(wǎng)” “互聯(lián)網(wǎng) ”智慧能源等概念的提出,多能源耦合 成為趨勢,相比之下,多能源市場的開放相比單一 的僅提供電力市場將更加能夠促進資源的互通和有 效利用?;ヂ?lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)的融合正是在技術(shù)層面上提供了一個以互聯(lián)網(wǎng)開放共享的環(huán)境,打破行業(yè) 壁壘,實現(xiàn)能源信息的透明化,利用大數(shù)據(jù)技術(shù)分 析能源流動的各個環(huán)節(jié),感知用戶需求,為能源市 場的建立提供技術(shù)保障。 三、互聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)的融合形態(tài) (一)互聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)融合形態(tài)的基本描述 廣義的能源系統(tǒng)包括了能源生產(chǎn) – 傳輸 – 存 儲 – 轉(zhuǎn)換 – 消費等五個環(huán)節(jié),能源形式多樣,包含 煤炭、石油、天然氣、可再生能源等一次能源,電、 氫等二次能源,能源傳輸網(wǎng)絡(luò)包含了電網(wǎng)、天然氣 網(wǎng)、供冷 / 熱網(wǎng)等?;ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)與能源系統(tǒng)的融合, 正是希望借助互聯(lián)網(wǎng)信息獲取和處理技術(shù),實現(xiàn)能 源系統(tǒng)全環(huán)節(jié)的感知和運行優(yōu)化,促進能源結(jié)構(gòu)的 優(yōu)化和能源利用效率的提升;而互聯(lián)網(wǎng)思維與能源 系統(tǒng)的融合則是借助共享、開放的互聯(lián)網(wǎng)平臺,推 動能源系統(tǒng)全環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)升級,以開放的環(huán)境激活能 源系統(tǒng)市場。能源系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)融合的示意圖,如 圖 1 所示。 圖 1 能源系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)融合示意圖 圖 1 以兩個圓交疊的形式抽象地描繪了能源系 統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)融合的兩個網(wǎng)絡(luò),重疊的部分可看成互 聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)融合的程度,交疊部分越多,則表 示融合的程度越深。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與思維在能源 系統(tǒng)中應(yīng)用的逐步滲透,將逐步推進互聯(lián)網(wǎng)與能源 系統(tǒng)的融合。結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)的融合程度, 本文提出互聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)的分階段融合形態(tài),以 2020 年,2030 年及 2050 年為三個時間節(jié)點,分別 稱之為智能化、透明化、智慧化三個階段。 (二)融合形態(tài) 1 :智能化階段 智能化是互聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)融合的初級形態(tài)。 融合形態(tài)可具體描述為:以大規(guī)模遠距離交直流輸 電系統(tǒng)為載體,實現(xiàn)化石能源與可再生能源的跨區(qū) 域規(guī)?;Y源配置;大力發(fā)展分布式電網(wǎng) / 能源系 統(tǒng),集中配置與分布消納并舉,實現(xiàn)可再生能源的 高比例消納,減少棄風、棄光現(xiàn)象;基于高度自動 化與智能輔助決策的實現(xiàn),電網(wǎng)輸電能力、運行可 靠性及安全穩(wěn)定水平得到充分提升,可避免大面積 停電事故的發(fā)生。 具體來看,實現(xiàn)智能化階段的關(guān)鍵路徑在于推 進互聯(lián)網(wǎng)中大數(shù)據(jù)技術(shù)在能源系統(tǒng)中的應(yīng)用,以能 源大數(shù)據(jù)來提升能源系統(tǒng)的智能化水平。在能源的 生產(chǎn)側(cè),基于大數(shù)據(jù)技術(shù),整合氣象、地理、環(huán)境、 能源等多維度信息,可實現(xiàn)可再生能源功率的精準 預測,實現(xiàn)可再生能源的高比例消納,減少棄風、 棄光現(xiàn)象,同時為能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化提供支持。能源 消費側(cè)重視智能電表、智能能源表計的推廣應(yīng)用,獲取用戶的用能信息并基于大數(shù)據(jù)分析充分挖掘用 戶的節(jié)能潛力,引導用戶制定優(yōu)質(zhì)的用能計劃。 (三)融合形態(tài) 2 :透明化階段 透明化是互聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)融合在智能化階段 的進一步升級,兩者的融合程度進一步加深,打造 透明能源系統(tǒng)。透明能源系統(tǒng)是指利用先進的互聯(lián) 網(wǎng)技術(shù),如芯片傳感技術(shù),實現(xiàn)對能源系統(tǒng)中能源 生產(chǎn)、能源傳輸、能源轉(zhuǎn)換與存儲、能源使用等全 環(huán)節(jié)各類設(shè)備的信息監(jiān)控和實時感知,使設(shè)備運轉(zhuǎn) 信息、能源系統(tǒng)的運行信息和能源市場信息實現(xiàn) 透明共享、平等獲取,是互聯(lián)網(wǎng)與能源網(wǎng)技術(shù)深 度融合下的能源系統(tǒng)的中級發(fā)展形態(tài)。 具體來看,實現(xiàn)透明化階段的關(guān)鍵路徑在于 推進互聯(lián)網(wǎng)中芯片傳感器和智能決策技術(shù)的發(fā)展, 以能源系統(tǒng)透明化為目的實現(xiàn)能源系統(tǒng)的轉(zhuǎn)型升 級。透明能源系統(tǒng)中能源系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)化程度進 一步加深,擁有先進的信息感知與處理技術(shù),使 電網(wǎng)與能源網(wǎng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)化與透明化,并且,人 工智能等智能決策技術(shù)在能源系統(tǒng)中高度應(yīng)用, 使整個能源系統(tǒng)的狀態(tài)變得高度可視、高度可控、 高度優(yōu)化。 (四)融合形態(tài) 3 :智慧化階段 智慧化是互聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)融合的高級形態(tài)。 融合系統(tǒng)可具體描述為:基于智能化的能源裝備與 控制技術(shù),優(yōu)先實現(xiàn)高比例可再生能源的接入;此 外,可再生能源的分布式廣泛接入與用戶側(cè)的產(chǎn)銷 一體化,使能源的生產(chǎn)、傳輸、轉(zhuǎn)換、消費及交易 趨向零邊際成本,實現(xiàn)能源系統(tǒng)效率最優(yōu)化及能源 價值最大化利用;互聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)深度融合,形 成智慧化、深優(yōu)化、高可靠性、能源觸手可及的泛 在能源網(wǎng)。 具體來看,實現(xiàn)智慧化階段的關(guān)鍵路徑在于基 于互聯(lián)網(wǎng)平臺建立能源交易市場,推進能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn) 型升級。智慧化的融合模式中,一方面能源系統(tǒng)基 于互聯(lián)網(wǎng)的信息平臺支撐,實現(xiàn)能源系統(tǒng)全環(huán)節(jié)的 智慧化,即光伏、風能等新能源實現(xiàn)即插即用,能 源需求可以得到滿足,可實現(xiàn)隨時、隨地地使用能 源;另一方面則應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)思維,將當下互聯(lián)網(wǎng)環(huán) 境下實施的較為成功的商業(yè)模式與能源系統(tǒng)及互聯(lián) 網(wǎng)平臺有機結(jié)合,拓展出種類豐富的新型能源商業(yè) 模式,比如能源期貨、能源團購、能源定制、能源 點評等,激活能源行業(yè),形成新的經(jīng)濟增長點。 四、互聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)融合的技術(shù)體系 為推進互聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)的融合,一方面需加 強能源信息支撐技術(shù)的發(fā)展;另一方面則需注重互 聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與思維在能源系統(tǒng)生產(chǎn) – 傳輸 – 消費等環(huán) 節(jié)的應(yīng)用。互聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)融合的關(guān)鍵技術(shù)體系, 如圖 2 所示。 圖 2 互聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)融合的關(guān)鍵技術(shù)體系 (一) 能源信息支撐平臺技術(shù) 以互聯(lián)網(wǎng)作為信息基礎(chǔ)支撐,是互聯(lián)網(wǎng)與能源 系統(tǒng)實現(xiàn)融合的重要技術(shù),包括互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施建 設(shè)以及信息感知、處理、交互、安全技術(shù)。 在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面,建設(shè)覆蓋各類能源系統(tǒng) 及其各環(huán)節(jié)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的需求,實現(xiàn)能源信息 傳輸?shù)墓饫w到戶,以推動社會資源共享,突破信息 網(wǎng)絡(luò)的“最后一千米”瓶頸。 在信息感知技術(shù)方面,加強光纖溫度傳感器、 芯片級傳感技術(shù)的研制和開發(fā),并在實際工程中實 現(xiàn)推廣應(yīng)用;開展基于納米光學的光纖傳感技術(shù)、 基于光纖傳感技術(shù)的全光纖設(shè)備狀態(tài)檢測系統(tǒng)的研 究,實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集監(jiān)控結(jié)果的實時性、精確性和完 整性,推進信息感知技術(shù)的發(fā)展,實現(xiàn)能源系統(tǒng)信 息透明化。 在信息處理技術(shù)方面,開展云計算技術(shù)研究,包括支撐信息化建設(shè)的虛擬化應(yīng)用技術(shù)研究和企業(yè) 云平臺應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究;開展大數(shù)據(jù)技術(shù)研究, 包括基于海量信息挖掘技術(shù)的分析、通過智能化技 術(shù)建立“智能、高效、可靠、綠色”的數(shù)據(jù)中心管 理體系;研究高性能計算技術(shù),開發(fā)高性能計算的 基礎(chǔ)環(huán)境仿真平臺。通過虛擬化、標準化和自動化 的方式有機整合能源系統(tǒng)的硬件和軟件資源,有效 支撐基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行可靠有效的傳輸、存儲和處理。 在信息交互技術(shù)方面,推進移動互聯(lián)網(wǎng)在能源 系統(tǒng)的應(yīng)用,通過掌上終端、服務(wù)器、個人計算機 等多平臺的信息交互,實現(xiàn)能源業(yè)務(wù)、管理以及服 務(wù)的移動化、信息化、電子化和網(wǎng)絡(luò)化。研究與信 息交互相關(guān)的智能科學技術(shù),重點是人工智能在信 息交互技術(shù)中應(yīng)用的研究,通過人工智能技術(shù)實現(xiàn) 人與能源系統(tǒng)之間智能的交互界面,將能源系統(tǒng)調(diào) 整到最佳的狀態(tài)來適應(yīng)人類的需要,提高能源系統(tǒng) 的運行效率。 在信息安全技術(shù)方面,開展云安全體系研究, 解決云計算在實際應(yīng)用中面臨的安全問題,包括云 安全技術(shù)體系、管理體系和評價檢測體系等,確保 云計算系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。構(gòu)建能源系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng) 安全體系架構(gòu)并開展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用信息安全體系研 究。從用戶端著手規(guī)劃“數(shù)據(jù)安全體系”,解決由 于云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)帶來的系統(tǒng)邊界模糊化而 導致的安全防護難題。 (二) 能源生產(chǎn)智慧化技術(shù) 1. 建立開放、共享、標準和集成的能源生產(chǎn)信 息公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò) 基于互聯(lián)網(wǎng)建立面向海量能源主體接入的能源 生產(chǎn)信息公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò),為能源生產(chǎn)、傳輸與消費 全產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈提供信息交互對接的基礎(chǔ)平臺?!伴_ 放”在于能源生產(chǎn)信息公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò)可由能源生產(chǎn) 全產(chǎn)業(yè)鏈中所有用戶自由接入,隨時獲取能源生產(chǎn) 信息;“共享”在于能源生產(chǎn)、傳輸、消費各環(huán)節(jié)的 運行狀態(tài)和交易互動等信息可跨環(huán)節(jié)、無壁壘地傳 輸及獲??;“標準”在于任意的能源生產(chǎn)、傳輸及用 能設(shè)備并網(wǎng)接入后,需通過標準化數(shù)據(jù)共享協(xié)議在 能源生產(chǎn)信息公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)布 與共享;“集成”在于能源生產(chǎn)信息公共服務(wù)網(wǎng)絡(luò)集 成能源生產(chǎn)的監(jiān)測、運行、管理和調(diào)度等高級應(yīng)用 于一體。 2. 基于大數(shù)據(jù)的新能源發(fā)電智能調(diào)度技術(shù) 融合新能源設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)、氣 象數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù),建立面向隨機間歇性電源的智 能化調(diào)度技術(shù),充分提升新能源的消納水平,減少 甚至避免棄風、棄光現(xiàn)象。基于多源數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖 掘與智能分析手段,研究高精度的新能源發(fā)電預測 方法;綜合新能源電源與電網(wǎng)運行狀態(tài)信息數(shù)據(jù), 研究自適應(yīng)的智能化隨機調(diào)度策略;考慮新能源的 海量時空分布特點,研究集中決策 – 分布控制的新 能源發(fā)電分層分級協(xié)調(diào)控制方法等。 (三) 分布式能源網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 1. 基于互聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)的能量管理技術(shù) 依托互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)平臺構(gòu)建適應(yīng)分布式多能 流能源網(wǎng)絡(luò)的能量管理體系,實現(xiàn)電、氣、熱、冷 等能源資源協(xié)調(diào)運行與優(yōu)化配置。主要關(guān)鍵技術(shù)包 括:構(gòu)建智能化高級量測體系,實現(xiàn)多樣化能源的 精準量測、數(shù)據(jù)分析、信息交互及實時結(jié)算;計及 間歇性電源和隨機性負荷的歷史行為與實時狀態(tài), 融合電、氣、熱、冷、智能交通等多網(wǎng)信息,并在 此基礎(chǔ)上研究源 – 荷匹配的智能化調(diào)度潛力預測與 挖掘技術(shù);研究分布式能源網(wǎng)絡(luò)中能源生產(chǎn) – 傳輸 – 消費 – 存儲多能流協(xié)同的能量優(yōu)化調(diào)度技術(shù),實現(xiàn) 多樣化能源的綜合互補與能源供應(yīng)的協(xié)同管理。 2. 分布式能源系統(tǒng)的信息透明化 分布式能源系統(tǒng)的信息透明化技術(shù)是指利用先 進的“互聯(lián)網(wǎng) ”技術(shù),實現(xiàn)對分布式能源系統(tǒng)中 的源、網(wǎng)、荷、儲、用全環(huán)節(jié)各類設(shè)備的信息監(jiān)控 和實時感知,使設(shè)備運轉(zhuǎn)信息、能源系統(tǒng)運行信息 和能源市場信息實現(xiàn)透明共享、平等獲取。以分布 式能源系統(tǒng)中設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)運行狀態(tài)的透明化所產(chǎn)生 海量的實時狀態(tài)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),可實現(xiàn)分布式能源系 統(tǒng)運行調(diào)度決策的智能化,支撐可再生能源的廣泛 接入與精準發(fā)電預測,實現(xiàn)高比例可再生能源的消 納,科學分配需求側(cè)負荷以及提取關(guān)鍵信息實現(xiàn)狀 態(tài)估計與故障辨識。此外,透明化的分布式能源系 統(tǒng)以信息透明對等為支撐,可促進分布式能源就近 交易并獲取,用戶逐漸成為能源的產(chǎn)銷者,并以互 聯(lián)網(wǎng)交易和共享促進能源交易和增值服務(wù)。 3. 泛在的分布式能源網(wǎng) 泛在的分布式能源網(wǎng)是能源和信息深度融合的 系統(tǒng),能源網(wǎng)絡(luò)中的所有接入設(shè)備,其二次部分類似于信息網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點單元,具備存儲設(shè)備特性參 數(shù),實時監(jiān)測記錄其自身運行狀態(tài)、運行參數(shù)的功 能,并依據(jù)統(tǒng)一的通信規(guī)約和協(xié)議,通過物聯(lián)網(wǎng)在 小微能源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部實現(xiàn)信息的充分共享和交互。泛 在的分布式能源網(wǎng)對于接入設(shè)備而言,具有高度靈 活的可接入性、可擴展性,以及信息分享的廣泛性 和安全性。因此可適應(yīng)各類可再生小微能源的接入, 逐漸形成泛在能源網(wǎng),打破時空限制,實現(xiàn)能源的 隨時隨地接入與使用。針對泛在分布式能源網(wǎng)的特 點,可以總結(jié)出其關(guān)鍵技術(shù)有:①傳感器技術(shù)。需 要通過射頻識別(RFID)等傳感技術(shù)隨時準確獲取 終端的信息。②數(shù)據(jù)傳輸。通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)實 現(xiàn)終端的信息傳輸。③嵌入系統(tǒng)技術(shù)。綜合計算 機軟硬件、集成電路技術(shù)等,對接收到的信息進 行分類處理。 (四) 能源消費智慧化技術(shù) 1. 基于互聯(lián)網(wǎng)平臺的能源交易與多元互動 利用互聯(lián)網(wǎng)的信息共享與實時互動的特點,建 設(shè)面向能源供應(yīng)商、能源用戶、大數(shù)據(jù)服務(wù)商等多 元化主體的能源交易與能源服務(wù)平臺,實現(xiàn)各市場 主體信息共享與交易互動的公平化、自由化、透明 化。構(gòu)建能源交易網(wǎng)上業(yè)務(wù)平臺,提供 PC 端、移 動端等實時訪問交互渠道;具備多樣化服務(wù)擴展能 力,為能源資源信息公開發(fā)布、用能合理精準匹配、 用能個性化定制等新服務(wù)形態(tài)提供技術(shù)支撐;建立 各類能源主體客戶管理體系,實現(xiàn)客戶營銷統(tǒng)計分 析、潛在客戶挖掘與跟蹤,為客戶建立“綠色用能” 和“綠色發(fā)電”數(shù)字化信息檔案,提供個性化信息 定制服務(wù)及用能優(yōu)化解決方案等增值服務(wù)。 2. 基于數(shù)據(jù)挖掘的用戶側(cè)能效管理與需求側(cè) 響應(yīng) 以能源大數(shù)據(jù)為核心,圍繞用戶側(cè)用能特征、 能效水平、調(diào)度潛力等問題進行深入挖掘與分析, 實現(xiàn)融合控制、優(yōu)化、診斷、維護等的綜合能效管 理。通過智能表計與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)用能設(shè)備、用 戶側(cè)分布式電源及儲能系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、處理與顯 示;建立考慮電池儲能優(yōu)化配置與電動汽車有序充 放電的實時調(diào)度系統(tǒng),使用戶側(cè)負荷柔性化,滿足 尖峰負荷需求及提供移峰填谷響應(yīng)能力;基于云計 算與智能決策技術(shù)處理分析能源大數(shù)據(jù),辨識用戶 用能行為特征模式及可調(diào)潛力,聯(lián)動能源市場實時 價格機制和用戶互動需求,以降低用能成本和提升 能效水平為目標參與需求側(cè)響應(yīng)。 (五) 智慧能源新業(yè)態(tài)技術(shù) 1. 基于電力光纖到戶推進四網(wǎng)“資源”融合 以電力光纖技術(shù)為基礎(chǔ)支撐,推進電信網(wǎng)、互 聯(lián)網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和電力網(wǎng)信息資源的融合。電力 光纖到戶是指在低壓通信接入網(wǎng)中采用光纖負荷低 壓電纜(OPLC)等線纜,實現(xiàn)到表到戶。利用光 纖數(shù)據(jù)傳輸精度高、速度快的特性,承載信息內(nèi)容 的用戶用電信息采集業(yè)務(wù);集光纖和電力輸配于一 身,避免二次布線,實現(xiàn)信息到達用戶“最后一千 米”成本的降低;使用 OPLC 配合相應(yīng)的設(shè)備和器 件,可在一根傳輸線上實現(xiàn)多種業(yè)務(wù),如交互式網(wǎng) 絡(luò)電視(IPTV)、互聯(lián)網(wǎng)、電話等,具有較強的適 應(yīng)性和拓展性。 2. 開發(fā)電動汽車商業(yè)模式,實現(xiàn)跨界融合 電動汽車作為一種新的技術(shù),其大規(guī)模市場 化后帶來的新型商業(yè)模式,促進了能源、交通、 金融和互聯(lián)網(wǎng)的跨界融合。建立充電站綜合信息 管理系統(tǒng),可實現(xiàn)充電預估、開放充電商業(yè)模式、 移動終端管理,是智能電網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的入口 及關(guān)鍵技術(shù);利用電動汽車作為能源網(wǎng)和交通網(wǎng) 融合的樞紐,完善能源網(wǎng)和交通網(wǎng)間基礎(chǔ)設(shè)施的 融合,提高通用性,促進服務(wù)主體多元化;打造 ICT 平臺,增強電動汽車價值鏈參與者間的聯(lián)系和 互動,實現(xiàn)商業(yè)模式消費電子化;電動汽車與電 力系統(tǒng)完善融合,成為智慧能源系統(tǒng)的核心之一, 發(fā)揮多元作用。 3. 能源系統(tǒng)的增值服務(wù)技術(shù) 以互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理、傳輸為基礎(chǔ),圍繞新的 能源商業(yè)模式展開的管理和運營,可有效實現(xiàn)在 線運營維護、能源定制與租賃服務(wù)、能源金融服 務(wù)、媒體廣告服務(wù)等增值服務(wù)。基于智能化的用 戶設(shè)備運行數(shù)據(jù),運營維護公司可線上管理用戶 發(fā)電設(shè)備,降低故障率和上門維修概率,極大地 提高運營維護和生產(chǎn)效率;根據(jù)用戶需求和用能 特點,為用戶提供定制化、專業(yè)化的能源服務(wù), 提供電力能源設(shè)備的租賃和二手市場服務(wù),可提 高資產(chǎn)利用效率;基于能源與金融之間的資源整 合,不斷地推進能源行業(yè)與金融行業(yè)兩者優(yōu)勢相 結(jié)合,進而實現(xiàn)能源產(chǎn)業(yè)優(yōu)化發(fā)展;利用能源管理平臺、智能交通平臺等多種渠道實現(xiàn)客戶群體 信息的有效分析和管理,實現(xiàn)廣告的精準投放。 五、結(jié)語 互聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)的融合是能源行業(yè)的互聯(lián)網(wǎng) 化,將實現(xiàn)傳統(tǒng)能源行業(yè)的智慧化升級,在供給側(cè) 實現(xiàn)能源生產(chǎn)的智慧化,有利于大規(guī)模消納新能源; 在需求側(cè)支撐智慧用能,提升能源利用效率;在能 源網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)其智慧化,有助于多能互補與新能源即 插即用。同時,基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)平臺,推 進能源市場化改革,還原能源商品屬性,帶動能源 產(chǎn)業(yè)升級和新業(yè)態(tài),創(chuàng)造新的經(jīng)濟增長點。 為實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與能源系統(tǒng)的融合,還應(yīng)在政策 層面上加以引導。如加強多能源網(wǎng)絡(luò)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性 改革,補齊多能源物理互聯(lián)和信息互聯(lián)的基礎(chǔ)設(shè)施 短板;進一步放開能源用戶側(cè)、配售側(cè)、需求側(cè)市 場,配電、售電由增量市場擴大到存量市場;加強 能源產(chǎn)業(yè)體系頂層設(shè)計;完善市場法律法規(guī),形成 長效機制,加快制定并完善能源產(chǎn)業(yè)市場法律法規(guī), 試點能源產(chǎn)業(yè)市場負面清單制度。 | 
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