登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
自2015年7月国务院《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》以来,能源互联网的产业发展也已快5周年。本文尝试总结了信息流改造能源流理念下,我国能源互联网初级阶段的先行先试的现状,并从价值层-信息层-物理层等方面,提出几点经验建议,以为我国能源互联网下一步的健康发展提供参考。
(来源:微信公众号“能源杂志”ID: energymagazine 文 | 王永真 张靖 唐诚 作者供职于清华大学能源互联网创新研究院)
能源行业的创新与新旧动能转换,关系到人类社会的发展之道。当前,能源供给侧的清洁替代、能源消费侧的电能替代,以及网侧能源技术的更新优化,以形成电为中心、清洁为主导的能源格局,是我国能源转型的未来趋势。
同时,以数字化为代表的科技革命和产业革命,正加速着能源行业的数字化转型。以能源、信息双向流动为特点的新型价值链和产业链——“互联网+智慧能源”(简称:能源互联网)的创新业态正在形成。
届时,能源系统可以根据市场能源价格,提前灵活开启设备或储存电能;能源系统可以源随荷动,也可以荷随源动;不同时空的能源系统之间的能流可以你来我往,互补共济;电动汽车可以兼职储能设备,向电网反送电、辅助削峰填谷;数据中心不光消费能源,其大量的余热也可以用来供暖;智慧路灯将承载十八般武艺,成为车路系统与城市大脑的重要载体;能源互联网插座将全面渗透家家户户,承载消费末端的电力感知、计量、交易;分布式能源、储能及电力现货市场高度发展,泛在的产消者将成就能源系统的需求侧响应和能源增值服务……
那时,人人都可以是能源互联网的直接参与者,能源可以像商品一样自由交易。总之,能源的供给会更加多样、能源的消费会更加精准,可再生能源消费比例会大大提高,系统能源利用效率、可靠性和韧性会大大增强,能源系统的经济性和环境社会效益也会明显改善。
图1 能源互联网泛在之墙的破解示意
能源互联网的“新陈代谢”价值生态
能源互联网,给冷、热、电、气等能源的商品化提供了广阔的舞台,其业态也已涵盖传统电力、输电配电、石油石化、电动汽车、新能源、城市燃气、信息通信等诸多行业,并呈现出“共建、共享、共治、共赢”的能源互联网生态。
2019年,我国首本《能源互联网发展白皮书》,从国家层面系统梳理我国能源互联网的评价指标体系以及产业生态现状;同年,国家自然科学基金也在电工学科突出了“能源互联网”及其相关方向的科学研究;同时,我国首批能源互联网示范项目进行了第一轮验收,一些项目在能源互联网的物理层、信息层和价值层实践可圈可点。2020年,全国共计300余支能源互联网相关股票的总市值已近4万亿元。
2016到2019年,包括多能互补集成优化、新能源微电网、增量配电网以及综合能源系统在内的能源互联网相关示范项目引起业界的广泛关注。
能源互联网相关示范项目的建设,除了物理层关键技术的重大突破外,也体现了信息流改造能源流的赋能生态,释放了信息物理融合的数字化价值,促进了能源互联网的先行先试,不仅带动了能源互联网相关领域的积极探索,也促进了能源互联网相关企业的广泛参与,能源互联网的神秘面纱已被揭开。
能源互联网落地的七大建议
我国能源互联网相关技术及产业目前还处于初级阶段,也是能源互联网初步发展的5周年,但能源互联网璀璨星空的实现需要不断地迭代,能源互联网“互联网+”的系统化思维及技术要求能源互联网的参与者需要全面、扎实的专业技术和创新知识。
在我国能源互联网信息流改造能源流的现有实践中,除了上述积极的成效外,也暴露出当前能源互联网“新陈代谢”价值生态构建过程的一些不足。为此,应进一步总结凝练,吸取经验,切中肯綮,以促进能源互联网“璀璨星空”的早日实现。因此,笔者提出以下建议,为下一步能源互联网的落地实践及理论发展提供参考。
01.深化能源互联网的市场体制改革,培育技术优化到实际落地的健康生态。
能源互联网,在技术理论上具备优良的技术经济性,但是能源互联网的理论计算往往基于诸多假设,包括隔墙售电的博弈、能源价格博弈、光伏指标竞争等体制机制的自由。同时,理论设计也不会涉及到实际落地过程中因政策变化带来的资本变动及撤离、过高用户容量或能源负荷的风险。进而,上述任一环节出现问题,能源互联网多主体之间的博弈将失衡,就会导致项目回报率的降低、延误甚至失败。
因此,要因时制宜,从国家层面要创造能源互联网技术优化到实际落地的体制机制,企业层面则要深度把握放管服、新电改、电力现货市场、碳市场等能源市场机制向好趋势;因地制宜,要充分基于项目地资源禀赋、负荷特征及体制机制,做好能源互联网落地前的顶层规划和市场设计,才能推动能源互联网项目的健康落地。
02.积极倡导能源互联网的大众参与,共筑能源互联网共建共赢的创新沃土。
“创新、协调、绿色、开放、共享”是能源互联网的指导方针。能源互联网作为能源产业发展的新形态,能源互联网具有集中式与分散式的架构特征,相关运营技术、商业模式还处于探索发展阶段。
因此,能源互联网的建设不光是国有企业或“重资产”的垄断,也有“轻资产”和民营企业的积极参与,要辩证好物理层重资产和信息层数据增值服务的价值关系;同时,能源互联网业态也不一定都是“大而全”的面面观,也完全可以做到“小而精”的立竿见影,需要能源互联网企业量体裁衣,区域级、城市级、园区级、楼宇级能源互联网各有价值所在。
因此,需要解放思想,充分理解“互联网+智慧能源”理念,探索多元化、面向用户对象的能源互联网场景范式及商业模式,创新能源互联网“产学研用政金”共建共赢生态,积极鼓励和倡导各类主体的广泛参与和差异化竞争,切实有效提升大众参与程度,进而搭建能源互联网的创新创业的健康生态。
03.抓好能源互联网关键技术的集成优化,释放不同行业技术跨界融合潜能。
能源互联网内涵与外延,涉及众多能源获取、传输、转化、存储与消费等相关技术的融合与交叉。
因此,首先要充分认识能源互联网中不同能源设备的运行机制、能效水平及营运模式,避免简单粗暴的“拿来主义”和“加减求和”。
其次,要基于总能系统“分配得当、各得其所、温度对口、梯级利用”的方法论,并充分考虑能源互联网各设备的运行约束,坚持集中式与分布式相结合,坚持设备容量、台数和运行策略的协调优化,做好多种异质能源与多类消费的多能互补、梯级利用、网络耦合、多元互动。
最后,应基于多目标、多属性的全局优化及综合评价方法,统筹协调,系统做好能源互联网项目的顶层设计,进而让理论成果尽可能地真正应用到实际工程的设计和运行,避免设备利用率低和不能灵活调度的诟病,进而充分释放能源互联网各元素“1+1+……+1>N”的优化潜力,真正提升能源互联网的能量-经济-环境-社会效益。
04.以能源互联网规划与运维平台为抓手,服务能源互联网的设计与运维。
各能源互联网企业应根据自身业务板块,切实掌握能源互联网及综合能源用户的需求,进而以能源互联网规划与运维平台为抓手,通过数字化技术实现能源系统“源网荷储”各环节能量流的贯通,打造信息物理“软实力”,增强多主体用户的互动粘性。
应切实做好能源互联网规划与运维平台“分析、挖掘、调控”的可操控性,避免平台仅停留在感知展示层面。
因此,需要在物理因果模型的创新基础上,结合大数据的相关分析技术,优选感知和操控变量,避免所有数据的冗余感知带来的计算代价。
其次,也应创新冷热电气等能源系统的标准化能源枢纽快速建模方法、短中长期负荷预测与功率预测技术、系统动态优化调控方法及策略和边缘计算技术。
最后,合理构建基于集中式与分布式的能源系统规划与运维平台,真正有效地做好信息流改造能源流的价值理念,充分挖掘多能互补集成优化系统、综合能源系统和能源互联网能源的数字化价值。
05.加快能源互联网相关标准的报批与制定,指导项目的规范设计与运行。
能源互联网物理层、信息层和价值层的新元素众多,如“能源路由器、虚拟电厂、虚拟储能、需求侧响应、电力现货市场”等等。
因此,不仅需要统一的表达方法,如名词术语、图形符号、单位及其文字符号等,去规范能源互联网的新技术,也需要严谨清晰描述“源网荷储”的能量设备及技术的计算方法和准入条件,还需要系统层次的设计规范、路径接口及评价指标等,才能更好推动能源互联网的规模化可持续发展。
国家标准化管理委员会和国家能源局非常关注能源互联网标准化工作,截止目前,能源互联网相关标准申报涵盖基础通用、系统平台、规划设计、运行互动、核心装备、评价监测和泛在互联等多个门类。但目前申报和批准数量还不能有力支撑能源互联网工程的建设。因此,应重视标准制定工作组的知识体系构成、编制效率和质量、编制门类多样竞争,进一步加强能源互联网的标准化工作效率,更好地服务能源互联网的规范设计与运行。
06.积极完善能源互联网的综合评价体系,量化信息流改造能源流的效益。
熵视域下,能量不仅是守恒的,而且存在能级匹配规律及特性的。同时,系统运行过程能源流将产生海量的信息流,因此,能源互联网可以看做是用信息的“负熵流”去改造、降低能源流的“正熵增”。
进而,如何构建以能源互联网的评价及优化体系,并科学量化能源互联网信息物理融合下不同环节的“信息熵”对“热力学熵”的改进优化程度,进而绘制能源互联网信息物理系系统以及管控平台的能流图、㶲流图以及系统运行状态图等,进而逐级精细、分块分层挖掘和展示能源互联网熵增熵减的环节及潜力,从而避免现有能源互联网能源管控系统能效指标停留在能量“数量”层次的问题,以及系统调度过程“能级匹配”优化空间不能挖掘及动态直观显示的短板。
从而更精准地搭建信息物理融合系统,优化能源系统架构及指导能源互联网相关项目的运行调度,将对能源互联网的全局优化、动态调度起到重要作用。
07.创新能源与信息融合的应用新模式,优化能源数字化手段及能效模式。
能源互联网信息流在改造物理层次能量流的过程中,信息化的过程涉及海量数据的感知、传输、存储、挖掘和交易,对信息化系统来讲,伴随着能源的消耗,以驱动信息化设备的计算和冷却计算过程释放的热量。
而随着高速、高频计算的能源互联网“源荷互动”需要以及能源互联网业态向数字经济下其它行业的快速融合,承载信息流计算及挖掘的数据中心、基站、CPU、能量路由器等等设备的数量和能耗将快速增长。
因此,为避免信息流改造能量流过程中附加能耗与物理层次能量流优化的矛盾,有必要研究能源互联网发展过程中,物理系统的高效感知、传输、挖掘、交易的数字化手段、设备及其能源供应模式,以尽可能地降低数字化附加能耗的增益,使其尽可能的小于其改造能量流的能效收益,最终才能有助于能源互联网总能效的提升。
图2 能源互联网的仰望星空与脚踏实地
“互联网+智慧能源”的建设,就是信息流改造能源流的过程,也是一个多学科深度交叉融合的过程。过去几年来,我国能源互联网发展的百花齐放的初级阶段,已经给我们积累了能源互联网先行先试的丰富经验。
仰望星空,看未来已来;士不可不弘毅,应脚踏实地。谨以此文献给清华大学能源互联网创新研究院成立5周年,也为能源互联网迷雾中的砥砺前行的从业者提供一点参考。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
3月28日,全球能源互联网发展合作组织(以下简称“合作组织”)在京召开咨询(顾问)委员会和技术(学术)委员会(以下简称“两委”)专家座谈会暨成果宣介会,介绍“两委”工作及换届情况,宣介合作组织重要研究成果。合作组织驻会副主席刘泽洪指出,当前全球面临气候变化、环境污染、资源匮乏、贫困
3月28日上午,长沙市雨花区与国网长沙供电公司签订新型电力系统深化合作协议,通过建立健全“政府主导、政企联动、责任共担、合作共赢”等工作机制,充分发挥各自优势,加强在能源电力领域的全面合作,加快构建新型电力系统,实现雨花区电网向能源互联网转型升级,为加快建设全国一流现代化强区提供强
近日,国家能源局公布能源绿色低碳转型典型案例名单,深圳供电局申报的“广东深圳虚拟电厂智慧调度运行管理云平台”成功入选,成为南方电网公司唯一上榜案例,也是广东省唯一上榜的绿色能源新模式类典型案例。近年来,在“四个革命、一个合作”能源安全新战略指引下,能源技术和发展模式不断创新。为了
国电南瑞公告,公司拟投资建设“江宁基地园区提升改造项目”,项目总投资为66,698万元,建设周期预计为52个月,资金来源为企业自筹。国电南瑞是以能源电力智能化为核心的能源互联网整体解决方案提供商,是我国能源电力及工业控制领域的IT企业和电力智能化头部企业。
最近,盐城供电公司国家电网公司客服中心、国网江苏省电力公司、江苏公司“营销2.0”培训创新基地感谢信,感谢公司对营销数字化转型工作的大力支持,充分肯定了营销部多名员工的工作成绩,高质量、高标准、高效率地完成了系统上线、业务切换各项任务,进一步优化了客户体验,全力推动了供电营销数字转
编者按近年来全球化石能源的大规模使用造成了严重的环境污染与气候恶化,这对人类生存与发展带来了严峻挑战。重塑能源互联系统、转变能源消费观念已成为全球共识,加速能源互联系统的转型成为能源高质量发展的有效支撑。与此同时,集数字化和智能化一体的数字孪生技术的迅速崛起为能源系统发展提供了良
近日,由国家电网有限公司高级培训中心(简称“国网高培中心”)作为主要编制单位参与编制的国际标准ISO/TR29996“Educationandlearningservices–Distanceanddigitallearningservices(DDLS)-Casestudies”(《教育与学习服务—远程与数字学习服务(DDLS)-案例研究》)正式发布,这是国家电网有限公司
1月31日,全球能源互联网发展合作组织(集团公司)2024年工作会议召开。合作组织主席、中国国家电网有限公司董事长辛保安出席会议并讲话。合作组织驻会副主席刘泽洪主持会议并作总结讲话,全球能源互联网集团有限公司董事长、国家电网公司副总经理陈国平作集团公司工作报告。辛保安表示,2023年,合作
1月26日,国网光山县供电公司召开二届四次职代会暨2024年工作会议,认真落实市供电公司四届四次职代会暨2024年工作会议、县委经济工作会议部署,总结工作、分析形势、部署任务,为建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业,奋力谱写“两个更好”、推进现代化光山建设作出新的更大贡献。2023年,国网
1月24日,国家电网有限公司2024年审计工作会召开。会议以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,认真贯彻习近平总书记关于审计工作的重要指示批示精神,全面落实二十届中央审计委员会第一次会议和全国审计工作会议精神,按照公司“两会”要求,持续提高审计监督整体效能,以新时代审计工作高质量发
1月11日,国网山西省电力公司利用自主研发的生产控制大区网络安全漏洞自主挖掘平台,发现漏洞1处并立即落实整改。随着能源互联网的快速发展,分布式能源、储能、电动汽车等交互式、移动式设施广泛接入电网,网络安全防御关口增多、难度加大。为解决生产控制大区网络安全漏洞发现不及时、修复滞后等问题
目前我国及全球锂电池发展已走到技术的尽头,现今广泛使用的石墨负极材料,其容量发挥已接近其理论比容量(372mAh/g),限制其进一步的应用,因此迫切需要开发出具有更高比容量的负极材料。我国锂电池行业已步入成长期,新能源汽车,电力及工商、家庭等储能,消费电子等终端市场,客户对电池提供的存储
电能替代是推动能源需求侧革命和清洁能源转型的举措之一。2016年5月25日,国家八大部门联合发布了《关于推进电能替代的指导意见》(发改能源[2016]1054号),该文件不仅为电能替代提供了明确的发展方向,而且给予了实质性的政策支持,进一步推动了我国能源结构的优化升级,为实现能源清洁化发展的目标
3月8日,能辉科技发布公告披露,近日收到公司董事谭一新先生的辞职报告,谭一新先生因个人身体原因向公司董事会申请辞去第三届董事会非独立董事职务,辞职后将不再担任公司任何职务。同日,能辉科技宣布,独立董事刘敦楠先生因个人原因申请辞去公司第三届董事会独立董事、董事会薪酬与考核委员会主任委
国网新疆电力有限公司2023年投资58.15亿元用于农网建设,持续夯实乡村振兴电力基础,累计建成14个“电力爱心超市”,不断巩固拓展脱贫攻坚成果。该公司1日向社会发布《‘疆’来更美好”——服务美丽新疆建设履责实践书(2023)》(以下简称“实践书”)。实践书称,国网新疆电力以优质营商环境和惠民举措服
北极星电力网获悉,四川省发改委近日发布关于调整电能替代项目输配电价政策有关事项的通知(川发改价格〔2024〕64号),详情如下:各市(州)发展改革委,国网四川省电力公司、各地方电网企业,有关电力用户:按照国家有关要求,现就调整电能替代项目输配电价政策有关事项明确如下。2023年12月31日前纳
冬日长江澄碧如镜,从湖南岳阳城陵矶港远眺,水面波光粼粼,船舶往来不暇。1月30日,随着一声汽笛长鸣,“总统六号”游轮满载旅客在城陵矶客运码头缓缓停靠。码头上的水手们熟练地从低压岸电桩中拔出一根电缆,插入游轮上的受电设施,轻按开关,船用柴油机的轰鸣声逐渐归于平静。自2021年6月开始,城陵
12月28日,国网福建宁德供电公司透露,该公司2023年售电量于当日凌晨1时许突破300亿千瓦时,同比增速达8.98%。据了解,这是宁德电网继2020年突破200亿千瓦时关口后,时隔三年售电规模再增100亿千瓦时。相较于2020年,宁德电网大工业电量增长62.55%,一般工商业电量增长20.85%,居民电量增长30.77%。今
北极星输配电网获悉,12月12日上午,长江流域载电量最大的纯电动公务船长江航道06202号在枝江航道处码头顺利完成充电,标志枝江航运电动化转型迈上新台阶。据了解,枝江航道处码头项目累计投资425万元,是长江流域规模最大的全电公务船码头,配备800千伏安特种变压器一台,80千伏安岸电桩2个,6接口500
北极星输配电网获悉,11月13日,甘南藏族自治州人民政府办公室发布关于印发《甘南州农牧村“八改”工程实施方案》(以下简称《方案》)的通知。《方案》指出,实施农牧村改电工程。完善农牧村能源基础设施网络,加快新一轮农网升级改造,大力推广节能减排,因地制宜采用“以电代薪”“以气代薪”以及太
12月4日,浙江省县域零碳公共机构建设项目在兰溪市启动。该项目主要针对医院、社区服务中心、文化事业单位等公共机构建筑实施节能改造,通过多能供应、能效提升、“双碳”认证等方式确保公共建筑单位能耗满足浙江省公共机构建筑能耗定额要求,助力兰溪成为浙江首个县域整体创建零碳公共机构的示范市。
北极星输配电网获悉,11月26日,兰溪市人民政府办公室发布关于印发《兰溪市乡村振兴支持政策二十条》的通知。文件提出,加快建设和美乡村。适度超前建设农村电网,2023年完成1.107亿元电网投资,建成新时代乡村电气化村11个。到2026年,累计建成新时代乡村电气化村40个。实施水库山塘等稳定水源建设,
能源行业不仅是国民经济和民生保障的“压舱石”,也是推进实现碳达峰碳中和目标的“主战场”。3月,国家能源局发布《2024年能源工作指导意见》,强调坚持积极有力推进能源绿色低碳转型。深入践行生态优先、绿色发展理念,坚定不移落实双碳目标,保持清洁能源高质量较快发展势头,再次将能源转型与生态
枣庄首座“光储充检”智慧驿站正式投运欣旺达智慧能源与枣庄高新区合作建设的“光储充检”智慧驿站,于4月正式并网投运。该站位于枣庄市薛城区恒兴路欣旺达东门附近,这不仅为枣庄的锂电产业发展注入新动力,也标志着欣旺达在枣庄新能源汽车充电基础设施布局上迈出了坚实的一步。该项目采用欣旺达智慧
4月12日,山东蓝海领航智慧能源中心项目送出线项目核准获批。项目名称:山东蓝海领航智慧能源中心项目送出线项目项目申请人:山东蓝海领航大数据发展有限公司项目建设地点:济南市高新区、章丘区、历城区主要建设内容:项目代码为2403-370100-04-01-287067该项目位于济南市高新区、章丘区、历城区。开
今年,“人工智能+”被首次正式写入政府工作报告,提到深化大数据、人工智能等研发应用,开展“人工智能+”行动,打造具有国际竞争力的数字产业集群。“人工智能+”行动的启动,适逢我国迈向高质量发展新阶段,人工智能作为新一代信息技术的“杰出代表”,正以其强大的连接性、核心作用性和驱动性,成
3月31日,国家电投江西公司景德镇电厂厂区综合智慧能源项目实现全容量并网发电,正式投入生产。该项目位于景德镇电厂厂区内,总装机规模1.83MW,安装光伏组件3159块,该项目投产后预计实现年均发电量174.39万kWh,年均利用小时数951.77小时。自开工建设以来,景德镇电厂工程建设项目部精心策划,积极推
近日,中国能建首座近零碳超高层建筑建设工程设计方案获批,标志着该项目正式进入建设阶段。中国能建上海总部综合一体化项目位于上海市徐汇区滨江核心地块,建筑高度195米,总建筑面积约18.1万平方米,其中地上建筑面积约12.7万平方米,地下建筑面积约5.4万平方米,建设内容包括新建商业、文化、办公、
2月4日,中共中央、国务院印发一号文件《关于学习运用“千村示范、万村整治”工程经验有力有效推进乡村全面振兴的意见》,引发业界广泛关注。作为能源智库,国网能源院组织相关专家对上述文件进行了初步剖析,力求助力业界准确理解和把握政策精神。知之愈明,则行之愈笃。为此,中国电力公众号推出了“
黄浦江畔,集建筑美学与艺术为一体的上海鲁能JW万豪侯爵酒店,在不乏奢华酒店的上海,仍难掩其出众闪耀。除了在建筑设计中加入与自然相融的巧思,酒店在管理和运营方面也坚持绿色发展。根据万豪集团的可持续发展战略目标,在2025年之前,将酒店运营中二氧化碳排放量减少50%,环境损益评估降低40%。然而
3月26日至28日,2024中国国际清洁能源博览会在北京盛大举办。本次大会由中国电力企业联合会、中国光伏行业协会、中国机电产品进出口商会主办,晶澳智慧能源携储能产品及光储一体化解决方案、晶鸿零碳创新解决方案、晶澳兴家五大户用创新方案和工商业一体化解决方案等精彩内容亮相,收获了众多参展观众
3月26日至28日,由中国电力企业联合会、中国光伏行业协会、中国机电产品进出口商会主办的2024中国国际清洁能源博览会在北京隆重召开,晶澳智慧能源工商业分布式重磅登陆中国国际展览中心。晶澳智慧能源工商业分布式业务代表在会上做了以“聚势而强行稳致远——晶澳工商业分布式合作发展”为主题的汇报
3月19日,随着新型电力系统调控管理平台功能全部上线,河北正定新型电力系统综合示范项目建成。近年来,正定县新能源快速发展,装机容量达到18.76万千瓦。国网石家庄供电公司深入实施创新驱动发展战略,以新质生产力推动传统能源转型升级,在正定县先行试点,构建新型电力系统综合示范模式。正定新型电
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!