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能源互联网助力能源转型,重构未来能源系统

发布日期:2017-01-13    访问次数:206    信息来源:何继江

2016年10月29-31日,国家能源局与国际可再生能源署联合主办的国际能源变革论坛在苏州举行。31日下午的能源互联网分论坛,由国家气候战略中心主任李俊峰和我分别主持前后半场。受分论坛委托,我在闭幕会上代表能源互联网分论坛作5分钟的总结。会议结束后,应论坛组委会要求,我将当时的发言整理成文,并与远景能源公司和国家能源院专家共同修订,形成此文稿,由微信公号“国家可再生能源中心”于2016年12月19日发布。本文的思想亮点都是与会专家的贡献,文字如不妥当都是我的责任。

2016年马上要结束了,此文也算是我和其他16位分论坛专家对能源互联网事业的年度总结小文。

再过两天就是2017年了,谨将此文献给在能源互联网领域奋斗的全体革命同志们,祝愿我们的能源互联网事业在2017年迎得更大的突破。

——何继江

能源互联网

能源互联网助力能源转型,重构未来能源系统     

2016年国际能源变革论坛能源互联网分论坛由远景能源科技有限公司、清华大学能源互联网研究院与国网能源研究院三家单位联合承办。

以下是分论坛形成的四方面共识。

一、能源互联网是什么

随着可再生能源比例的不断提升,旨在以创新技术解决能源供需端动态响应协调问题的能源互联网已经成为广受全球瞩目的关键技术领域。

作为一个新兴的概念,能源互联网还没有形成完全共识的定义。经分论坛讨论,广泛的共识是能源互联网涉及通信技术、互联网思维与能源系统,是这三个领域的深度融合的产物。其支撑技术涉及物联网、大数据、互联网、云计算以及人工智能等。在未来能源系统中,数据来源不仅来自电网的数字化,还延伸至各类能源的生产端,延伸至风电光伏等可再生能源的发电端,也会延伸至气象信息。数据来源还会向消费端延伸至储能、电动汽车及充放换电设施,以及各类智能家居。数据是由软件管理和运维的,未来的能源系统中将是软件定义电网、软件定义发电与软件定义用电活动。依托互联网化的计算基础设施和软件,基于实现机器互联的物联网技术,能源互联网将为能源生产设施、能源传输设施和用能设施组成的智成机器提供社交平台,实现智能化数据供应、分析、全过程自动化。

例如,电动汽车作为一种分布式的储能设施,它可以是一个具有四个轮子的手机,它可以是一个具有四个轮子的电脑,拥有强大的人工智能技术作为支撑。自动驾驶的电动汽车在云端互联网软件的服务体系支撑下,智能化地实施载客、充电、放电等活动,构成智能机器的社交网络,实现交通系统与电力系统的深度融合。

未来的能源转型除了提升可再生能源的应用,还将伴随着能源系统模式的改变,即从供应侧驱动转变为需求侧驱动,并通过数字化技术实现需求和供应的相互契合。

会议也认为,智能电网的灵活性、适应性不断增强,能够满足清洁能源、分布式电源的接入要求。没有大电网的支持,能源互联网难以独立可持续运行。电网的互联互通及其它能源设施的互联互通也是构建能源互联网重要的基础,而能源互联网通过智能技术,谐奏能源系统的各个元素。

可以想见,未来能源世界在很大程度上会像一个人工智能系统,像Uber对车辆的实时调度一样,未来能源系统也能够实现能源供给和需求的实时匹配,并谐奏数以十亿计的各类能源设备。

二、能源互联网的作用

能源互联网的首要价值是帮助人类社会实现可再生能源的转型,让我们使用无处不在、无污染、廉价的能源,尽享美好生活。

1、清洁化:未来能源系统面临的最大挑战是可再生能源的系统协同成本。高比例的可再生能源,使得能源系统的电力负荷变化、需求变化、共赢变化,以及系统的分布性需要协同,需要有一个平台指挥和谐奏各种设备,这就是能源互联网。通过能源互联网谐奏整个系统,这一挑战才有可能得以解决,从而成功实现可再生能源的转型,即“能源互联网谐奏未来能源系统”。

当前,电力系统向高比例可再生能源转型的技术路径已经基本明晰,下一步还需要探索能源互联网如何支撑交通系统转型和建筑系统转型,希望与其他分论坛就此进行合作研究。

2、廉价化:实现美好能源世界的关键是真正意义低廉的能源成本。事实证明,边际成本近于零的可再生能源可以帮助我们做到这一点。不可否认的是,人类正在经历历史上第一次从化石能源向可再生能源的转型。与化石能源以资源为基础,商品为本质的属性不同,可再生能源的本质是技术,决定了它的成本将在今后持续下降,形成经济上的递进优势。能源互联网支持边际成本近于零的可再生能源技术接入能源系统,并带来全球能源系统的重构。

3、创造美好生活:有了无处不在、充沛的、廉价的能源,我们可以做很多在今天看来成本太高的事情,尽享美好生活。正如远景所提出的Entopia“绿托邦”这一愿景,日后理想的能源世界中,电力生产不再依赖煤炭,交通工具也不再需要燃烧汽油,不需要再使用锅炉燃煤取暖,没有雾霾,也甭担心气候变化和海平面上升,充足的电力可以实现海水淡化,并将淡水引入隔壁,在隔壁种植绿树和蔬菜,世界从此一片绿色。能源将从单纯商品变成服务,能源产业从提供同质化产品,变成提供智慧化的客户服务,而能源物业及托管等多种形式的创新服务将给用户带来极大的方便,利用能源大数据和通信系统,以及互联网的创新思维,创新能源以外的多种增值服务,实现美好能源世界的愿景。


三、能源互联网从何起步

1、分论坛的专家们普遍共识是能源互联网将从园区的综合能源服务起步。园区的综合能源服务,基于城市配电网和能源互联互通,以分布式可再生能源充分利用为主要特征,以多能互补和网源荷互动系统综合优化为主要形态。

2、智能化的电动汽车充放换电服务网络是能源互联网的另一个具体的起步形态。

3、户用的家庭储能方案和集成能源解决方案在欧美国家已经启动,由于电价差异等因素,在中国还有待时日。

4、利用互联网技术整合的需求响应资源能够有效提高电力系统的灵活性,其技术已达到产业化水平,需要政策支持以启动市场。

 能源互联网从起步时就要以平台思维建设开放式系统,用互联网思维营造开放共享能源互联网生态体系。

当务之急是尽快树立一批成功的案例样板,展现实实在在的技术突破、工程应用创新、商业模式创新和市场化机制。


四、能源互联网所需的政策支持

1、三分技术,七分改革。技术进步并非能源互联网发展的主要障碍,起步期的能源互联网需要体制机制创新来保障和推动科技创新。国家能源局正在组织的能源互联网试点示范工作,将是体制机制改革的重点实验田。

2、我们特别建议,首要的是电力市场的开放,特别是配售电市场的开放,绿色电能直接交易,以及灵活的价格机制。同时能源监管要适应新的情况。

3、能源互联网的建设要集众家之长。仅就分布式能源的建设和绿能直接交易的实现,就不仅是国家能源局科技司的事,还涉及新能源司、电力司、监管司等,还需要交通部、住建部等部委的支持,除了政府部门,还需要多种市场力量、多方研究力量的积极介入。

4、试点的辅导体系。国家能源局正在组织能源互联网示范项目,社会各界也在踊跃组织各类能源互联网的创新试点。我们倡议为能源互联网创新项目建立服务平台,建立专家咨询服务指导机制,进行全过程、全周期的跟踪服务。在此,我们诚挚邀请与会的各位嘉宾加入,共同建设能源互联网创新项目的辅导体系。


附上10月31日我发言时准备的PPT,当时是口头发言,未播放PPT,后略有修订。

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附录:能源互联网分论坛发言嘉宾 
王思强:国家能源局科技司司长
Thorsten Herdan:德国联邦经济和能源部(BMWi)能源政策司司长
李俊峰:国家气候战略中心主任
Arun Majumdar:前美国能源部能源副部长、斯坦福大学Precourt研究院院长、美国工程院院士
Doug Arent:美国国家可再生能源实验室专家
高峰:清华大学能源互联网创新研究院常务副院长
苗韧:国家发改委能源研究所副研究员
曾鸣:华北电力大学能源互联网研究中心主任、教授
李凤玲:北京智中能源互联网研究院院长、清华大学教授
何继江:清华大学能源互联网创新研究院政策发展研究室主任
张雷:远景能源CEO
周原冰:国网能源院副院长、党组成员
费智:协鑫智慧能源股份有限公司总裁
丁民丞:埃森哲全球副总裁、大中华区副主席
Amit Narayan:美国Autogrid首席执行官
Christoph Ostermann:欧洲Sonnen首席执行官
Michael Linse:美国ChargePoint董事会成员、硅谷知名风投LinseCapital董事总经理

能源互联网分论坛第二场圆桌对话的专家合影


注:本文来自下图所示微信公众平台文章

原文网址:http://mp.weixin.qq.com/s/aDBiBV56mF6p2N31Nf7KYQ 

这是何继江的个人微信公众号。
推进能源革命,建设能源互联网,普及绿能,淘汰碳能。
何继江:博士,副研究员。
清华大学能源互联网创新研究院政策发展研究室主任。中国能源研究会能源互联网专委会副秘书长、中国电动汽车充电技术与产业联盟副理事长、电能替代产业发展促进联盟专家委员会委员。
国家发改委等三部委《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》文件起草工作组成员、《国家能源局关于组织实施“互联网+”智慧能源(能源互联网)示范项目的通知》文件起草工作组成员。