泛在電力物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)聯(lián)盟大會在京召開。大會以“泛在電力物聯(lián),協(xié)同產(chǎn)業(yè)發(fā)展”為主題,有關專家及科研院所、高等院校、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、能源企業(yè)等單位代表從技術攻關、產(chǎn)品研發(fā)、試點應用、標準引領、市場對接等方面深入探討建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)模式、關鍵技術及實施路徑。現(xiàn)集納會上精彩觀點,以饗讀者。
智能電網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的融合是能源轉型不可或缺的支撐
薛禹勝 中國工程院院士、國網(wǎng)電力科學研究院名譽院長
近年來,人類提出要大規(guī)模使用可再生能源。未來,當可再生能源的比率達到80%甚至更多時,我們要解決可再生能源的不確定性和棄風、棄光、棄水的問題。此外,怎么更有效地使用電能,代替直接使用化石能源,電能替代以及終端需求側綜合能源網(wǎng)的提出將成為重要的解決方案。
以前,二次能源主要靠化學能源產(chǎn)生?;瘜W能源可運輸、可存儲,可以隨其他需求快速調節(jié)。在這樣的條件下,二次能源的電能可以作為獨立環(huán)節(jié)來考慮優(yōu)化和安全性。
當發(fā)電從化石能源變換為可再生能源,可再生能源的不確定性與負荷沖擊將改變電力系統(tǒng)的運行方式:電力系統(tǒng)不但不可能依靠上下游的支撐,反過來還要依靠電力系統(tǒng)的靈活性和友好性來支撐大規(guī)??稍偕茉吹那鍧嵦娲投鄻佑秒娔J降母淖儭?/p>
在大規(guī)模清潔替代和電能替代的背景下,原來孤立地研究二次能源的方式已不再可行,研究范圍一定要把一次能源和終端怎么使用能源,以及電力系統(tǒng)本身緊密地耦合在一起。
在市場開放環(huán)境下,還要考慮社會元素。我在實踐中越來越深刻地體會到,如果技術、科研脫離使用側,脫離用戶需求的多樣性和對靈活性的要求,脫離用戶對電力系統(tǒng)、能源系統(tǒng)的知情權和參與權,是難以實施的。
舉一個V2G(車輛到電網(wǎng))的例子。已經(jīng)充滿電的車輛,如果離下一次出行還有足夠長的時間,理想的情況下可以將其視為移動儲能終端。如果說機制和人的行為都能夠統(tǒng)一應用在電網(wǎng)上,那它恰恰彌補了可再生能源的隨機性。
但到目前為止的研究都建立在一個非常強的假設情況之上:這輛電動汽車停在充電站的時候,電池當中的能量可以被集電商收集,上網(wǎng)進行交易。但是誰來補償車主改變行程提前出行時電池沒有電的狀態(tài)?如果沒有足夠的對車主的補償,這是不可行的。這就說明在下一步,我們一定要把人的行為加入到研究當中。
這個工作光靠電網(wǎng)本身不行,光靠也物聯(lián)網(wǎng)不行,一定是兩者之間的融合。一定要考慮到如何將新增加的物聯(lián)網(wǎng)元素,插入原來客戶所熟悉的電網(wǎng)運行的賬戶當中,才能使兩網(wǎng)融合的潛力發(fā)揮出來。
泛在電力物聯(lián)網(wǎng)下綜合能源服務的新途徑
曾鳴 華北電力大學能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心主任
國家電網(wǎng)公司建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)具有顯著的社會價值、經(jīng)濟價值和環(huán)境價值。未來的電力系統(tǒng)要考慮的一個大問題就是社會元素,社會元素中最重要的是國家電網(wǎng)公司新的主業(yè)——綜合能源服務。它涉及眾多的社會因素。
在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的背景下,綜合能源服務應該如何做呢?
新時期,隨著“大云物移智”等信息通信技術的應用,綜合能源服務的內(nèi)涵不斷延伸。能源電力企業(yè)應該順應泛在電力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展路徑,提前布局服務業(yè)務版圖,設計相應的商業(yè)模式和價值回收途徑,以提升企業(yè)經(jīng)營效益。比如,布局用戶側用能終端信息采集業(yè)務,提前打通用能終端數(shù)據(jù)采集壁壘;布局以用戶用能信息挖掘為主的增值服務,實現(xiàn)用戶用能信息價值的深度挖掘和有效回收。
在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)下,綜合能源服務的發(fā)展將出現(xiàn)提質增效、互聯(lián)共享、技術創(chuàng)新、生態(tài)共建四個新的態(tài)勢。這為綜合能源服務的實施指明了路徑。一方面,通過創(chuàng)新商業(yè)模式、打造試點示范、積極開拓市場,提升綜合能源服務水平;另一方面,通過開展系統(tǒng)仿真和試點示范、打造能源流與信息流融合的綜合能源系統(tǒng)——能源互聯(lián)網(wǎng),推動整個綜合能源系統(tǒng)落地,形成世界一流的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。這也是國家電網(wǎng)公司的目標。沿著這兩條實施路徑,我們既可在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)下提升企業(yè)綜合能源服務水平,還可促進電力系統(tǒng)轉型目標的實現(xiàn)。
能源互聯(lián)網(wǎng)基石 ——泛在電力物聯(lián)網(wǎng)
任川 騰訊云能源行業(yè)技術總監(jiān)
先說兩組數(shù)據(jù):根據(jù)上海市能源互聯(lián)網(wǎng)白皮書,到2050年電動汽車充電量會占城市總耗電量的一半。目前我們有500萬輛電動車,未來三年將達到2000萬輛,周末這些車帶著大量負載都開往農(nóng)村時,應如何應對?
第二組,上海2017年消耗的煤是1.2億噸,占全國總量的2.64%,但上海的年度能耗密度是18709.8噸標煤,是全國平均水平的40倍。這些數(shù)據(jù)意味著在大城市率先建設能源互聯(lián)網(wǎng),是非常有必要的。
有了儲能技術,傳統(tǒng)的單向生產(chǎn)和消費環(huán)節(jié)改變了,變成了完整的雙向交互,用戶通過電網(wǎng)能夠出售手中的電能。
大家都有用電的需求,目前國家電網(wǎng)公司更多承擔的是賣家的角色——把電賣出去;未來可能是儲能側有需求賣電,消費端要買電,持續(xù)直接產(chǎn)生交易,通過電網(wǎng)企業(yè)來承載。這就是匹配和需求,也就是能源互聯(lián)網(wǎng)要做的事情。
在能源互聯(lián)網(wǎng)大背景下,國家電網(wǎng)公司需要成為能源的生產(chǎn)者、交易者和消費者之間的橋梁,整合常規(guī)能源、可再生能源、分布式能源等等。
如何實現(xiàn)這個橋梁功能?我認為,首先能源互聯(lián)網(wǎng)要實現(xiàn)能源和終端的互聯(lián)。能源互聯(lián)網(wǎng)的底層是泛在電力物聯(lián)網(wǎng),感知用戶側信息;中層是綜合能源服務,做好用戶的服務和交互,提供相關信息;頂層做能源交易平臺,能源不單單是電網(wǎng),電網(wǎng)只是能源交易的載體,包括化石能源、清潔能源。這些能源最后都會靠電網(wǎng)來交易。
到目前為止,不管是智能電網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng),還是大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈,都到了關鍵時期?;ヂ?lián)網(wǎng)完成了人和人之間的連接,形成海量的生態(tài),形成消費者的網(wǎng)絡。國家電網(wǎng)公司承載能源交易,未來可能還會有更多。通過能源互聯(lián)網(wǎng)的建設來連接人和人、人和企業(yè)、人和服務,這將是個龐大的生態(tài)系統(tǒng)。
配電物聯(lián)網(wǎng)是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分
孫軍平 華為能源行業(yè)架構師
2019年,國家電網(wǎng)公司提出的泛在電力物聯(lián)網(wǎng)主要有三部分:第一,是實現(xiàn)設備和狀態(tài)的全面感知,把用戶、企業(yè)、設備、供應商等人和物全部連起來;第二,是把數(shù)據(jù)匯聚、共享,為用戶、電網(wǎng)、供應商等提供數(shù)據(jù)服務。第三,是在數(shù)據(jù)基礎上發(fā)揮點位樞紐平臺的作用,使數(shù)據(jù)為社會提供更多價值服務。
配電網(wǎng)是“三型兩網(wǎng)”建設的主戰(zhàn)場。這里設備量大,要“聯(lián)”的物比較多。從信息和通信技術角度看,傳統(tǒng)配電網(wǎng)是工業(yè)系統(tǒng),存在海量終端接入、終端無法對應新業(yè)務拓展、不同系統(tǒng)數(shù)據(jù)割裂、應用系統(tǒng)新業(yè)務上線慢等問題。
建議秉持配電網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)融合的理念,將傳統(tǒng)配電網(wǎng)與全面感知、彈性拓展、智能化互動化的物聯(lián)網(wǎng)結合,實現(xiàn)配電物聯(lián)網(wǎng)——這是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分,是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在配電領域的踐行。配電物聯(lián)網(wǎng)將實現(xiàn)終端即插即用、設備廣泛互聯(lián)、狀態(tài)全面感知、需求快速響應、應用靈活定制、資源深度融合。
打造泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的首要任務是建好基礎設施
馮世英 普天信息技術有限公司解決方案總監(jiān)
國家電網(wǎng)公司提出打造泛在電力物聯(lián)網(wǎng),首次將信息化和智能電網(wǎng)與整個主網(wǎng)放在了同一高度。
打造泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的首要任務應該是建設基礎設施。只有把基礎設施建好,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)才能得到可靠的技術保證。從建設大綱來看,基礎設施分成四個部分——應用層、平臺層、網(wǎng)絡層和感知層。
變電站是理想的建設基礎設施場所。國家電網(wǎng)公司2019年1號文件提出,研究探索利用變電站資源建設運營充換電(儲能)站和數(shù)據(jù)中心站的新模式,拓展服務客戶新空間。這是一個很好的想法。變電站是非常寶貴的資源——擁有自己的場所空間、可靠的供電、穩(wěn)定的通信傳輸資源,均勻分布在人群居住領域。因此,將變電站作為一種資源使用,可產(chǎn)生很多意想不到的效果。比如,將分布式數(shù)據(jù)中心建在變電站,不但可以得到可靠的電力供應,還將拉近云和端之間的距離,使很多物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的計算在變電站內(nèi)完成,提高處理速度。在變電站建設光、儲、充一體化控制系統(tǒng),使變電站與充電站、微網(wǎng)協(xié)同運行,不僅可以實現(xiàn)可再生能源的就地消納,還能通過微網(wǎng)的儲能系統(tǒng)實現(xiàn)負荷調控,進一步強化削峰填谷效果,提高電網(wǎng)運行效益。