大云網(wǎng) 新技術(shù)泛在電力物聯(lián)網(wǎng) 正文

曾鳴：“一帶一路”下的能源互聯(lián)網(wǎng)

2017-10-30 17:34:11 中國電力企業(yè)管理　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

無論是全球能源互聯(lián)網(wǎng)還是我國的能源互聯(lián)網(wǎng)，都是解決當(dāng)前及未來重大能源問題的關(guān)鍵。它們雖然在實(shí)施范圍、業(yè)務(wù)界面、運(yùn)營模式等方面各有側(cè)重，但是，我們認(rèn)為兩者所涉及的核心理念具有一致性：都基于多元能源的融合，都聚焦“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”多環(huán)節(jié)的協(xié)同，都擁有進(jìn)化演變的過程，都為“一帶一路”戰(zhàn)略和我國重大能源戰(zhàn)略提供支撐。

能源互聯(lián)網(wǎng)——未來能源系統(tǒng)的新形態(tài)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展，能源生產(chǎn)和消費(fèi)不斷增長，傳統(tǒng)化石能源的規(guī)模化開發(fā)和利用導(dǎo)致了環(huán)境污染、氣候變暖等問題，對(duì)可持續(xù)發(fā)展提出了重大挑戰(zhàn)，建立在傳統(tǒng)化石能源基礎(chǔ)上的能源生產(chǎn)和消費(fèi)方式面臨著重大困難。而當(dāng)前可再生能源的開發(fā)利用又面臨著成本、技術(shù)、市場(chǎng)機(jī)制等多方面的問題，發(fā)展遭遇瓶頸。因此，如何樹立系統(tǒng)性思維理念，從能源的技術(shù)、生產(chǎn)、消費(fèi)、體制等方面同時(shí)著手，從根本上改變能源利用方式，從而構(gòu)建新型能源供用體系，是當(dāng)前亟需考慮和解決的關(guān)鍵。

在可再生能源技術(shù)、通信技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)快速發(fā)展的帶動(dòng)下，一種以電力系統(tǒng)為核心、集中式以及分布式可再生能源為主要能量單元，依托實(shí)時(shí)高速的雙向信息數(shù)據(jù)交互技術(shù)，涵蓋電力、煤炭、石油、天然氣以及公路和鐵路運(yùn)輸?shù)榷囝愋汀⒍嘈螒B(tài)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的新型能源供用生態(tài)體系，即“能源互聯(lián)網(wǎng)”的基本構(gòu)想被提出。《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導(dǎo)意見》指出：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(chǔ)、消費(fèi)以及能源市場(chǎng)深度融合的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形態(tài)。其目標(biāo)是要構(gòu)建一個(gè)以電力系統(tǒng)為核心與紐帶，多類型能源網(wǎng)絡(luò)和交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)高度整合，能量—信息—經(jīng)濟(jì)三元驅(qū)動(dòng)的能源供用生態(tài)系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)能源生態(tài)圈的智能自洽、平等開放、綠色低碳、安全高效和可持續(xù)發(fā)展。

在“能源互聯(lián)”背景下，傳統(tǒng)的以生產(chǎn)順應(yīng)需求的能源供給模式將被顛覆，處于能源互聯(lián)網(wǎng)中的各個(gè)主體都將變?yōu)榧婢呱a(chǎn)者和消費(fèi)者特征的多屬性主體，互聯(lián)共享將成為能源互聯(lián)網(wǎng)的核心價(jià)值觀，而“橫向多元能源互補(bǔ)，縱向源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)協(xié)調(diào)”是能源互聯(lián)網(wǎng)的基本特征。

橫向多元能源互補(bǔ)。橫向多元能源互補(bǔ)是從電力系統(tǒng)“源—源互補(bǔ)”的理念衍生而來，能源互聯(lián)網(wǎng)中的橫向多源互補(bǔ)是指電力系統(tǒng)、石油系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)、天然氣供應(yīng)系統(tǒng)等多種能源資源之間的互補(bǔ)協(xié)調(diào)，突出強(qiáng)調(diào)各類能源之間的可替代性，用戶不僅可以在其中任意選擇不同能源，也可自由選擇能源資源的取用方式。

縱向“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”協(xié)調(diào)。縱向“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”協(xié)調(diào)是從電力系統(tǒng)“源—網(wǎng)協(xié)調(diào)”和“網(wǎng)—荷—儲(chǔ)互動(dòng)”的理念中衍生而來。在能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”的縱向協(xié)調(diào)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是通過多種能量轉(zhuǎn)換技術(shù)及信息流、能量流交互技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源資源的開發(fā)利用和資源運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)、能量傳輸網(wǎng)絡(luò)之間的相互協(xié)調(diào)；二是將用戶的多種用能需求統(tǒng)一為一個(gè)整體，使電力需求側(cè)管理進(jìn)一步擴(kuò)大成為全能源領(lǐng)域的綜合用能管理，將廣義需求側(cè)資源在促進(jìn)清潔能源消納、保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行方面的作用進(jìn)一步放大。

按照目前理解，能源互聯(lián)網(wǎng)是以電力系統(tǒng)為基礎(chǔ)構(gòu)建多能源系統(tǒng)，具有多元融合的特性。其多元特性主要體現(xiàn)在兩個(gè)維度：一是能源種類和系統(tǒng)的多元化，二是用能方式的多元化。

能源種類和系統(tǒng)的多元化。在能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”被賦予了更豐富的內(nèi)涵：“源”包括石油、電力、天然氣等多種能源資源；“網(wǎng)”包括電網(wǎng)、石油管網(wǎng)、供熱網(wǎng)等多種資源網(wǎng)絡(luò)；“荷”不僅包括電力負(fù)荷，還有用戶的多種能源需求；“儲(chǔ)”則主要指能源資源的多種倉儲(chǔ)設(shè)施及儲(chǔ)備方法。

用能方式的多元化。能源互聯(lián)網(wǎng)的第二個(gè)多元特性體現(xiàn)在可再生能源的利用方式上。能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的廣域性和包容性要求其必須實(shí)現(xiàn)兩個(gè)平衡：集中式的整體平衡和分散式的微平衡。兩種平衡的作用單元是不一樣的。集中式的整體平衡側(cè)重于全系統(tǒng)的能源資源優(yōu)化配置，解決系統(tǒng)廣域性帶來的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)之間多能調(diào)度問題，從能源利用方式角度來說，一般采用可再生能源集中式發(fā)電技術(shù)；分散式的微平衡側(cè)重于區(qū)域系統(tǒng)的能源內(nèi)部均衡，解決系統(tǒng)包容性帶來的單元網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部多能源協(xié)同調(diào)度問題，從能源利用方式角度來說，一般采用可再生能源分布式發(fā)電技術(shù)。

總體而言，能源互聯(lián)網(wǎng)是未來能源系統(tǒng)的重要表現(xiàn)形式，在能源互聯(lián)網(wǎng)新形態(tài)下，互聯(lián)共享將成為新型能源體系中的核心價(jià)值觀。能源系統(tǒng)供應(yīng)側(cè)、傳輸側(cè)和需求側(cè)的各個(gè)主體都既可能是生產(chǎn)者，又可能是消費(fèi)者，能源系統(tǒng)“橫向多源互補(bǔ)，縱向源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)協(xié)調(diào)”的形態(tài)特征將不斷發(fā)展和深化。構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)將推動(dòng)一系列新技術(shù)、新商業(yè)模式的發(fā)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能源的清潔、高效、安全、便捷、可持續(xù)利用，促進(jìn)能源系統(tǒng)新形態(tài)轉(zhuǎn)型。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)——未來能源系統(tǒng)的大系統(tǒng)形態(tài)

全球變暖、化石能源的減少是世界各國面臨的共同問題，而能源消費(fèi)總量和儲(chǔ)量的東西部差異，使得我國面臨的各種能源問題更加復(fù)雜、更加多樣、更加突出。因此，能源系統(tǒng)的未來形態(tài)必須向著規(guī)模化、高效化、清潔化發(fā)展。作為能源互聯(lián)網(wǎng)的宏觀表現(xiàn)形式，全球能源互聯(lián)網(wǎng)是由跨洲、跨國骨干網(wǎng)架和各國各電壓等級(jí)電網(wǎng)構(gòu)成，連接“一極一道”（北極、赤道）大型能源基地，適應(yīng)各種集中式、分布式電源，能夠?qū)L(fēng)能、太陽能、海洋能等可再生能源輸送到各類用戶，是服務(wù)范圍廣、配置能力強(qiáng)、安全可靠性高、綠色低碳的全球能源配置平臺(tái)，是解決全球能源發(fā)展問題的重要技術(shù)，是未來能源系統(tǒng)的大系統(tǒng)形態(tài)。

2015年9月26日，習(xí)近平總書記在聯(lián)大發(fā)展峰會(huì)上發(fā)表重要講話，倡議探討構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，推動(dòng)以清潔和綠色方式滿足全球電力需求，讓全世界認(rèn)識(shí)到了全球能源互聯(lián)網(wǎng)的重要性。全球能源互聯(lián)網(wǎng)作為能源大規(guī)模遠(yuǎn)距離輸送的重要手段和技術(shù)，對(duì)于緩解環(huán)境壓力、解決清潔能源消納難題、促進(jìn)能源資源在大范圍內(nèi)的優(yōu)化配置具有十分重要的戰(zhàn)略價(jià)值和實(shí)際意義。

要構(gòu)建適合全球政治格局、能源分布情況以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求的全球能源互聯(lián)網(wǎng)，就要以問題為導(dǎo)向開展相關(guān)工作，應(yīng)該首先明確全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的目標(biāo)定位。

第一，全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)要能夠推動(dòng)國際能源合作和能源分布格局。一方面，全球能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)涉及的區(qū)域十分廣泛，而且從全球范圍看，可再生能源與能源消費(fèi)存在著一定逆向分布的格局特征，全球能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多能源資源大規(guī)模、遠(yuǎn)距離的優(yōu)化配置。另一方面，全球能源的互聯(lián)必然涉及到多個(gè)政治主體，如何通過有效的合作機(jī)制實(shí)現(xiàn)全球能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并保證各個(gè)國家/地區(qū)的合理利益，是全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中必須考慮的重點(diǎn)問題。全球能源互聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)系統(tǒng)，在建設(shè)運(yùn)營過程中應(yīng)以推動(dòng)和實(shí)現(xiàn)國際能源合作為基本前提，有安排、有統(tǒng)籌、有規(guī)劃地推進(jìn)合作建設(shè)工作，切忌各方自我行事、缺乏組織和配合。

責(zé)任編輯：lixin

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