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2015年11月5日到7日,国家能源局主办了“国际能源变革论坛”,会后发出了苏州宣言,号召与会各方“探索能源互联网发展对能源变革的作用,推动两者之间的协同发展”、“开展能源变革综合示范区建设和交流”。前一点正是对能源互联网的本质深刻认识的基础上提出的,而后一点指出了未来能源互联网的实施路径。
能源互联网的本质
为什么能源互联网与能源变革紧密相关,这是由能源互联网开放、平等、互联、分享的本质特征决定的,分别体现在能量、信息和价值交换的不同层面上并相互作用,形成能源基础设施自下而上构建和价值驱动下的自上而下运行的新格局,因此是未来能源变革的有力抓手。
能源互联网是以互联网理念构建的新型信息—能源融合的“广域网”,它以大电网为“主干网”,以微网、分布式能源、智能小区等为“局域网”,以开放对等的信息—能源一体化架构真正实现能源的双向按需传输和动态平衡使用,因此可以最大限度地适应新能源的接入。能源形式多种多样,电能源仅仅是能源的一种,但电能在能源传输和转换等方面具有无法比拟的综合优势,所以在考虑互联问题时以电网为主。能源互联网是采取自下而上分散自治协同管理的模式,与目前集中大电网模式相辅相成,符合电网发展集中与分布相结合的大趋势。
(1)开放
互联网实现信息的随时随地接入与获取,主要取决于开放式的体系结构。能源互联网要实现开放性,需要可再生能源与储能用能装置的“即插即用”。能源互联网的发展要借鉴互联网的发展方式,走标准先行、应用驱动、进一步带动产业和市场发展的道路。
(2)互联
“局域网”与“广域网”的本质不同在于“广域网”必须解决规模化开放互联的问题,这就需要简洁易行的标准协议作为基础。“局域网”内部可以进行多种能源形式的转换,可以进行风、光、储、用的平滑与协调,但“广域网”的互联必须建立在局域消纳的基础上,形成简捷的能量交换方式,才可能实现大规模互联。
(3)对等
同传统电网自顶向下的树状结构相比,能源互联网的形成是能量自治单元之间的对等互联。任意单元之间的连接是逻辑上的,其真正的实现必须建立在分散路由的基础之上。能量的传输应该是多次路由的结果,其间是解耦的,进而可以避免一系列安全稳定性问题;同时传输路由路径之间可以是动态、互为备用的,在保证冗余和可靠性的同时不降低系统的利用率。
(4)分享
分布、分散与分享也是能源互联网的主要特征。原来仅依赖于中心调度与管理的功能可以采用分散—协调的方式来更高效地实现,而“局域网”(如微网)的监控甚至可以采用没有“中心”的对等模式。借鉴互联网应用中社交网络的信息分享机制,能源互联网中各局域网之间的能量交换与路由也都是就近实时动态进行的,以分散式局部最优和高效的全局协调来实现电网整体能量管理的优化。
能源互联网开放、平等、互联、分享的本质特征还不仅仅体现在基础设施层面。在国家“互联网+”战略的指导下,能源互联网借鉴互联网思维在能源行业的市场规则、商业模式、体制机制等层面都将引发深刻的变化。目前产业上最为活跃的主要体现在商业模式的创新,结合国家电力体制改革售电放开等政策趋势,用户为中心个性化能源服务的体现、新能源融资的互联网金融创新以及平台战略在能源信息透明和资源整合中的作用等等,都是互联网思维在能源电力行业的创新探索。
2015年11月15日在“中国气体清洁能源发展与能源大转型高层论坛”上,国务院发展研究中心主任李伟指出:“能源互联网是能源发展的创新形式,将颠覆原有的能源行业分工,出现高开放性的新兴业态,也会颠覆性改变过去的一些市场规则、倒逼政府改变管理方式,催生产业组织创新、商业模式创新和政府管理方式创新。”
能源互联网的实施路径
能源互联网代表未来的方向,但其发展还有很长的路要走,在现实条件下是否有可行的能源互联网典型场景和实施路径,是大家关心的问题。下面是结合能源互联网理念提出的一个具有开放对等互联要素的区域能源互联网典型场景图。
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