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杜祥琬:“三化”“两结合”加快能源互联网落地

 http://www.daexp.com  科博在线  来源:中国工程院 2017-03-13

能源是社会生产生活诸多要素的基础,“互联网+”则让能源各种类、各环节之间告别孤立、割裂状态,互联互通。在世界经济转型升级需要新的突破口与增长点的背景下,能源科技革命蓄势待发,能源互联网成为加速能源科技革命的助推器。

 

    当前各国都在抓紧布局能源互联网建设,中国也处于产业化初级阶段。为共同探索构建能源互联网生态新模式,日前,2016中国能源互联网大会暨智慧能源产业博览会在秦皇岛召开,中国工程院院士杜祥琬在会上指出,能源互联网发展的趋势是“三化”,即电气化、低碳化和智能化;途径是“两个结合”,即将分布式与集中式相结合,将横向的多能互补和纵向的能源“源、网、荷、储、用”优化结合。

 

    “众多先进的传感器、控制和软件应用程序、大数据技术等,将能源生产端、传输端、消费端数以亿计的设备、机器、系统连接起来,形成能源互联网的物联基础。”杜祥琬说。

 

    趋势是“三化”

 

    “能源互联网”这一概念最初是由英国《经济学人》杂志提出,它的目的就是要建立一个“安全、经济、高效、低碳、共享”的能源体系,最终实现能源的可持续发展。

 

    近年来,能源互联网的概念迅速普及,我国虽然处于建设的初级阶段,但也不再是一提能源互联网就是一头雾水的状态。随着国务院确定的“互联网+智慧能源”指导方针不断发力,“能源互联网生态新模式”即将开启。

 

    对于能源互联网,在杜祥琬看来,其呈现出电气化、低碳化和智能化的特点和发展趋势。

 

    电气化目前已经是业界共识的大方向,不仅是在能源互联网,也是中国能源战略发展的主要方向。

 

    “在终端能源当中,电力的比例应该大幅度的提高,这就意味着要把非电的终端能源逐步的减下来。”杜祥琬表示,现在中国能源的一次能源当中,有64%都是煤炭,这些煤炭一半用来发电,一半直接燃烧。而要想提高电力比重,就要想办法减少散烧煤的使用。

 

    在杜祥琬看来,用工业余热来取代散烧煤不失为一个可行之策,这既有利于提高能效、优化能源结构,同时也有利于改善环境。

 

    “我国目前的电力占比也就是20%多一点,这个比例应该在‘十三五’中上升到25%甚至更高,并且进一步达到更高的比例。总而言之,增加用电的比例是中国能源一个肯定的方向。”杜祥琬说。

 

    能源互联网的另一趋势就是低碳化,这也是改善环境,应对气候变化和中国可持续发展的必然要求。杜祥琬表示,低碳能源要用三匹马拉车,即可再生能源、核能和天然气。只有这三匹马共同努力,才嫩逐步实现对煤炭的高比例的替代。

 

    “2015年,我国低碳能源占比约为18%,计划2020年要提高到25%,2030年要达到35%。”杜祥琬说,“低碳能源在电力当中的比例也将从2015年的27%,很快上升为35%,预计不用到2020年这一比例就会上升到50%甚至更高。”

 

    最后一个趋势就是智能化,在电力系统中,智能化为提高能效管理提供了可能性。整个能源系统的设计、运营、管理都会与信息技术和数字技术深度融合,使能源互联网能够更好的自动化、数字化和提高效率。

 

    能源智能化也会应用到诸多技术,首先是智能感知技术,比如通过智能传感器来输配电网、交通网、天然气网等运行状态的数据,以及用户侧的用能设备、微电网及分布式电源的运行状态参数等。

 

    “目前,信息技术、大数据技术的发展将给我们的生产生活带来深刻变化,也让我们有条件和需求实现能源管理的智能化。”杜祥琬说,能源系统当中的数据量是非常庞大的,包括官网的监控、运行、能源的交易用户用能以及各类分布式电源负荷数据,大数据的分析应用则可以大大提高系统的效率。另外,云计算技术可以实时的高性能的进行计算,快捷便利的提高资源价值。

 

    途径是“两个结合”

 

    在杜祥琬看来,能源互联网要想接地气,首先就要使智能电网与分布式能源网络相结合,即集中式与分布式相结合。

 

    传统智能电网的概念是集中式的,随着可再生能源和信息技术的发展,智能电网应运而生。智能电网是一种自上而下的供能方式,它是电网技术、信息技术、数字技术的一个结合,是能源与互联网的主干和资源配置中心。

 

    杜祥琬强调,集中式智能电网仍然需要,但也一定要注重发展分布式的低碳能源网络,它可以与大电网进行相互补充。集中式与分布式能源网络应该维系一种互相支持、互相配合的关系。

 

    “长期以来,我国都是集中式的电网,但随着太阳能、风能、生物质能的发展,家家户户都可以成为能源的生产者和使用者。”杜祥琬表示,这些分布式电源可以构成独立运行的微网,构成一个社区、一个单位或者村镇的能源网络,利用智能感知技术和大数据来进行高效的管理,构成新型能源网络,使低碳化、智能化能够落地。

 

    除了集中式电网与分布式低碳能源网络相结合之外,杜祥琬表示,能源互联网还应该注重横向的多能互补与纵向的源、网、荷、储、用等环节的优化的结合。

 

    “横向的多能互补就是可以把可再生能源中的核能、火电、天然气联网,相互补充,甚至还可以通过互联网大数据的管理,把电网和供热网、供冷网、水网、气象网连接起来,使得效率有更多提高的空间。”杜祥琬说。比如把这能源的供给侧和负荷侧及储能统一起来,提供多样化的电能服务,提高综合的效率。

 

    “如果说Internet是一个信息互联的网络,能源互联网就是一个利用Internet为重塑能源服务的一个武力网络。因为能源互联网有众多先进的传感器、控制软件、大数据技术,他们把能源的生产端、传输端、消费端数以亿计的设备、机器、系统连接起来,形成能源互联网的这样一种物联的基础。”杜祥琬表示,能源互联网是能源革命的一种体现,它是把新的能源技术、新的用能方式和新的管理模式集合在一起,发展能源互联网的目的在于建设高效、安全、低碳、经济、共享可持续的现代化的能源体系。

 

    “‘三化’、‘两结合’听起来可能有点高大上,但干起来却是一个非常接地气的事,它需要各级政府做好顶层设计,需要很多企业和单位广泛参与,甚至每一个家庭都可以做出贡献的事业。”杜祥琬最后表示,“能源互联网不是摆在那看的东西,而是每一个人、每一个家庭都可以受惠,大家都可以感受到新的能源、新的管理模式一种效益。”




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