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中国电力科学研究院配电研究所、能源互联网团标和国标起草人陆一鸣。中国经济网记者 佟明彪/摄
中国经济网北京11月5日讯 (记者 段丹峰) 11月5日,由中国产学研合作促进会、中国报刊协会和中国经济网联合主办,中国微能源网产业技术创新战略联盟承办的2016泰山论坛暨《巴黎协定》实施研讨会、中国微能源网产业技术创新联盟年会在京召开。 >>>点击进入直播专题中国电力科学研究院配电研究所、能源互联网团标和国标起草人陆一鸣在论坛上表示,多重市场动力要求发展智慧能源,智慧能源需要从若干个微能源网或者区域能源网发展而来,如果这些网络可以通过市场准入条件的认可,就可以组成一个更大规模的能源互联网,进而组成全球能源互联网,这个过程应该是市场的选择。
陆一鸣表示,能源互联网有几个节点,几个节点之间形成相互连接,不光是信息流的融合也是能量流的融合,分布式能源、供暖、供热相互连接之后,就形成了相对完善的,相对互联的,相互交织的能源互联网,这是关于能源互联网最理想的状态。
以下是发言全文:
大家上午好,很高兴有这个机会跟大家交流一下我们在能源互联网系统技术和标准化研究上做的一些工作,欢迎大家多指点。
我先讲一下国际上的动态,在IEC里首先成立了SyC智能能源系统委员会,下面有若干个工作组,我们主要参与工作组2和工作组3的内容,包括下一步的开发计划和发展路线图,我们是作为中方代表参与里面的工作。
这个技术委员会刚成立不久,也完全没有梳理好智慧能源需要干什么事情,比如说他还在广泛征求意见,这还是初级的。所以从能源互联网角度,国内外是同步进行得。还有IECPC118,是智能电网用户接口项目委员会,智能电网也是以开放的姿态容纳用户侧的设备,能参与电网的互动,这是从电的角度来说的。
内部来说还有TC57,就是电力系统管理及信息交换委员会,仅跟互联网挂钩的就是配电管理系统和第17工作组,是自动化建模和电网智能设备的,已经制订了相关的技术标准,我们肯定是在他的技术和架构上发展能源互联网的技术标准,我们完全参与了这些工作,相对于国内在能源互联网技术方,我们有一定的基础,能跟国际很容易的融合在一起。
这是当初国际上为什么要专门成立一个SyC系统委员会,IEC他们自己制定自己的,从来没有考虑过其他领域的相关性。IEC从能源互联网的概念提出之后,就考虑智能电网逐渐发展,融入了很多系统外的元素。如何把这些元素综合到一起,形成互联互通,可以交易的大的能源结构,就需要在国际组织层面形成比较完善的协调组织和机构来做这个事情,这是它的动力、挑战、模型、发展路线方面,他制定了一些相关的技术路线,这是成立背景。我们有幸从一开始就参与标准的制定,从我国一些能源战略的制定和技术产品的发展,能直接与国际上相接轨同步进行。
为什么要形成智慧能源?因为它有许多的市场推动力:可再生能源的增加;生产者和消费者逐渐融合,生产者自己也是消费者,可以通过分布式能源和其他能源成互动,边界逐渐模糊,不那么清晰;能源消费生产过程中需要效率进一步提升,现在能耗和二氧化碳排放和一些污染物排放太严重,所以需要整体进行考虑,这提出一个可持续发展的需求;市场开放的情况下有价格的竞争,不光是电价,煤炭、石油、天然气的价格也有一些波动,如何能使用户更好的决策自己使用哪些能源,这也是要面临的挑战;电力系统和其他系统面临的基础设施和人员老化,也是从系统的角度来协调这些问题的一个推动力;多种能源如果能协调应用,用户侧如果可以有选择的进行应用,对用户来说是很好的能源选择的提升。就像大家去电影院一样,以前电影院只有一两部电影可以选择,现在电影市场开放了,大家有更多的选择性,可以选择自己感兴趣的,觉得赏心悦目的电影去看,不被市场选择就会淘汰掉,我们也想在智慧能源领域也通过一种市场竞争和市场选择的方式,来淘汰一些老的基础设施,来提升劳动力和技术提升。
当然这里要有政府监管和开放活动机制,来盘活和领导这个产业的发展,整个这些因素就是市场的推动力。
IEC动作非常快,从成立智能电网战略组就发布了IEC智能电网发展标准化路线图,现在提出了IEC智慧能源的路线图,我们一直在参与其中的编写。它有一定的局限性,国际的这些专家还没有完全考虑天然气、热能和其他能源相互的作用,还局限在智能电网的概念里。如何描述智慧能源?如何体现能源互联网的作用?现在还处于评估阶段,要看到底有哪些需求,所有标准和技术都是以需求为导向的,有这个需求就要有这个技术形成,能制定相应标准规范这个行业。
现在还处于评估的阶段,但是我们国内已经在天然气热能和其他能源方面的互补做了大量的工作,所以我们在这方面还是领先于国际的,所以我们要把标准化的技术变成标准,推到国际上去。
现在可以借鉴的是智能电网互操作的,通信层、基础层、商业模式层、功能层这些,现在还是考虑智能电网的书发电应用。从IEC角度已经把这些领域的标准都占了,如果我们想在里面增加中国的一些特有的东西,必须从更高的角度,更大的范围内,找到一个独特的角度来切入这些标准,打破国际上的垄断。因为一旦制定标准以后,大家的系统必须遵从这个标准,因为它有个检测和入网的环节。通过我们的努力,可以逐渐影响到国际标准的制定,从而推动我国技术和产品能推向国外。
我们前期开展的工作,认为能源互联网领域对象包括能源供给侧、能源需求侧和能源服务上这三个层面。能源供给侧就是供热、冷、热、气、油、水,以供电为核心可再生能源系统相互交织在一起。需求侧,不管是大电网还是小电网,不管是大能源还是小能源,最终落地就是在能源需求侧,家庭楼宇、工业园区、居民小区都可以应用,这就提出了用户侧和供给侧之间有个互动、互补的关系。
当然如果你不是提供能源的,也可以提供服务,比如说虚拟服务商,可以提供信息的支撑,提供数据的支撑,提供金融的支撑。还有实体运营商,比如说国家电网、中石油、中石化,这就是虚拟实体相结合。我们想涵盖能源互联网领域的基本对象。
我们分析能源之间已经能相互流转,通过一定的装置和系统,可以相互替代。比如说气能产生热和冷,电也能产生热和冷,通过其他分布式能源可以相互交织、转换,这些能源又能存储。所以通过一些能源流和信息流相互交织的层面,如果以清洁能源危传输、交换的核心,将会有利于我国国家能源互联网的一些政策和发展需求。所以我们提出了以电清洁能源为传输核心,其他能源相互转换和存储的一些技术。
所以在这个基础上,我们通过制定标准,定义了能源互联网的概念,是IOE。为什么制定这个,我们考虑跟物联网相关联,我们特别强调能源互联网。能源互联网有很多概念,美国的能源互操作,还有国家电网公司强调的大电网互联、大能源互联,都有。因为我们面向的是微能源网和用户端的感受,所以我们是能源的互联,体现之间的徭役、转换,Internel of Energy。集成了冷、热、燃气的能源,核心是电能,协调能源的生产、传输、分配、存储、转换、消费合交易的各个环节,具有高效、清洁、低碳、安全的开放网络特征,谁有能源,谁有传输能力,谁有交易的渴望,谁能消费,都可以进入,通过技术来应用。
如果若干个微能源网或者区域能源网通过市场准入条件的认可,就可以组成一个更大规模的能源互联网,组成全球的能源互联网,实际上国内互联之后形成洲际互联,有这样一个过程。我们认为是从下而上,自然生长的过程,是市场的选择。
这是一些基础概念,和基础架构,上面要有信息服务的数据集成,因为它是互联网+和智慧能源这个概念,怎么体现互联网+?就是把信息收集在一起,能源之间能相互流动,就体现了互联网+的思想,这是信息互动层。再往上通过信息收集,大数据分析之后,形成能源调度,通过交易来实现,最终有一些增值的能源服务,你需要某一种能源对你支撑,通过电网交易来完成,也可以通过能源调度传输这些能源,当然付出的代价就是金融方面的了,比如说能源交易币、区块链技术和其他的金融服务,也可以在这里体现出来,完全是以交易为中心做的。
再往上就是政策监管,市场要提出一个需求,到底市场需要什么样的能源互联网,国家要成立相关的法规和政策,要引导这个行业健康发展。在这个过程中,国家政府单位要监测这个市场,保证它的公正性、开放性,这又体现了能源互联网的四层架构:基础设施层、信息资源层、能源服务层、政策监管层。四层架构相互融合,基本上能实现能源互联网系统运行的可靠性。
能源互联网是个大概念,对某些工业园区,对有一些边界的地方,就提出微能源,实际上是能源互联网的形式之一,两者本质没有太大区别。就是在相对较小有明确区域内建立的能源互联网,可以独立运行,可以交易。最核心的就是能源交易,这在国际上没有,国际上总认为垂直管理、监控这套思想好,我管着你,你要服从我的调度和管理。这里面就提出能源用户和能源提供商之间的平等关系,他们是通过市场的交易来完成的,所以通过交易能够实现多能之间的生产、传输、分配、转换,可以达到最终的平衡,这就是能源互联网区别于其他系统核心的部分。
在交易之上可以做其他的衍生应用,这就是我们认为的微能源网,只要你有富余能源或者有能源空缺,可以在能源交易系统内提出你的需求,通过价格机制和其他的政策补贴机制或者用户感兴趣的机制,内容把两者,不管是近距离的还是远距离的能源、消费者、生产者,可以虚拟化的绑定在一起,通过骨干能源传输网融合在一起,这就形成了微能源网,规模不一定很大,只要星星之火在区域内发展,逐渐逐渐地膨胀,逐渐逐渐地拓展,通过一些更大规模的能源交易合系统互联,就可以形成能源互联网。
当然这个思想我们已经写进了能源互联网的标准,比如说中国电力企业联合会,11月2日刚刚发布能源互联网第一部分总则,把我前面描述的这些概念写进去了,后面我们会制定一系列的中电联的团体标准,会在一年之内陆续发布。
这是国家标准化委员会给我们下达的任务,制定能源互联网系统的国家标准,目前规划是12项,包括总体类、设备类、公共类、技术平台类,主要涉及到关键能源转换和路由设备标准,电网与热、气、冷、交通等等的因素,我们会制定他们相互之间交互和转换的一些标准化接口的技术规范,特别是与分布式能源、电动汽车储能技术和电网分布,要提一些技术规范,提供基本的系统服务,包括数据服务和平台规范。
逐渐通过标准滚动的制定想规范这个行业,是大家看得见、摸得着的规范的标准,推动这个行业的发展。
电能有传输实时性和清洁、调度容易的特点,所以能源系统对电力系统产生了很大的冲击。原来有一个统一的调度中心管控就行了,加入能源互联网之后,用户侧非电力一些实时物理的或者虚拟信息系统数据会进入电力系统,会对电力系统调度上造成很大的困难,所以需要一二次融合这个技术,分布式存储技术、计量技术等等都是双向的。
国家需求侧开放电力市场之后,有配网增量有独立的电网运行单位,会对这个行业有更加深刻的变化,当然现在还不能看到这个深刻的变化体现在什么方面。随着能源互联网的发展它会逐渐体现出来,对电力系统来说也是自身更新的一个过程。
能源互联网有几个节点,几个节点之间形成相互连接,不光是信息流的融合也是能量流的融合,分布式能源、供暖、供热相互连接之后,就形成了相对完善的,相对互联的,相互交织的能源互联网,这是我们理想的状态。这12个国标和中电联的标准也会开展相应的工作,感兴趣的专家或者嘉宾也可以来支持我们的工作,我就讲到这里,谢谢大家!