能源互联网≠“互联网+能源”

自从“互联网+”的概念兴起以来,“能源互联网”突然成了个时髦的热词。不少人纷纷开始进行“能源互联网”概念的炒作。

自从“互联网+”的概念兴起以来,“能源互联网”突然成了个时髦的热词。不少人纷纷开始进行“能源互联网”概念的炒作。

       在这些炒作中,绝大部分人混淆了一个概念,就是将“能源互联网”与“互联网+能源”等同了起来。

       其实,能源互联网与现在的“互联网+能源”不仅不是一回事,而且,两者之间相差十万八千里。

       “能源互联网”的概念,是杰里米-里夫金在他那本著名的著作《第三次工业革命》中首先提出来的。他认为,第三次工业革命的最重要的标志,就是能源互联网的建立,而他所说的能源互联网,指的是电力能源网络的互联所形成一个全新的体系,而不是信息互联网加上现有的能源体系。

        各国在能源互联网上的研究

        能源互联网并不是现在才开始研究,早在21世纪初期,就已经得到了许多国家的重视。

        2011年6月13日,美国白宫宣布实施一系列新的计划,以加速国家电力基础设施的现代化,支撑与能源互联网紧密相关的电网创新项目(如FREEDM系统),并推进清洁能源经济转型。该能源互联网建设计划在2030年完成。

       2011年,欧盟发布了“能源基础设施基础设施”的战略报告,提出了将欧盟各个国家的电网、气网等能源网络联起来,建成跨欧洲的能源互联网的战略构想。其中,2011-2014年,德国计划拨款34亿欧元,重点资助与能源互联网相关的关键技术,包括能源储存技术、电网技术以及可再生能源发电技术等。英国政府积极对以能源互联网为核心的第三次工业革命进行政策支持,将能源互联网落实到电动汽车和电网基础设施的建设项目上,制定了详细的以实现可再生能源发电和强互动性智能配电为主要目的的智能电网建设计划,并制定出到2050年的智能电网线路图及实施方案。

       中国政府也非常重视能源互联网的建设。2011年,时任国务院副总理的李克强就向国务院各部门官员推荐《第三次工业革命》一书。在该书中,里夫金写到:“建设能源互联网基础设施,以此为支撑推动第三次工业革命经济。如果做到这一点,中国目前巨大的新能源潜力,将被极大释放和充分利用,这将在很大程度上解决目前中国新能源产业面临的困境。”

       国内的电力科学院、国防科技大学、华北电力大学等均对能源互联网以及智能微电网进行了研究。2010年7月15日,由中国工程院、中国能源研究会、国家能源专家咨询委员会等机构的有关专家组成评审委员会,评审并通过了《中国智能能源网发展模式及实施方案》课题研究成果,这里的智能能源网就是能源互联网的另一个说法。
究竟什么是能源互联网?

       能源互联网的定义是,“通过先进的电力电子技术、信息技术和智能能量管理技术,将大量的微电网互联起来,实现能量和信息的流动和互通的能量对等交换与共享网络。”

      可见,能源互联网的形成有一个基础,那就是“大量的微电网”。而“微电网”的概念,在本人2014年6月16日的博文《我国光伏产业系列分析之六:智能微电网将一统天下》一文中有详尽的介绍,此处不再赘述。

       简单地说,能源互联网是能源的互联,而不是信息的互联。它的拓扑结构有些像信息互联网,目前,骨干电网相当于信息互联网的干线,或网络总线,而每个微电网相当于一个局域网。

       由此我们可以知道为什么说把能源互联网理解为“互联网+能源”是个误区。虽然现在的信息互联网是今后的能源互联网重的不可或缺的一部分,但“互联网+能源”只不过是能源互联网的一个子功能,相当于目前所说的“智能电网”的概念。而能源互联网更加重要的变化是能源的互联。

       能源互联网相关技术

       由于能源互联网是大量的微电网的集合,因此,微电网的技术是发展能源互联网的前提,微电网的相关技术在2014年3月31日的博文《智能光伏微电网的特点与构建》中已经介绍过,除此之外,能源互联网涉及的广域能源互联技术,包括能源互联传输相关技术,微电网之间的信息互联互通技术(也就是俗称的“互联网+能源”技术,涉及到实时大数据处理等问题),多种能源方式(电力、燃气、供热、制冷等)的高效集成技术,能源与其它公共服务的集成技术,等等。总之,能源互联网的实现涉及到很广泛的技术,并非只是电力专业一门技术。不少技术都是已经在其它行业里大量应用,但在能源互联网这个新的框架下需要重新找到实现的新的方式。
能源互联网大规模应用的条件

       鉴于微电网是针对新能源的应用形成的组网技术,因此,能源互联网也是针对新能源所形成的广域能源互联技术。因此,能源互联网形成的条件,其实取决于新能源对于传统能源的取代程度。这里面除了技术原因外,还有政治、环境的原因,也有经济原因。有关的情况可参考本博主所写的《光伏发电的间隙性及其解决方案》、《新能源的优缺点》两篇文章。在这里,则主要列出能源互联网在中国能够得到大规模发展与应用的几个主要条件。

      1)新能源成本下降导致需求市场化

       无论哪种新能源,其发展的快慢与成本的高低息息相关。目前,在我国西部阳光较好的地区,发电成本已降到了0.6元/千瓦时,可以实现平价上网。如果说早期的新能源是由政府补贴的政策推动的话,那么,随着光伏发电、风力发电的成本不断下降,新能源发电即将从依赖政府补贴的商业模式过渡到完全市场化的商业模式,预示着新能源产业即将面临一个井喷式的增长和一个长期的高速发展。

      2)中国的城镇化进程带来的巨大的能源市场

       国家已经制定了城镇化的规划目标,我国在2020年要将城镇化率从现在的50%提高到70%,这意味着有三亿人要进入城镇化的生活,至少要增加3亿千瓦的用电容量,相当于目前全国总用电量的1/3。这么大的用电量国家已经决定要全部用可再生能源来满足,否则雾霾等问题将成为致命的社会问题。但是,城镇化的用电不可能通过大规模的地面电站解决,必须依靠以智能微电网组成的能源互联网方式,才是最佳、最实用的方案。
 
      3)欧美双反促使中国政府加快推出了新能源的支持政策

       近年光伏和风力发电价格的不断下跌,将使光伏发电从目前的补充能源一跃而成为替代能源甚至主力能源,欧美不愿自身国家未来的支柱能源由中国主导,因此先后试图以“双反”等贸易保护措施来遏制中国光伏产业的发展,以保持其在传统能源多年来形成的垄断供应局面,并通过石油供应和运输的优势来扼住中国经济发展的脖子。

       从上面可以看到,能源互联网的形成现在已经基本具备条件。尤其是第三条,光伏、风力等新能源目前已经连续两年造成了我国石油进口需求的下降,对于国际石油格局造成了巨大的影响,给我国的能源安全做出了巨大的贡献。既然成果初显,我们当然要再接再厉,继续大力发展新能源。而新能源的大量应用,最终一定是通过能源互联网的形式进行的。

       所以,我们要大力推动能源互联网,但不要将“能源互联网”局限在“互联网+能源”这个狭窄的领域中,虽然“互联网+能源”作为智能电网的形象称呼,也是非常有意义的,但这两者还是有着天壤之别的。

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