電力科技信息

能源互聯(lián)網(wǎng)將顛覆性變革智能電網(wǎng)

在2015年7月4日，國務院印發(fā)的《推進互聯(lián)網(wǎng)行動意見》（下稱《意見》）提出，要“通過互聯(lián)網(wǎng)促進能源系統(tǒng)扁平化，推進能源生產(chǎn)與消費模式革命”。

華北電力大學能源與電力經(jīng)濟研究咨詢中心主任、國家能源互聯(lián)網(wǎng)行動計劃專家組組長曾鳴表示，《意見》對目前能源行業(yè)的影響是全方位、多層次的，是顛覆性的。能源互聯(lián)網(wǎng)是國務院總理李克強“互聯(lián)網(wǎng)”概念的具體延伸，也是未來一段時間中國能源領域工作的重點。他認為，在互聯(lián)網(wǎng)概念引導下，能源基礎設施領域無疑要產(chǎn)生深刻的變革?，F(xiàn)在，這一變革的序幕悄然拉開。

1 構建能源互聯(lián)網(wǎng)不落后歐美

能源互聯(lián)網(wǎng)被認為是能源和互聯(lián)網(wǎng)的結合。美國經(jīng)濟學家里夫金所寫的《第三次工業(yè)革命》則被認為是關于能源互聯(lián)網(wǎng)的最“正宗”的構想。

里夫金認為，可以通過互聯(lián)網(wǎng)技術與可再生能源相融合，將全球的電力網(wǎng)變?yōu)槟茉垂蚕砭W(wǎng)絡，使億萬人能夠在家中、辦公室、工廠生產(chǎn)可再生能源并與他人分享。

但里夫金的構想在技術上仍存在缺陷。西南電力設計院原副總工程師吳安平最近撰文提出質(zhì)疑：“世界上不存在沒有界限、工作原理類似于互聯(lián)網(wǎng)的能源共享網(wǎng)絡，也沒有不受約束可以在任何范圍內(nèi)自由傳輸?shù)哪茉矗娏Γ５绻麅H在一個局部區(qū)域，采用先進的信息和自動控制技術進行智能化協(xié)同調(diào)度管理，實現(xiàn)里夫金的構想則是可能的。 ”

在吳安平看來，能源互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵可表述為“在規(guī)劃建設中融入互聯(lián)網(wǎng)理念和現(xiàn)代信息技術，實現(xiàn)低碳、綠色能源高效、分散、智能和民主化利用的輸送與配置能量的網(wǎng)絡”。因此，建設能源互聯(lián)網(wǎng)就是建設符合這些要求的能源網(wǎng)絡。

國家發(fā)改委能源研究所原副所長的李俊峰表示，能源互聯(lián)網(wǎng)一定會成為現(xiàn)實。他對此極具信心，中國在構建能源互聯(lián)網(wǎng)的技術上并不存在問題，也不落后于歐美國家。

2 智能電網(wǎng)將成為基礎平臺

業(yè)界普遍認為，中國發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)的一個主要目的是應對能源危機。中國一次能源中石油55%是進口的，需要開發(fā)更多的可再生能源才能保障能源的安全供應。

但有專家認為，智能電網(wǎng)或?qū)⒊蔀槟茉椿ヂ?lián)網(wǎng)的基礎支撐平臺和資源配置中心，李俊峰則舉例稱，智能電網(wǎng)技術的進步，破解了太陽能和風能這種不穩(wěn)定的能源輸送。

吳安平認為，能源互聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)也可以看作是宏觀指導思想與具體技術模式的關系，能源互聯(lián)網(wǎng)概念揭示能源和電網(wǎng)的發(fā)展方向，為智能電網(wǎng)建設提供具體的技術方案?！耙簿褪钦f，能源互聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)需要更加穩(wěn)定、高效、安全的電網(wǎng)，以及實現(xiàn)以風能和太陽能為代表的新能源大規(guī)模替代化石能源，電網(wǎng)將不可避免地走向智能化和分散化?！彼硎尽?/p>

3 能源消費者將獲得自主權

國家能源局已多次組織企業(yè)座談會，對國家能源互聯(lián)網(wǎng)行動計劃的構架與主要內(nèi)容進行前期調(diào)研。在被邀請的企業(yè)中，有中國五大發(fā)電企業(yè)，有中國兩大電網(wǎng)壟斷企業(yè)，有神華這樣大型的能源企業(yè)，還有阿里巴巴、聯(lián)想這樣互聯(lián)網(wǎng)領域的先鋒企業(yè)。

南方電網(wǎng)副總經(jīng)理王久玲曾表示，過去，傳統(tǒng)的電力行業(yè)在供求關系方面不能夠完全反映市場規(guī)律，能源消費者不能夠完全地像大眾商品那樣參與到商業(yè)行為當中來?！拔艺J為，智能電網(wǎng)第二個要解決的問題，就是要盡量讓電力這種商品與商業(yè)模式更加接近于大眾商品模式?！?/p>

業(yè)界普遍認為，能源產(chǎn)業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)化進程中，必定涌現(xiàn)出很多的商業(yè)模式，其中有不少商業(yè)模式則是顛覆性的。

比如，在能源企業(yè)的生產(chǎn)模式方面，能源企業(yè)從提供單一的能源產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┚C合能源服務，已在大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)的支持下成為趨勢，如協(xié)鑫電力正在利用能源站集成、智能化控制和云計算技術將天然氣、太陽能、風能、地熱能和儲能等清潔能源集成構建的能源微網(wǎng)模式。這種模式被認為是比傳統(tǒng)能源系統(tǒng)在效率上更高。

同時，電網(wǎng)企業(yè)的服務模式也將因能源互聯(lián)網(wǎng)的到來而發(fā)生巨變。國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)這兩大電網(wǎng)壟斷央企正在與互聯(lián)網(wǎng)公司進行相關的合作，試圖在這方面實現(xiàn)轉(zhuǎn)型。

1個最新的例子是：7月15日，南方電網(wǎng)麾下的深圳供電局與螞蟻金融服務集團和阿里云計算有限公司達成戰(zhàn)略合作協(xié)議，三方將攜手打造“互聯(lián)網(wǎng)城市電網(wǎng)服務”，利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)應用技術，提供移動繳費、能效管理、節(jié)能等一系列便利安全的智能供電服務。這就打破了傳統(tǒng)能源行業(yè)的信息不對稱，促使信息透明化，讓消費者得到了更多自主權。

來源：第一財經(jīng)日報

全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展初期——智能電網(wǎng)階段

互聯(lián)網(wǎng)能源是互聯(lián)網(wǎng)和新能源技術相融合的全新的能源生態(tài)系統(tǒng)。它具有“五化”的特征：能源結構生態(tài)化、市場主體多元化、能源商品標準化、能源物流智能化及能源交易自由多邊化?；ヂ?lián)網(wǎng)能源的優(yōu)勢在于用更低的成本，為消費者提供更優(yōu)的服務，同時賦予消費者更自主的權利。

近些年來，隨著以太陽能為主的可再生能源發(fā)電比例在全球各國的不斷增加，全球能源系統(tǒng)發(fā)生了顯著變化，可再生能源的分布式發(fā)電已逐漸成為某些國家電力供應的重要組成部分。為了更大范圍地提高可再生能源電力在能源中的比例，大力發(fā)展分布式能源供應就成為全球能源結構調(diào)整的主要工作內(nèi)容。

在這樣的背景下，“能源＋互聯(lián)網(wǎng)”這個概念應運而生。世界各國除了出臺一系列的相關政策進行鼓勵、支持外，運用信息和通信這一發(fā)展成熟的現(xiàn)代化技術，有效平衡電力供給與需求的智能電網(wǎng)技術和高效能儲能技術，也是發(fā)展可再生能源分布式發(fā)電的重要驅(qū)動力。

目前全球“能源＋互聯(lián)網(wǎng)”的發(fā)展還處于初級階段，也就是“智能電網(wǎng)”的發(fā)展階段。對于智能電網(wǎng)的定義和發(fā)展模式，各國也不盡相同。

1 美國：“立體”式智能電網(wǎng)

美國電科院對于智能電網(wǎng)的定義是：由多個自動化的輸電和配電系統(tǒng)構成以協(xié)調(diào)、有效和可靠的方式運作，包括先進的通訊和控制技術應用和電力輸送基礎設施實現(xiàn)現(xiàn)代化。

美國的智能電網(wǎng)又稱統(tǒng)一智能電網(wǎng)，是指將基于分散的智能電網(wǎng)結合成全國性的網(wǎng)絡體系，主要包括：實現(xiàn)美國電力網(wǎng)格的智能化，解決分布式能源體系的需要，以長短途、高低壓的智能網(wǎng)絡聯(lián)接客戶電源，實現(xiàn)可再生能源的優(yōu)化輸配。

2010—2013年，美國電力行業(yè)花費180億美元用于智能電網(wǎng)技術部署。2014年減少到25億美元的年度支出，其主要原因是先進的測量基礎設施的花費減少，成本由此降低了。然而，據(jù)美國行業(yè)分析師預計，智能電網(wǎng)分配系統(tǒng)的年度花費量會逐漸增多，大約會由2011年的12億美元增加到2017年的19億美元，不過，先進的測量基礎設施的花費仍然會不斷降低，從2011年的36億美元降到2017年的12億美元。

2 德國：“互動”式智能電網(wǎng)

德國對于智能電網(wǎng)的定義是：集創(chuàng)新工具和技術、產(chǎn)品與服務于一體，利用高級感應、通信和控制技術，為用戶的終端裝置及設備提供發(fā)電、輸電和配電一條龍服務，它實現(xiàn)了與用戶的雙向交換，從而提供更多信息選擇、更大的能量輸出、更高的需要參與率及能源效率。

德國智能電網(wǎng)是把所有能源產(chǎn)生的電量都放在一張電網(wǎng)上進行傳輸，與此同時，智能電網(wǎng)發(fā)電最大的特點是應用了大量的IT技術，使其更像一張互聯(lián)網(wǎng)，因此具有極強的互動性。

近兩年以來，德國不斷加大智能電網(wǎng)和儲能技術的創(chuàng)新和發(fā)展，并以現(xiàn)代信息和通信手段，將智能電網(wǎng)和儲能技術應用于大量的微電網(wǎng)、節(jié)能建筑等多種分布式能源示范項目，有力推動了分布式能源的快速發(fā)展。

3 其他國家智能電網(wǎng)發(fā)展情況

英國政府已制定出“2050年智能電網(wǎng)線路圖”，并支持智能電網(wǎng)技術的研究和示范，建設工作將嚴格按照路線圖執(zhí)行。蘇格蘭坎伯諾爾德研究中心正在研究智能電網(wǎng)的優(yōu)化問題，其目標無疑是提升發(fā)電效率。該中心利用微電網(wǎng)對新技術進行測試，這是蘇格蘭智能大電網(wǎng)戰(zhàn)略的一部分。

丹麥政府在2013年就已經(jīng)啟動了新的智能電網(wǎng)戰(zhàn)略，由此推進消費者自主管理能源消費的步伐。該戰(zhàn)略將綜合推行以小時計數(shù)的新型電表，采取多階電價和建立數(shù)據(jù)中心等措施，以此鼓勵廣大消費者在電價較低時用電。

加拿大政府標準委員會公布的智能電網(wǎng)標準路線圖中，明確建議建立一個指導委員會，來推進智能電網(wǎng)標準化和政策目標制定工作。該路線圖的制定是在加拿大自然資源部和國際電工委員會下屬加拿大國家委員會的監(jiān)管下完成的。

巴西圣保羅國家輸電公司在2013年8月正式宣布其智能電網(wǎng)項目將采用無線城域網(wǎng)技術。到2015年，智能電網(wǎng)的發(fā)展將逐漸延伸及巴西圣保羅的各個城市區(qū)，用以滿足6萬家用戶的電力需求。

4 未來發(fā)展趨勢

互聯(lián)網(wǎng)能源的顯著特點表現(xiàn)為，互聯(lián)網(wǎng)能源基于可再生能源和氣體能源利用特點，形成眾多產(chǎn)能用能一體的市場單元，依托能源物理網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)相融合的開放平臺，自主、平等地進行能源相關產(chǎn)品和服務的多邊交易，實現(xiàn)能源系統(tǒng)效率最優(yōu)和能源價值的最大化利用，是能源結構生態(tài)化、產(chǎn)能用能一體化、資源配置高效化的全新能源生態(tài)系統(tǒng)。

在人們的日常生活中，小到客戶單獨使用的智能電表，大到覆蓋整個電網(wǎng)的智能電網(wǎng)調(diào)度控制系統(tǒng)、無處不在的用電控制系統(tǒng)，都屬于智能電網(wǎng)建設的研究范圍。這是因為，智能電網(wǎng)突破了傳統(tǒng)意義上的電網(wǎng)概念，成功實現(xiàn)了新能源、信息、電力電子等多種先進技術的交叉融合，無論在性能、效率上，都實現(xiàn)了一種革命。

據(jù)IDC（互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心）發(fā)布的針對智能電網(wǎng)的投資報告顯示，預計到今年年底，全球智能電網(wǎng)投資將超過464億美元，其中智能電表的安裝量將持續(xù)保持高增長。

IDC在《2010—2015全球智能電網(wǎng)投資預測》中指出，到2015年，全球范圍內(nèi)針對智能電網(wǎng)硬件、軟件和服務的投資將在2010年的基礎上增加17.4%，達到464億美元。這份報告明確指出，在此之前在北美和歐洲許多國家興起的智能電表安裝熱潮，如今已成為全球趨勢。

資料顯示，2011年全球智能電表銷量已經(jīng)達2 540萬只，預計到2016年將增至1.4億只，而在此期間，全球智能電表銷量的年均增速將保持在33%左右，在這里需要格外提到的是，其中亞太地區(qū)國家將會有強勢表現(xiàn)。

來源：中國經(jīng)濟網(wǎng)