信息來(lái)源:國家電網(wǎng)報
近期,國家發(fā)改委、能源局及工信部聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導意見(jiàn)》,推動(dòng)智能化能源生產(chǎn)消費基礎設施建設,加快形成開(kāi)放共享的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形態(tài),為我國未來(lái)電力系統智能化創(chuàng )新發(fā)展注入新活力。
目前,關(guān)于“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源在能源電力產(chǎn)業(yè)中的應用,不同企業(yè)和機構有著(zhù)不同的認識,但基本共識是以電力系統為核心,應用先進(jìn)信息技術(shù)實(shí)現多種能源融合和高效利用。發(fā)電、電網(wǎng)、用電設備和客戶(hù)在連接能源互聯(lián)網(wǎng)后,可以實(shí)時(shí)交換信息,通過(guò)整合運行、氣象、電網(wǎng)、電力市場(chǎng)等數據,實(shí)現對整個(gè)系統的效率優(yōu)化和安全調度。
提升新能源發(fā)電效率促進(jìn)常規電源智能靈活運行
變動(dòng)性新能源發(fā)電的出力預測和調度運行優(yōu)化一直是新能源運行消納的難題。借助數值氣象預報、大數據、云計算等互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù),將有望提升風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電出力預測的精度和調節性能,進(jìn)一步提高新能源消納能力。通過(guò)海量數據分析與處理,實(shí)時(shí)優(yōu)化新能源電廠(chǎng)整體運行方案,實(shí)現新能源發(fā)電最高效的電能輸出;并利用智能新能源信息管理平臺,結合物聯(lián)網(wǎng)、云計算技術(shù),遠程監控新能源電廠(chǎng)的數據和運轉情況。
目前,國內已經(jīng)有企業(yè)建立了基于大數據的風(fēng)電數據實(shí)時(shí)處理平臺,提高風(fēng)電發(fā)電效率。在風(fēng)力發(fā)電機葉片和風(fēng)機內外部加裝近百個(gè)傳感器和雷達,讓雷達監測風(fēng)的流動(dòng)性、強弱,通過(guò)傳感器收集各項數據,并匯總到云端計算分析,再利用數據分析專(zhuān)家系統、主動(dòng)性能控制和基于可靠性的決策算法等,提升風(fēng)電發(fā)電效率。
同時(shí),互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)有望為常規電源運行的智能化和靈活性帶來(lái)重要契機。目前,常規燃煤機組運行調節能力有限,導致在負荷低谷時(shí)段,燃煤機組難以開(kāi)展深調節,為風(fēng)電等新能源騰出消納空間。未來(lái),燃煤機組可以捆綁電鍋爐、熱泵、儲熱等設備,通過(guò)發(fā)達電廠(chǎng)信息系統協(xié)調優(yōu)化控制多設備聯(lián)合運行,將有可能明顯增強燃煤機組運行靈活性。以丹麥燃煤機組為例,為促進(jìn)低谷時(shí)段風(fēng)電消納,同時(shí)滿(mǎn)足對客戶(hù)的不間斷供熱,丹麥熱電聯(lián)產(chǎn)機組普遍配置了可以靈活調度的電鍋爐、熱泵和儲熱罐,通過(guò)完善電廠(chǎng)調度通訊系統,統籌協(xié)調風(fēng)電、燃煤機組和其它設備聯(lián)合運行。在風(fēng)電過(guò)剩時(shí)段,通過(guò)電鍋爐/熱泵,將風(fēng)能產(chǎn)生的電能轉換為熱能進(jìn)入地區供熱系統;在熱能過(guò)剩時(shí)段,還能將多余熱能存儲在儲熱罐中,用于高峰熱負荷調節。這些措施使丹麥成為世界風(fēng)電高比例消納的典范,2015年丹麥風(fēng)電發(fā)電量占用電量的比例高達42%。
構建新型電力消費新模式催生新的增值業(yè)務(wù)需求
推動(dòng)智能化能源生產(chǎn)消費基礎設施建設,在電力消費終端,將實(shí)現精準感知、實(shí)時(shí)響應需求,完善現有業(yè)務(wù)、拓展增值服務(wù)。其優(yōu)勢在于,首先,能滿(mǎn)足各類(lèi)用能終端靈活接入需求;依托信息技術(shù),實(shí)現配用電海量信息采集與處理,構建智能化電力運行監測、管理技術(shù)平臺,使電力設備和用電終端基于互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行雙向通信和智能調控,實(shí)現分布式電源與電動(dòng)汽車(chē)等終端設備及時(shí)有效接入,形成開(kāi)放共享的能源網(wǎng)絡(luò )。
其次,“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源將催生新的業(yè)務(wù)需求,實(shí)現客戶(hù)用電管理優(yōu)化、用能實(shí)時(shí)分析和預測、合同能源管理、需求側響應服務(wù)等高級應用,并提供用電增值服務(wù),與客戶(hù)分享增值收益。例如,法國電力公司基于大數據實(shí)現了用電信息采集全覆蓋。目前,全法已經(jīng)安裝了3500萬(wàn)只智能電表,智能電表主要采集個(gè)體和家庭的用電負荷數據。以每只電表每10分鐘抄表一次計算,3500萬(wàn)只智能電表每年將產(chǎn)生1.8萬(wàn)億次抄表記錄和600萬(wàn)億字節的壓縮前數據。通過(guò)智能電表、電網(wǎng)運行、氣象等數據高速處理負荷曲線(xiàn)數據,預測用電趨勢,全面優(yōu)化用電需求側管理和用電調度。
推動(dòng)電力系統轉型升級實(shí)現生產(chǎn)者與消費者雙向互動(dòng)
采用物聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算和移動(dòng)終端等技術(shù),通過(guò)電網(wǎng)將傳統集中式發(fā)電廠(chǎng)、風(fēng)電場(chǎng)、太陽(yáng)能電站、分布式電源等生產(chǎn)端和工業(yè)、建筑、交通等消費端緊密連接,實(shí)現生產(chǎn)者與消費者能源流、信息流的雙向互動(dòng),推動(dòng)發(fā)、輸、配、用電各環(huán)節創(chuàng )新產(chǎn)品服務(wù)和商業(yè)模式,加快向開(kāi)放、共享、互動(dòng)、智能、綠色、低碳的電力系統轉型升級。原有以生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)為中心、安全為基礎、能源流與信息流單向流動(dòng)的系統架構將發(fā)生重大改變,以客戶(hù)為中心、體驗為導向、能源流與信息流雙向流動(dòng)的新架構及價(jià)值鏈將被建立,推動(dòng)以大數據、云管理為特征的供應側業(yè)務(wù)創(chuàng )新,以及以智能、節能為特征的需求側服務(wù)創(chuàng )新,電力系統將由單一生產(chǎn)供電體系逐步升級為綜合能源服務(wù)平臺。
另一方面,與競爭性行業(yè)相比,電力系統是經(jīng)濟社會(huì )的重要基礎設施,具有公共事業(yè)、重資產(chǎn)、設備專(zhuān)用性強、自然壟斷、產(chǎn)品單一等特征。特別是電網(wǎng),具有發(fā)輸配用實(shí)時(shí)平衡、難以大規模儲存、安全性可靠性要求高、依靠固有網(wǎng)絡(luò )傳輸等技術(shù)特征。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),難以改變電力系統的生產(chǎn)消費鏈條。未來(lái)“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源融合應用的實(shí)質(zhì),仍是以電力系統為主導,信息網(wǎng)絡(luò )技術(shù)為輔助的總體發(fā)展格局。信息流將實(shí)現對整個(gè)能源流的效率優(yōu)化和安全調度,但難以根本改變能源流固有的物理屬性。