信息來(lái)源:中國能源報
舊的能源體制已嚴重束縛生產(chǎn)力的發(fā)展,在社會(huì )、經(jīng)濟、技術(shù)等多方共同作用下,能源體制改革得以施行。中國能源體制改革即將全面鋪開(kāi),一個(gè)更為自由、平等、
智慧、繁榮的能源市場(chǎng)將為分布式能源和能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )造無(wú)限的發(fā)展空間。能源互聯(lián)網(wǎng)代表著(zhù)先進(jìn)生產(chǎn)力和新形勢下未來(lái)能源格局,必將成為中國經(jīng)濟轉型和社會(huì )進(jìn)
步的重要推手。
能源互聯(lián)網(wǎng)代表著(zhù)先進(jìn)生產(chǎn)力和新形勢下未來(lái)能源格局,必將成為中國經(jīng)濟轉型和社會(huì )進(jìn)步的重要推手。但舊的能源體制已嚴重束縛生產(chǎn)力的發(fā)展,現如今,在社
會(huì )、經(jīng)濟、技術(shù)等多方共同作用下,能源體制改革得以施行。而新電改方案的出臺將使智慧能源系統理念和技術(shù)有了與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)一步結合和實(shí)現成功應用的希
望。
今年3月發(fā)布的新電改方案——電改“9號文”,再次拉開(kāi)沉寂十年的電力體制改革大幕。據悉,下半年油氣市場(chǎng)化改革方案也將出臺,這意味著(zhù)中國能源體制改革即將全面鋪開(kāi)。一個(gè)更為自由、平等、智慧、繁榮的能源市場(chǎng)將為分布式能源和能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )造無(wú)限的發(fā)展空間。
當前“互聯(lián)網(wǎng)+能源”正被廣為關(guān)注,能源互聯(lián)網(wǎng)頂層設計文件由國家能源局牽頭、工信部等參與制定,6月,國家能源局在組織多次專(zhuān)家組籌備座談會(huì )的基礎上,
正式確定了《能源互聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計劃大綱》和12個(gè)支撐課題,預計在這些成果基礎上起草的能源互聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計劃大綱將在底前完成。
今天的中國,舊的能源體制已嚴重束縛生產(chǎn)力的發(fā)展,在社會(huì )、經(jīng)濟、技術(shù)等多方共同作用下,能源體制改革得以施行;能源互聯(lián)網(wǎng)代表著(zhù)先進(jìn)生產(chǎn)力和新形勢下未來(lái)能源格局,必將成為中國經(jīng)濟轉型和社會(huì )進(jìn)步的重要推手。
從美國、歐盟、日本等發(fā)達國家經(jīng)驗說(shuō)起,上述發(fā)達國家的能源轉型以及能源體制改革從二十世紀末就已開(kāi)始陸續鋪開(kāi)。盡管各國社會(huì )情況及能源稟賦迥異,但無(wú)一
不向著(zhù)更加市場(chǎng)化、清潔化、智能化的方向發(fā)展。電網(wǎng)結構發(fā)展的趨勢是:大力推進(jìn)融合清潔能源及可再生能源的分布式電源建設,將一定容量的分布式電源、區域
配電網(wǎng)及其所轄用戶(hù)負荷構成一個(gè)個(gè)獨立可控的微網(wǎng)系統,并通過(guò)智能電網(wǎng)將這些微網(wǎng)有機連接、集中調配控制,實(shí)現微網(wǎng)內及整個(gè)電網(wǎng)的平衡和最優(yōu)化配置。在丹
麥很早提出的細胞構架理論里,將微電網(wǎng)比喻為一個(gè)個(gè)的細胞,可再生能源的不穩定性盡量先在細胞內消化掉,然后與大電網(wǎng)形成互補關(guān)系。在這種理念的指導下,
過(guò)去十多年里,微網(wǎng)及智能電網(wǎng)的研究及技術(shù)突飛猛進(jìn),分布式電源和可再生能源得到了驚人的增長(cháng)。
伴隨分布式能源和可再生能源的發(fā)展,智能電網(wǎng)及微網(wǎng)技術(shù)日益成熟,其與互聯(lián)網(wǎng)的結合日益緊密,雖未正式提出能源互聯(lián)網(wǎng)概念,但已逐漸形成事實(shí)上的能源互聯(lián)
網(wǎng)。美國自科羅拉多州的波爾得在2008年完成智能電網(wǎng)第一期工程后,更多州開(kāi)始試運行智能電網(wǎng),IBM、谷歌、英特爾、思科、通用等巨頭都加入其
中,IBM將自己的軟件和服務(wù)器應用到智能電網(wǎng)系統中,思科主攻連接計量器、轉化器、數字化電站、發(fā)電廠(chǎng)之間的網(wǎng)絡(luò )系統,谷歌開(kāi)發(fā)出利用電表節約電費的應
用軟件。在歐洲,德國已在全國范圍內建立起售電平臺,售電商在2015年初已達到1000多家,可提供9000多種電力套餐,有的公司致力于開(kāi)發(fā)新的定制
化套餐(如工業(yè)電解鋁套餐、小城市三口之家套餐等),有的公司為用戶(hù)提供電力套餐搜索和篩選服務(wù),此類(lèi)分工已非常細致。
在中國,過(guò)去十余年,電網(wǎng)強勢壟斷地位無(wú)法撼動(dòng)。對于未來(lái)能源格局的設想,分布式能源等行業(yè)一直處于相對獨立的艱苦探索與醞釀中。
2002年,正值歐美日分布式能源發(fā)展如火如荼,恩耐特公司(英文名定為Beijing
Energy -
NetDe.Ltd.)在北京成立,恩耐特即能源互聯(lián)網(wǎng)(Energy-Net)的譯名。但當時(shí)對能源與互聯(lián)網(wǎng)相結合的理解還比較淺,僅是希望利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行分布式能源站的遠程監測和控制,從而減少運行人員,降低成本。
2004年,美國能源部與中國國家能源局在交流會(huì )議上提出了奧運村建立分布式“能源公園(Energy
Park)”的建議,方案結合了先進(jìn)的天然氣熱電冷三聯(lián)供技術(shù)、地源熱泵技術(shù)、光伏技術(shù)、蓄能技術(shù)及分布式能源系統集成技術(shù)等。天然氣分布式供能系統不僅
通過(guò)對能源的梯級利用實(shí)現高效供能,還可以解決可再生能源不穩定、不連續的問(wèn)題,這種理念在當時(shí)極具創(chuàng )新性。2008年,投資7000萬(wàn)元建設的北京南站
項目引入了將天然氣分布式供能、屋頂光伏和污水源熱泵相結合的概念設計。2009年,瑞典環(huán)境科學(xué)院與恩耐特合作完成了由歐盟資助的對北京經(jīng)濟技術(shù)開(kāi)發(fā)區
(亦莊)東區能源機構進(jìn)行優(yōu)化研究的項目,共同提出了建設能源合作社(Energy
Group:鄰近企業(yè)根據各自的用能特點(diǎn)共同建設互補型分布式供能的共同體)和能源公社(Energy
Community:將多個(gè)能源合作社進(jìn)一步組合成能夠實(shí)現全系統優(yōu)化配置的區域共同體)的構想。由于當時(shí)電網(wǎng)公司對區域供電的壟斷,開(kāi)發(fā)區還暫時(shí)不能接
受這種全新的概念。
之后,“能源公園”和“能源公社”的理念和技術(shù)被進(jìn)一步深化,最終被定名為“智慧能源系統”。該理念和技術(shù)廣泛應用于天津中新生態(tài)城、青島中德生態(tài)園、成都立體城、廣州中新知識城等幾十個(gè)區域項目的能源系統規劃方案或可行性研究報告中,但目前尚無(wú)一個(gè)成功運行的項目。
實(shí)現智慧能源系統的基本理念和條件是“能源系統的一體化、結構最優(yōu)化和高智能化”。在當前能源體制改革的契機下,打破電網(wǎng)壟斷,則可實(shí)現“一體化”,并最終達到“結構最優(yōu)化和高智能化”。
在以新的理念進(jìn)行區域能源規劃方面,2007年,作者對美國中西部平衡能源規劃(BEP)的思想進(jìn)行了充分研究并引入中國。
傳統能源規劃是采用傳統能源生產(chǎn)、轉換和利用的方式去滿(mǎn)足未來(lái)增長(cháng)的能源需求;平衡能源規劃的目標不僅是滿(mǎn)足未來(lái)能源需求,還要尋求節能環(huán)保的最優(yōu)化方
案,充分考慮當地能源的特點(diǎn)和結合可再生能源、天然氣分布式供能、總能系統等,是解決能源、環(huán)境、經(jīng)濟發(fā)展矛盾的重要途徑。目前按這個(gè)思路為山西省、安徽
銅陵等地做的分布能源規劃已經(jīng)得到了廣泛認可,但由于能源體制等原因,這些規劃暫時(shí)很難實(shí)施。
在與實(shí)際結合的過(guò)程中,平衡能源規劃方法被不斷進(jìn)行改進(jìn),發(fā)展成為綜合能源規劃方法,于2011年獲得1項發(fā)明專(zhuān)利——“一種分布式能源整體規劃優(yōu)化的系
統及其優(yōu)化方法”。綜合能源規劃建立了以能流網(wǎng)絡(luò )為基礎的物理模型,采用了多目標粒子群全局演化算法,可以支持分布式能源系統的多目標優(yōu)化設計。在
2012年青島中德生態(tài)園智慧能源系統規劃方案里,智能化被引入能源規劃,強調了互聯(lián)網(wǎng)在能源規劃中的意義。
與此同時(shí),近年來(lái)國內許多機構和學(xué)者開(kāi)始研究“微網(wǎng)”、“智能電網(wǎng)”等技術(shù)。新奧集團的泛能網(wǎng)概念于2012年正式推出,這些技術(shù)與智慧能源系統一起,為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展奠定了基礎。
發(fā)展智慧能源系統及區域綜合能源規劃方法的過(guò)程,是對未來(lái)能源格局和發(fā)展方向認識越來(lái)越清晰和深刻的過(guò)程,但是它尚未與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)緊密結合,對于能源市場(chǎng)
仍然沒(méi)有突破傳統的從大到小,從產(chǎn)能到用戶(hù)單向流動(dòng)的模式,對分布式供能考慮最多的是它對實(shí)現能源梯級利用和節能環(huán)保的作用,對它在能源互聯(lián)網(wǎng)中的作用尚
缺少全面的認識。電改意見(jiàn)的出臺將打破電力壟斷,使智慧能源系統理念和技術(shù)有了與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)一步結合和實(shí)現成功應用的希望。