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“互联网+”行动对电力工业的影响研究

2016-06-16 08:24:29 电力信息与通信技术

1 “互联网+”行动计划背景

2015 年政府工作报告中首次提出要制定“互联网+”行动计划,目的是推动移动互联网、大数据、云计算、物联网等与现代制造业结合,促进工业互联网、电子商务和互联网金融健康发展,引导互联网企业拓展国际市场,引发了各方关注和热议。2015年7月初,国务院印发《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,提出了11项行动,“互联网+”智慧能源是其中内容之一,这既是新常态下推动互联网与各行业各领域深度融合的行动纲领,也是引导未来十年经济社会发展的战略蓝图。

与此同时,社会各界力量积极行动。在能源电力行业,出现了能源互联网热潮:能源局启动了十余项研究课题,组织电网公司、高等院校、研究机构等,就能源互联网的形态、商业模式、政策和机制基础、技术和标准开展研究;清华大学成立了能源互联网创新研究院,积极参与其中,大力宣传能源局域网、能源碎片化等思想理念,对能源局等决策层产生了一定的影响;BAT等互联网巨头积极部署,正在挺进能源电力行业;多个相关的产业联盟业已形成。

2 “互联网+”行动计划解读

“互联网+”内容

国务院印发的《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》指出,积极发挥我国互联网已经形成的比较优势,把握机遇,增强信心,加快推进“互联网+”发展,有利于重塑创新体系、激发创新活力、培育新兴业态和创新公共服务模式,对打造大众创业、万众创新和增加公共产品、公共服务“双引擎”,主动适应和引领经济发展新常态,形成经济发展新动能,实现中国经济提质增效升级具有重要意义。

“互联网+”智慧能源与能源互联网

“意见”明确了11项重点行动,其中包括“互联网+”智慧能源。“互联网+”智慧能源行动,即通过互联网促进能源系统扁平化,推进能源生产与消费模式革命,提高能源利用效率,推动节能减排。加强分布式能源网络建设,提高可再生能源占比,促进能源利用结构优化。加快发电设施、用电设施和电网智能化改造,提高电力系统的安全性、稳定性和可靠性。

“互联网+”智慧能源包含了能源行业主动或被动地被互联网改造的含义。由于智慧能源以发展可再生能源、清洁能源替代化石能源为主要目的,而风、光等清洁能源的大规模开发利用是通过发电完成的,另一方面,随着社会的发展,能源消费逐步演变成以电力消费为主。因此,“互联网+”以电力系统为主的能源生产消费系统成为“互联网+”智慧能源的最主要组成,国内专家称之为能源互联网。

国家电网公司将全球能源互联网(GlobalEnergyInterconnection)定义为“特高压电网+泛在智能电网+清洁能源”。全球能源互联网是站在全球能源发展高度提出的构想,是坚强智能电网发展的高级阶段,核心是以清洁能源为主导,以特高压电网为骨干网架,各国各洲电网广泛互联,能源资源全球配置,各级电网协调发展,各类电源和用户灵活接入的坚强智能电网。国家电网公司认为,全球能源互联网中的泛在智能电网已涵盖了能源互联网的内容。

3 互联网思维对能源互联网影响

1)互联网思维对能源与电力行业的启示。能源互联网是一种全新的思维模式,核心是以“全连接”来重构能源企业的思维模式,包括电力消费者和发电企业之间、发电企业和电网之间、电力消费者和电网之间,以及服务企业和消费者之间各方面。互联网思维从用户思维、极致思维、流量思维、社会化思维、大数据思维、平台思维、跨界思维七大思维方式影响并改造能源电力行业。

2)互联网思维对电力行业商业模式的影响。从传统电网体系向能源互联网体系转换的过程中,将涌现出一批新商业模式。未来,电网公司将逐渐从输配电资产的投资和运营管理企业进化为信息服务企业,很多新的服务模式将应运而生。

3)互联网思维对能源基础设施的影响。互联网式的新一代能源系统是以电力为中心,以电网为主干,涵盖源端、受端和传输系统的智能能源网络。其借助互联网实现多种能源的相互融合共享,通过各种能源基础设施之间的相互通信和协调,实现能源之间的多层调度和精准控制,同时借助现代信息技术和通信技术对能源的使用进行控制和监测,保证高效稳定的能源供给平衡。借鉴互联网理念提供一种自下而上的新型组网方式,以局域自治和广域能量交换方式最大限度的消纳源用的动态性,从而减少对大电网的影响,降低大电网的安全稳定性风险。

4)互联网思维对信息物理融合系统的影响。信息物理融合系统(cyber-physicalsystem,CPS),是在物理世界感知的基础上,深度融合计算、通信和控制能力,通过信息空间虚拟网络和物理空间实体网络的相互协调,形成的多维异构的计算单元和物理独享在网络环境中高度集成交互的新型智能复杂系统。

5)互联网思维对能源互联网应用的影响。互联网化的能源应用特征为:信息透明,即打破信息的不对称格局,竭尽所能透明一切信息;开放共享,即能源互联网各参与方在开放共享的环境下可以进行多种类型的交易;平等共赢,即每一个参与的个体都是平等的;自适应,即互联网的群蜂意志拥有自我调节机制。能源互联网的运营主体真正对多能互补、新能源的应用、用户互动、需求响应、节能服务、售电服务等等负责。

4 能源互联网概念与架构

1)能源互联网的概念。我们认为,能源互联网是信息演变成为一种新的生产资料之后与传统能源系统相融合的新型生态化能源系统。能源互联网物理视图(图1)首先是传统气网、电网、热网、油网与交通网等多种能源网络互联互通融为一体的新型能源网络,具有完整的能源资源利用和能量循环系统耦合结构。能源互联网以可再生能源优先、以电等二次能源为基础,其他一次能源为补充的多元能源结构,形成以分布式为主、集中式为辅、互相协同的可靠供应模式,同时通过以互联网技术为管控运营平台实现多种能源系统需供互动、有序配置,进而促进社会的经济、低碳、智能、高效的平衡发展。

2)能源互联网的架构。英国学者张小平提出了全球电力能源互联网的架构(图2),由四个物理层组成,即跨国、洲际层,国家层,地区、城市层和用户层。这四个层面互相依从,成为有机整体,实现分散与集中的互补。

能源互联网是信息通信技术与传统能源系统紧密耦合的系统,其物理网络体系架构是电、热、气、油、核、交通以及分布式可再生能源等各种传统独立运行的能源网络以先进信息技术和能源交易体系为纽带而形成的一种新型能源互通互联的网络。从物理网络看,能源互联网是以电力为核心,供电、供热、供冷、供气、电气化交通等多个复杂能源系统互通互联的新型综合能源网络。总体而言,能源互联网可以划分为物理基础网络、信息数据平台和价值实现平台三个层次。

5 总结及展望

1)“互联网+”行动计划的出台,符合社会进步和技术发展需要,对保障我国经济新常态下的社会经济发展、提高全民族创新能力、推动我国技术创新技术进步,都有着重要的战略意义;

2)能源互联网是“互联网+”智慧能源的重要组成。“互联网+”智慧能源行动计划中所指的能源互联网,以促进分布式能源和电动汽车的发展为目的,主要涉及电网的配用电部分。因此,从范围和内容上看,能源互联网可以被看作是智能电网或泛在智能电网中的一个组成部分,但其在智能配用电系统基础上进行了内容扩充或概念提升;

3)能源互联网的主要理论依据是:传统电网就其本质是不适合接纳风、光等新能源的,而风、光等新能源具有天然的分布特征,适合就地开发和就地消纳,能源互联网为这种分布式能源的生产、消费和交易提供了根本性的解决方案;

4)当前,我国电力改革新方案和新能源发展面临的压力,给能源互联网的发展提供了一定的空间,但由于用户特点方面的差异,政策和机制的不完善,也给能源互联网的发展带来了很大阻力。自下而上的培育是否能形成适当的商业模式,星星之火,是否可以产生燎原之势,有待实践的检验。




责任编辑: 江晓蓓

标签: 电力工业

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