時(shí)髦的誤區(qū)
自從“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念興起以來,“能源互聯(lián)網(wǎng)”突然成了個(gè)時(shí)髦的熱詞。不少人紛紛開始進(jìn)行“能源互聯(lián)網(wǎng)”概念的炒作。
在這些炒作中,絕大部分人混淆了一個(gè)概念,就是將“能源互聯(lián)網(wǎng)”與“互聯(lián)網(wǎng)+能源”等同了起來。
其實(shí),能源互聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)在的“互聯(lián)網(wǎng)+能源”不僅不是一回事,而且,兩者之間相差十萬八千里。
“能源互聯(lián)網(wǎng)”的概念,是杰里米-里夫金在他那本著名的著作《第三次工業(yè)革命》中首先提出來的。他認(rèn)為,第三次工業(yè)革命的最重要的標(biāo)志,就是能源互聯(lián)網(wǎng)的建立,而他所說的能源互聯(lián)網(wǎng),指的是電力能源網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)所形成一個(gè)全新的體系,而不是信息互聯(lián)網(wǎng)加上現(xiàn)有的能源體系。
各國(guó)在能源互聯(lián)網(wǎng)上的研究
能源互聯(lián)網(wǎng)并不是現(xiàn)在才開始研究,早在21世紀(jì)初期,就已經(jīng)得到了許多國(guó)家的重視。
2011年6月13日,美國(guó)白宮宣布實(shí)施一系列新的計(jì)劃,以加速國(guó)家電力基礎(chǔ)設(shè)施的現(xiàn)代化,支撐與能源互聯(lián)網(wǎng)緊密相關(guān)的電網(wǎng)創(chuàng)新項(xiàng)目(如FREEDM系統(tǒng)),并推進(jìn)清潔能源經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。該能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)計(jì)劃在2030年完成。
2011年,歐盟發(fā)布了“能源基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施”的戰(zhàn)略報(bào)告,提出了將歐盟各個(gè)國(guó)家的電網(wǎng)、氣網(wǎng)等能源網(wǎng)絡(luò)聯(lián)起來,建成跨歐洲的能源互聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略構(gòu)想。其中,2011-2014年,德國(guó)計(jì)劃撥款34億歐元,重點(diǎn)資助與能源互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù),包括能源儲(chǔ)存技術(shù)、電網(wǎng)技術(shù)以及可再生能源發(fā)電技術(shù)等。英國(guó)政府積極對(duì)以能源互聯(lián)網(wǎng)為核心的第三次工業(yè)革命進(jìn)行政策支持,將能源互聯(lián)網(wǎng)落實(shí)到電動(dòng)汽車和電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)項(xiàng)目上,制定了詳細(xì)的以實(shí)現(xiàn)可再生能源發(fā)電和強(qiáng)互動(dòng)性智能配電為主要目的的智能電網(wǎng)建設(shè)計(jì)劃,并制定出到2050年的智能電網(wǎng)線路圖及實(shí)施方案。
中國(guó)政府也非常重視能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。2011年,時(shí)任國(guó)務(wù)院副總理的李克強(qiáng)就向國(guó)務(wù)院各部門官員推薦《第三次工業(yè)革命》一書。在該書中,里夫金寫到:“建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,以此為支撐推動(dòng)第三次工業(yè)革命經(jīng)濟(jì)。如果做到這一點(diǎn),中國(guó)目前巨大的新能源潛力,將被極大釋放和充分利用,這將在很大程度上解決目前中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)面臨的困境。”
國(guó)內(nèi)的電力科學(xué)院、國(guó)防科技大學(xué)、華北電力大學(xué)等均對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)以及智能微電網(wǎng)進(jìn)行了研究。2010年7月15日,由中國(guó)工程院、中國(guó)能源研究會(huì)、國(guó)家能源專家咨詢委員會(huì)等機(jī)構(gòu)的有關(guān)專家組成評(píng)審委員會(huì),評(píng)審并通過了《中國(guó)智能能源網(wǎng)發(fā)展模式及實(shí)施方案》課題研究成果,這里的智能能源網(wǎng)就是能源互聯(lián)網(wǎng)的另一個(gè)說法。
究竟什么是能源互聯(lián)網(wǎng)?
能源互聯(lián)網(wǎng)的定義是,“通過先進(jìn)的電力電子技術(shù)、信息技術(shù)和智能能量管理技術(shù),將大量的微電網(wǎng)互聯(lián)起來,實(shí)現(xiàn)能量和信息的流動(dòng)和互通的能量對(duì)等交換與共享網(wǎng)絡(luò)。”
可見,能源互聯(lián)網(wǎng)的形成有一個(gè)基礎(chǔ),那就是“大量的微電網(wǎng)”。而“微電網(wǎng)”的概念,在本人2014年6月16日的博文《我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)系列分析之六:智能微電網(wǎng)將一統(tǒng)天下》一文中有詳盡的介紹,此處不再贅述。
簡(jiǎn)單地說,能源互聯(lián)網(wǎng)是能源的互聯(lián),而不是信息的互聯(lián)。它的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有些像信息互聯(lián)網(wǎng),目前,骨干電網(wǎng)相當(dāng)于信息互聯(lián)網(wǎng)的干線,或網(wǎng)絡(luò)總線,而每個(gè)微電網(wǎng)相當(dāng)于一個(gè)局域網(wǎng)。
由此我們可以知道為什么說把能源互聯(lián)網(wǎng)理解為“互聯(lián)網(wǎng)+能源”是個(gè)誤區(qū)。雖然現(xiàn)在的信息互聯(lián)網(wǎng)是今后的能源互聯(lián)網(wǎng)重的不可或缺的一部分,但“互聯(lián)網(wǎng)+能源”只不過是能源互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)子功能,相當(dāng)于目前所說的“智能電網(wǎng)”的概念。而能源互聯(lián)網(wǎng)更加重要的變化是能源的互聯(lián)。
能源互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)
由于能源互聯(lián)網(wǎng)是大量的微電網(wǎng)的集合,因此,微電網(wǎng)的技術(shù)是發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)的前提,微電網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)在2014年3月31日的博文《智能光伏微電網(wǎng)的特點(diǎn)與構(gòu)建》中已經(jīng)介紹過,除此之外,能源互聯(lián)網(wǎng)涉及的廣域能源互聯(lián)技術(shù),包括能源互聯(lián)傳輸相關(guān)技術(shù),微電網(wǎng)之間的信息互聯(lián)互通技術(shù)(也就是俗稱的“互聯(lián)網(wǎng)+能源”技術(shù),涉及到實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)處理等問題),多種能源方式(電力、燃?xì)狻⒐?、制冷等)的高效集成技術(shù),能源與其它公共服務(wù)的集成技術(shù),等等??傊?,能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)涉及到很廣泛的技術(shù),并非只是電力專業(yè)一門技術(shù)。不少技術(shù)都是已經(jīng)在其它行業(yè)里大量應(yīng)用,但在能源互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)新的框架下需要重新找到實(shí)現(xiàn)的新的方式。
能源互聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模應(yīng)用的條件
鑒于微電網(wǎng)是針對(duì)新能源的應(yīng)用形成的組網(wǎng)技術(shù),因此,能源互聯(lián)網(wǎng)也是針對(duì)新能源所形成的廣域能源互聯(lián)技術(shù)。因此,能源互聯(lián)網(wǎng)形成的條件,其實(shí)取決于新能源對(duì)于傳統(tǒng)能源的取代程度。這里面除了技術(shù)原因外,還有政治、環(huán)境的原因,也有經(jīng)濟(jì)原因。有關(guān)的情況可參考本博主所寫的《光伏發(fā)電的間隙性及其解決方案》、《新能源的優(yōu)缺點(diǎn)》兩篇文章。在這里,則主要列出能源互聯(lián)網(wǎng)在中國(guó)能夠得到大規(guī)模發(fā)展與應(yīng)用的幾個(gè)主要條件。
1)新能源成本下降導(dǎo)致需求市場(chǎng)化
無論哪種新能源,其發(fā)展的快慢與成本的高低息息相關(guān)。目前,在我國(guó)西部陽(yáng)光較好的地區(qū),發(fā)電成本已降到了0.6元/千瓦時(shí),可以實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。如果說早期的新能源是由政府補(bǔ)貼的政策推動(dòng)的話,那么,隨著光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電的成本不斷下降,新能源發(fā)電即將從依賴政府補(bǔ)貼的商業(yè)模式過渡到完全市場(chǎng)化的商業(yè)模式,預(yù)示著新能源產(chǎn)業(yè)即將面臨一個(gè)井噴式的增長(zhǎng)和一個(gè)長(zhǎng)期的高速發(fā)展。
2)中國(guó)的城鎮(zhèn)化進(jìn)程帶來的巨大的能源市場(chǎng)
國(guó)家已經(jīng)制定了城鎮(zhèn)化的規(guī)劃目標(biāo),我國(guó)在2020年要將城鎮(zhèn)化率從現(xiàn)在的50%提高到70%,這意味著有三億人要進(jìn)入城鎮(zhèn)化的生活,至少要增加3億千瓦的用電容量,相當(dāng)于目前全國(guó)總用電量的1/3。這么大的用電量國(guó)家已經(jīng)決定要全部用可再生能源來滿足,否則霧霾等問題將成為致命的社會(huì)問題。但是,城鎮(zhèn)化的用電不可能通過大規(guī)模的地面電站解決,必須依靠以智能微電網(wǎng)組成的能源互聯(lián)網(wǎng)方式,才是最佳、最實(shí)用的方案。
3)歐美雙反促使中國(guó)政府加快推出了新能源的支持政策
近年光伏和風(fēng)力發(fā)電價(jià)格的不斷下跌,將使光伏發(fā)電從目前的補(bǔ)充能源一躍而成為替代能源甚至主力能源,歐美不愿自身國(guó)家未來的支柱能源由中國(guó)主導(dǎo),因此先后試圖以“雙反”等貿(mào)易保護(hù)措施來遏制中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,以保持其在傳統(tǒng)能源多年來形成的壟斷供應(yīng)局面,并通過石油供應(yīng)和運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)來扼住中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脖子。
從上面可以看到,能源互聯(lián)網(wǎng)的形成現(xiàn)在已經(jīng)基本具備條件。尤其是第三條,光伏、風(fēng)力等新能源目前已經(jīng)連續(xù)兩年造成了我國(guó)石油進(jìn)口需求的下降,對(duì)于國(guó)際石油格局造成了巨大的影響,給我國(guó)的能源安全做出了巨大的貢獻(xiàn)。既然成果初顯,我們當(dāng)然要再接再厲,繼續(xù)大力發(fā)展新能源。而新能源的大量應(yīng)用,最終一定是通過能源互聯(lián)網(wǎng)的形式進(jìn)行的。
所以,我們要大力推動(dòng)能源互聯(lián)網(wǎng),但不要將“能源互聯(lián)網(wǎng)”局限在“互聯(lián)網(wǎng)+能源”這個(gè)狹窄的領(lǐng)域中,雖然“互聯(lián)網(wǎng)+能源”作為智能電網(wǎng)的形象稱呼,也是非常有意義的,但這兩者還是有著天壤之別的。