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孫宏斌:泛在綜合能量管理賦能能源互聯(lián)網(wǎng)

來源:蘇州雷盾電氣有限公司發(fā)布時間:2021-06-17 05:21:29

核心閱讀:

●泛在的墻或者壁壘,需要泛在的互聯(lián)和物聯(lián)。類是看得見的物理之墻,第二類是看不見的非物理之墻,這個墻更高。

●檢驗?zāi)茉椿ヂ?lián)網(wǎng)成功與否,唯一的試金石就是電力能源領(lǐng)域是否已成為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的沃土。

●泛在的綜合能量管理系統(tǒng)的核心是多能互補綜合能量管理系統(tǒng)。

●物理互聯(lián)是能源互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的物理基礎(chǔ),而信息互聯(lián)是能源開放共享生態(tài)形成的技術(shù)關(guān)鍵。

“能源互聯(lián)網(wǎng)有什么新使命?什么是顛覆性技術(shù)?電力能源領(lǐng)域是否已成為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的沃土……”近日,在“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)與城市智慧能源研討會”上,清華大學(xué)電機系教授、能源互聯(lián)網(wǎng)能量管理與調(diào)控研究中心主任孫宏斌在演講伊始就拋出了一連串問題,而這也是行業(yè)熱點。那么,能源互聯(lián)網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是什么關(guān)系?泛在綜合能量管理系統(tǒng)將會為未來的園區(qū)、公共建筑乃至整個城市提供哪些服務(wù)?今后能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢如何?孫宏斌教授為本報一一作答。

破除各類壁壘是能源互聯(lián)網(wǎng)的使命

記者:您曾提出,能源互聯(lián)網(wǎng)是理念先行,引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展的方向。那么,應(yīng)該如何來理解能源互聯(lián)網(wǎng)?

孫宏斌:這里,我想談三個關(guān)鍵詞——使命、顛覆、試金石。

能源互聯(lián)網(wǎng)的使命就是要破除阻礙開放共享能源生態(tài)形成的各類壁壘。在傳統(tǒng)的能源系統(tǒng)里,這樣的壁壘無處不在,我們稱之為“泛在”。泛在的墻或者壁壘,需要泛在的互聯(lián)和物聯(lián)。我們希望打破各種壁壘,構(gòu)建更好的開放共享能源生態(tài),包括上下游的產(chǎn)業(yè)鏈以及能源系統(tǒng)內(nèi)部。分析這種壁壘可以發(fā)現(xiàn),類就是看得見的物理之墻。比如,如何把冷、熱、氣、電、交通的壁壘破除?這就要形成綜合的能源系統(tǒng)。第二類就是看不見的非物理之墻,這個墻更高。比如,跨區(qū)域風(fēng)電消納問題,這里有商業(yè)模式、市場、區(qū)域的政策之墻。從整體來講,非物理之墻里還有學(xué)科之墻,在大學(xué)里,冷、熱、氣、電、交通、信息,如何突破學(xué)科交叉的瓶頸,這也是構(gòu)建開放共享能源生態(tài)的內(nèi)容之一。

能源互聯(lián)網(wǎng)是個顛覆性技術(shù)。那么,什么是顛覆性技術(shù)?夠難、夠新、夠尖端的就是嗎?其實不盡然。這項概念早是由美國哈佛商學(xué)院克萊頓教授·克里斯滕森在《顛覆性技術(shù)的機遇浪潮》一書中提出的,他認為,顛覆性技術(shù)不是指技術(shù)的創(chuàng)新度,而是效果的顛覆性,即能夠?qū)π袠I(yè)帶來創(chuàng)造性的破壞,并促進其重大發(fā)展。比如,人類對于大規(guī)?;茉吹睦?,就像是人類歷史長河中的一朵浪花。大約在200年前次工業(yè)革命,這朵浪花跳起來。而到了2000年左右,便達到了頂峰。預(yù)計在未來的200年間,這朵浪花會掉下去。所以,當下我們處在這朵浪花的快速下降沿,處在一個能源巨大變革的時代,是顛覆性的。其中能源互聯(lián)網(wǎng)將在其中起著十分重要的支撐作用。

個人認為,檢驗?zāi)茉椿ヂ?lián)網(wǎng)成功與否,唯一的試金石就是電力能源領(lǐng)域是否已成為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的沃土。若能源開放共享的生態(tài)得以建立,眾多的互動者積參與進來,整個能源系統(tǒng)的生產(chǎn)力、創(chuàng)新力便會得到巨大釋放。

泛在的綜合能量管理系統(tǒng)

保障能源安全

記者:泛在的綜合能量管理系統(tǒng)目前都有哪些應(yīng)用場景?能達到什么樣的效果?

孫宏斌:提到泛在的綜合能量管理系統(tǒng),首先,看兩個定語。所謂“泛在”,就是無處不在、千家萬戶的多主體,是分布自治的意思。而“綜合”,是指橫向的冷、熱、氣、電、交通等不同能量系統(tǒng)的集成綜合,也包括源、網(wǎng)、荷、儲等不同環(huán)節(jié)縱向綜合的協(xié)同。泛在的綜合能量管理系統(tǒng)的核心是多能互補綜合能量管理系統(tǒng)(IntegratedEnergyManagementSystem,簡稱“IEMS”),這個概念是我們在上首先提出來的。我們希望提供綜合的能量管理系統(tǒng),實現(xiàn)多能互補,源網(wǎng)荷儲的協(xié)同,用信息流來調(diào)控能量流,降低用能成本,提高終端能效,保障供能安全和擴展市場服務(wù),這是為綜合能源服務(wù)商服務(wù)的。

值得注意的是,目前,保障供能的安全問題變得越來越。以北京為例,今年5月份,由于燃氣的不足,使得電力系統(tǒng)發(fā)生故障。北京作為一個大型都市,這個問題非常。不但在北京市,浙江省、廣東省都存在這個問題,小到一個工商業(yè)園區(qū)也是這樣,所以綜合的能量之間耦合在一起,連鎖的安全問題就非常大。在此就不單是考慮提高綜合能效、降低成本的問題,而必須要以安全供能為前提。

記者:泛在電力物聯(lián)網(wǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng)之間是什么關(guān)系?有何異同?

孫宏斌:能源互聯(lián)網(wǎng)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)都具有開放、互聯(lián)、共享、用戶為核心的互聯(lián)網(wǎng)思維的特點,采用“互聯(lián)網(wǎng)+”,實現(xiàn)多能互補協(xié)同,走向市場驅(qū)動的路線,從而達到構(gòu)建新的開放共享能源生態(tài)的目的。

然而,二者的視角、使命、范圍不盡相同。能源互聯(lián)網(wǎng)是自上而下,全能源鏈的總體視角,而泛在電力物聯(lián)網(wǎng)則是自內(nèi)而外,以電網(wǎng)為核心向外擴展,包括邊緣(源、荷內(nèi)部)和外部(冷、熱、氣、交通)。能源互聯(lián)網(wǎng)更體現(xiàn)國家意志,以消除壁壘,突破能源生產(chǎn)關(guān)系變革,釋放生產(chǎn)力為使命。而泛在電力物聯(lián)網(wǎng)主要體現(xiàn)企業(yè)意志,以轉(zhuǎn)型能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),推動經(jīng)營模式變革為使命。從范圍看,能源互聯(lián)網(wǎng)主要指“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源,泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是其子集。而泛在電力物聯(lián)網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)在國家電網(wǎng)企業(yè)中的實例化,是核心和樞紐,但國家電網(wǎng)這個實例非常重要,是整個國家的能源互聯(lián)網(wǎng)的樞紐和平臺部分。

信息互聯(lián)和物理互聯(lián)

是今后發(fā)展的方向

記者:當前IEMS在不同的應(yīng)用場景中發(fā)揮著什么作用?可以提供哪些服務(wù)呢?

孫宏斌:它的結(jié)構(gòu)總體來講是云邊協(xié)同的服務(wù),在云上為千家萬戶提供并發(fā)的能量管理服務(wù)。在邊緣為本地的園區(qū),還有各種智慧體,包括樓宇、智慧小城、小鎮(zhèn),提供智能的邊緣計算。

比如一個是在邊緣上的IEMS,可能是一個園區(qū)的IEMS,像大腦一樣管理著工業(yè)園區(qū)或者商業(yè)園區(qū)、科技園區(qū),或者醫(yī)院、酒店、學(xué)校。而另外一個是面向大城市云上廣域的IEMS,它是泛在的,就像大家看到的滿天星辰,每個星星是一個智慧體,管理著一個主體。

在邊緣方面,北京科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)的數(shù)字化改造是目前大家認為非常成功的能源互聯(lián)網(wǎng)局域網(wǎng)案例。從效益來看還不錯。它是一個老的園區(qū),該園區(qū)大概有14家企業(yè),他們通過做了綜合的IEMS,能夠支持冷、熱、氣、電多種潮流的計算仿真分析,操作之前都可以在這上面模擬,而且有各種靈敏度,包括經(jīng)濟靈敏度、能效、控制靈敏度。比如,溫度降低1攝氏度,整個園區(qū)的成本會下降多少。經(jīng)過一番改造發(fā)現(xiàn),老工商業(yè)園區(qū)改造是容易成功的。

另外就是在云上的服務(wù)。比如廣州的城市能源互聯(lián)網(wǎng)項目,這是國家能源局已經(jīng)驗收的首批國家級能源互聯(lián)網(wǎng)示范項目,它采用了“1+3+3”的總體架構(gòu),涵蓋了特大城市能源互聯(lián)網(wǎng)的核心元素。其中,“1”是一個“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源綜合服務(wù)平臺,“3”是三個智慧園區(qū),另外一個“3”是三個創(chuàng)新的業(yè)態(tài),體量很大,覆蓋整個都市,展示整體的能源互聯(lián)網(wǎng)特征。

具體以廣州從化工業(yè)園區(qū)的綜合能量管理系統(tǒng)研發(fā)和示范項目為例,這個園區(qū)的核心部分約有12平方公里,是一個典型的工業(yè)園區(qū)。工業(yè)園的能源格局呈現(xiàn)大容量、多能流、可再生能源高滲透等特點,具有開展多能協(xié)同、多能優(yōu)化調(diào)度等良好基礎(chǔ)條件,是開展“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源綜合能源服務(wù)業(yè)態(tài)模式示范較為適宜的區(qū)域。通過在園區(qū)內(nèi)建設(shè)IEMS系統(tǒng),并提出虛擬電廠和用戶需求側(cè)響應(yīng)模式,實現(xiàn)了靈活性資源集群同步化控制技術(shù),終系統(tǒng)實現(xiàn)部署應(yīng)用。

記者:關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng),您認為今后主要有哪些發(fā)展方向?

孫宏斌:個人認為,目前主要有兩個方向。一是信息互聯(lián)。信息互聯(lián)技術(shù)專注于能源互聯(lián)網(wǎng)中多種能流的數(shù)據(jù)智能感知和可靠傳輸,建立分布式計算平臺和多方數(shù)據(jù)共享機制,提供大數(shù)據(jù)的潛力挖掘,通過打破信息壁壘,實現(xiàn)信息互聯(lián)互通、開放共享。這主要是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在能源系統(tǒng)中的應(yīng)用;二是物理互聯(lián)。物理互聯(lián)技術(shù)則專注于打破傳統(tǒng)集中式、單向且相對獨立的能源系統(tǒng)間的物理壁壘,通過建立綜合能源系統(tǒng),提高高效能源轉(zhuǎn)換和存儲,實現(xiàn)能量的互聯(lián)互通。而這一點主要是運用互聯(lián)網(wǎng)思維在改造能源系統(tǒng)。

其中,物理互聯(lián)是能源互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的物理基礎(chǔ),而信息互聯(lián)是能源開放共享生態(tài)形成的技術(shù)關(guān)鍵。下一步,如果在政策和市場機制方面取得突破,能源互聯(lián)網(wǎng)即將迎來井噴式的發(fā)展,這個才是決定性的驅(qū)動力。


原標題:泛在綜合能量管理賦能能源互聯(lián)網(wǎng)(闊步新時代·勇?lián)率姑こ鞘心茉崔D(zhuǎn)型巡禮—— 互聯(lián)互通)

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