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未來新能源+互聯網碰撞=能源互聯網?

能源互聯網離不開互聯網,或者說離不開ICT及電子技術。近十年來ICT及電子技術的迅速發展,是能源互聯網、工業互聯網、工業4.0以及人工智能的最基層使能技術、使能條件?,F在我們看德國的工業4.0、中國的兩化融合,以及萬物互聯的演變,歸根到底是ICT和電子技術的發展。技術使得電子器件的成本大規模的降低,同時性能大幅上升。如果根據摩爾自己當初提出摩爾定律時候也不過定律有效期在十年之內,但沒有想到35年了摩爾定律還在發展,并且新的技術的涌現,不斷延續著摩爾定律的神話,未來,ICT及電子技術的發展還會延續下去。任何一項商業應用技術都要放在進化的語境內來探討,能源互聯網和互聯網也不例外。

互聯網的未來

互聯網的未來怎么走?第一方向是通信技術的進化,像FTTX技術、LTE技術等,更快更好的通信是互聯網發展永遠的方向。

第二是物聯網(IOT),包括數量龐大的設備的管理機制,傳感器網絡的收集,整合,處理和分析技術以及物聯網控制決策優化技術,在萬物互聯的背景下如何管理百億數量級的設備,并使其產生正的商業效益和社會效益呢?此時,物聯網和云計算以及人工智能的結合就顯得尤為重要。通過機器學習和人工智能進行數據的優化,判斷數據是否有用還有怎么用,以及對歷史數據和橫向數據進行整合分析和比較。

第三個方向是物聯網,目的是處理不同利益相關者之間錯綜復雜的商業關系,以及建立創新的商業模式,第四個方向是云計算,實現私人云和公共云的靈活切換,并且商業模式將向“軟件即服務”和“硬件即服務”發展,尤其是后者。

能源和未來互聯網的碰撞

未來互聯網和能源碰撞之后會有什么?第一是廣泛的連接。各種設備實現端對端的連接,比如分布式能源、樓宇管理系統、電動汽車、智能家居等,如果能夠讓任何設備、組織實現端對端的連接,會產生不可思議的效果。

其次是管理。能源互聯網會接入巨量的設備并產生天量的數據,怎么管理和利用這些數據和設備,是未來互聯網幫我們解決的問題之一。能源互聯網將實現更多功能,比如設備身份登記,大數據分析,網格管理以及分布式處理。

第三是服務?,F在的商業模式還是基于產品的,尤其在一些制造業,基于設備或者基于硬件的商業模式,而在電力行業,商業模式也是基于產品的,這個產品就是電力。未來互聯網能夠支持新的基于信息的能源互聯網應用,比如電力消費者和電力生產者指尖,以及消費者和消費者,生產者和生產者之間的信息共享,設施共享,即時合作,費用實時和跨期分攤,動態電價和計費服務等。

第四是智能。當人工智能注入到物聯網的時候會發生有意思的變化,這也是非常值得關注的。系統內的發電設施,儲能設施,企業和家庭內每一臺用能設備和電動汽車,都可以智能化,智能化之后,設備和設備,設備和系統之間可以進行溝通和協作,自我管理。

最后是安全和隱私。我們談能源互聯網,談任何和ICT相關應用的永遠離不開安全和隱私,這也是我認為能源互聯網將來可能會面臨最大的瓶頸。

能源互聯網的主要組成部分

用能設備:SmartFacility

SmartFacility涵蓋了樓宇能源管理系統、智能家居系統、工業節能系統等。這些都是能源互聯網重要的末端環節,是主要用能設備,也是虛擬電廠的組成部分。

儲能設備:E-Mobility

電動汽車將成為能源互聯網的有機組成部分,既是主要用能設備,也是重要的分布式儲能單元。

微電網

在能源互聯網里,微電網是小區域中“發電設備/用電設備/儲能設備/配電網”之間的完美結合點,具備柔性,可擴展,健壯并且低成本的特征。通過模塊化設計,應用和服務都是弱耦合,用電設備和電源設備可以靈活的接入。

輸配電網

能源互聯網的輸配電網將由高度可靠、強壯、安全的配電網架構組成,并且能夠柔性兼容分布式能源的輸入和配送,對全局電力形成網格化管理。

電力交易市場

電力交易是能源互聯網重要的革新環節?;趯>W或者因特網的電力交易市場,不僅提供交易服務,還提供需求預測,設備管理,電力期貨交易等服務。

能源互聯網是“安全、穩定、可靠的自適應、實用性智能生態系統”

隨著物聯網技術、虛擬物理系統(CPS)等技術的不斷革新,能源互聯網實現自我管理已并非難題,“自適應”將表現為不同能源和用能設備能夠在一張網內和諧運作,并且保持系統的高可靠性和電力供應的高質量,通過本地層面的決策就能夠實現管理。此外,利用大數據,云計算和智能技術,能源互聯網將實現系統和設備的智能化,并在控制和交互上能夠實現跨系統和跨設備。在能源互聯網的運行過程中,通過監控和傳感提高資產效用,成功減少不必要冗余。而最根本的輸配環節,能源互聯網的生態系統將必須具備極高穩定性、可靠性以及能夠實現大規模新能源并網,成為即插即用,即插即發的柔性電網,同時還必須保證使用信息合規合法,確保網絡不被入侵,無論是物理侵入還是網絡侵入。

能源互聯網將帶來的巨變

全局輸配電系統監控

目前電網管理者對輸配電系統的監控能力是比較弱的,低壓配電端是監控不到的。例如,郴州08年雪災的時候由于不清楚斷電地點,無法在最快的時間解決故障,更不具備輸配資產遠程管理能力,無法監測輸配電設施的健康程度,無法提前預防以避免類似的事故發生。在能源互聯網中,輸配電系統的全局監控能夠快速發現故障、精確定位,甚至實現電網自動修復,大大提高電網的可靠性和安全性,舉例來說,傳感器可以在設備發生故障時,立即發出警告給維修人員,甚至可以在設備還沒發生故障時,就能通過智能分析技術,判斷設備何時會發生故障,并向管理者和維修者發出預警以及維修和更換建議。此外,能源互聯網將提供更詳細的實時發電及用電信息,實現適應發電端的電力消費,達到需求側管理的最高境界。

自動高效的智能建筑

利用開放共享的ICT技術和接口可擴展的智能軟硬件,可實現現有樓宇整體和各子系統的自動化和智能化?,F在那些現有的建筑若沒有預設端口,很難實現互聯網結合。就像手機硬件通過下載一個軟件就可以更改版本,已有建筑和新建智能建筑能在快速的更新換代中無縫接入能源互聯網的最科學辦法也是設計中就預留可擴展的接口。在智能建筑中,樓宇管理系統(BMS)和其他ICT基礎設施和服務,比如電話和寬帶,需要融為一體,以減少基礎設施的投資,實現規模經濟,現在有一些公司比如Honeywell、西門子都有專門的團隊做BMS。更重要的是,同ICT基礎設施一體化的BMS系統能夠提供更多的數據,實現更有效率的服務,達到自組態、自管理的目標。同時,其系統可擴展,方便更新和維護。

大規模商業電動車

在能源互聯網體系中,電動車的基礎設施(如充電樁)將廣泛存在,并同其他基礎設施完美融合,具備車型通用性能良好,服務主體多元化等特點。通用的ICT平臺打造出電動車價值鏈參與者之間的實現強關系和強互動,商業模式消費電子化和互聯網化,電動車成為一款大型的智能硬件。電動車將同電力系統完美融合,成為能源互聯網的核心之一,發揮儲能,用能,調峰的多元作用,這將賦予消費者參與到電力市場交易中的契機。

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