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能源互联网作为本次能源革命排头兵,能源互联网及其业态的发展成为引领我国能源转型的风向标。但业界对能源互联网的内涵外延的诠释仍不一而足,能源互联网已进入点面结合的先行先试阶段。能源互联网科学研究和项目建设的成效则需及时梳理,以总结能源互联网发展的良好势头,看清能源互联网发展遇到的困难。
进而,本文从能源互联网的物理层定义、信息层的信息物理融合以及应用层的示范工程建设等几方面,审视了当前能源互联网的“热响应”与“冷思考”,得出如下观点:
1)应因地制宜、因时制宜看待能源互联网以电为核心、集成冷、热、电、气的相对定义,能源互联网体现着不同异质能源的多能互补与综合利用,也在于借助互联网技术还原“能源”的商品属性;
2)熵的角度看,当信息物理融合系统的能量流与信息流实现高度融合且物理空间边界不断扩大,其将与能源互联网收敛到统一,形成具备自我“新陈代谢”的能源生态;
3)首批能源互联网示范项目的建设在能源技术、模式、机制等方面实现新突破,但仍需加强能源互联网关键技术的集成优化、深化能源互联网的信息物理融合、重视政府对能源互联网项目的落地协调作用、加快能源互联网技术相关标准的制定、倡导能源互联网的大众参与多元化市场机制。
对能源系统的优化,关系到人类社会的高质量可持续发展。能源互联网(Energy internet,EI)作为本次能源革命的排头兵,其发展态势成为引领我国能源转型的风向标。一方面,能源互联网提倡源侧分散式可再生能源的大规模接入,统筹用户侧能源产消者,实现能源的双向流动与开源创造;另一方面,通过能源“硬技术”突破和“软机制”设计,实现能源系统全生命周期的“能效提升”。最终,基于“共建、共享、共治、共赢”理念,能源互联网通过打破遍及能源系统物理层、信息层和应用层“源-网-荷-储”的各环节,以及在规划、设计、建设、运行、优化和市场等链条中的“泛在之墙”,实现能量流、信息流、价值流的互联互通和高度融合。
根据我国能源互联网发展路线年为着力推进能源互联网试点示范的先行先试阶段。同时,2019年3月,我国首本《能源互联网发展白皮书2018》发布,从国家层面系统梳理我国能源互联网的评价指标体系以及产业生态现状;2019年6月,我国首批能源互联网示范项目也进行了第一轮验收,部分项目在技术和机制层面可圈可点;2019年国家自然科学基金中也在电工学科的电力系统控制领域中突出了“能源互联网”及其相关方向的科学研究;全国能源互联网相关企业的数量已由2014年的3667家猛增到2018年的24651家;2018年,全国共计近300支能源互联网相关股票的总市值超过3万亿元。
可见,能源互联网的产业发展和科学研究还处于快速发展和不断完善之中,能源互联网的技术及机制成熟度体现在能源系统元素及实体的各方面。因此,本文立足我国能源互联网发展的新态势,围绕能源互联网及其示范工程中物理层、信息层和应用层的建设内容,一方面,总结能源互联网发展的良好势头、做好能源互联网的“热响应”;另一方面,看清能源互联网发展遇到的困难、提供能源互联网发展过程中的“冷思考”。以期为我国乃至国际能源互联网及其相关领域的科学研究和产业发展厘清思路、提供参考。
能源互联网:以电为核心,集成冷、热、气等能源,强调构建“共享”的能源生态网络
能源互联网是能源系统和互联网技术深度融合的产物,也是智能电网发展的高级形态,也可以说,能源互联网是互联网思维理念和技术与能源的生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源系统和能源产业发展新形态。
能源互联网包容性强、覆盖面广、业态多样,当前业界对能源互联网内涵和外延的诠释,不一而足。如:
1)《T/CEC 01.1-2016 能源互联网 第1部分:总则》:能源互联网,以电能为核心,集成热、冷、燃气等能源,综合利用互联网等技术,深度融合能源系统与信息通讯系统,协调多能源的生产、传输、分配、存储、转换、消费及交易,具有高效、清洁、低碳、安全特征的开放式的能源互联网络;
2)《关于推荐“互联网+”智慧能源发展的指导意见(发改能源[2016]392号)》:“互联网+”智慧能源(简称能源互联网)是一种互联网与能源的生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态,具有设备智能、多能协同、信息对称、供需分散、系统扁平、交易开放等主要特征;
3)清华大学能源互联网创新研究院:能源互联网是以电力系统为核心与纽带,构建多种类型能源的互联网络,利用互联网思维与技术改造能源行业,实现横向多源互补,纵向源-网-荷-储协调,能源与信息高度融合的新型(生态化)能源体系。
不难看出,能源互联网区别于某种客观具象的单一能源实体,某种情况下,为便于理解,与其说“能源互联网”是一个技术,还不如说“能源互联网”是倡导一种理念,一种集大成者。
尽管上述能源互联网的概念表述不一,但笔者认为,上述表述均突出了互联网的三大基本特征:
1)物理实体上,强调了以电为核心,集成冷、热、气等能源,实现异质能量流的多能互补与综合利用;
2)信息物理融合上,更加强调了借助“互联网”的系统化思维和信息化手段,实现能源系统的全景感知、数据驱动与智慧运行;
3)应用价值实现上,强调了集中式能源与分布式能源的协调共生,相关市场交易机制可遍及能源系统的规划、运行、市场等环节,通过“共享”理念,还原能源的商品属性,重塑能源系统生产关系的新生态。上述特征,可以通过能源互联网的“三横四纵”概念框架进行通俗阐释,即:
也就是说,通过信息物理深度融合和市场机制灵活设计,能源互联网追求突破物理层、信息层和应用层藩篱的深度交互,实现“三流合一”;通过协同设计、统一规划和集成优化,能源互联网追求打破“源-网-荷-储”各环节条块分割的壁垒,实现“四环协同”。“三流合一”与“四环协同”的架构方式,将借助“互联网+”的思维及实现方式,可能实现各方不同主题能源流的充分“共享”,实现全局优化。
能源互联网构建的具备“共享”特征的能源生态网络,将打破能源系统的“泛在之墙”,使能源系统的各元素及参与者直接见面,减少“各方位能源和信息的不通畅”[1]。如:
行业之墙:不同传统能源冷、热、电、气行业之间的交流壁垒,遍及能量的获取、转换与传输、使用等环节;
时间之墙:能量获取端能源的波动性和周期性与能量使用端用户负荷特征的不匹配性,也包括能量转换与传输过程中能量的延迟特性;
空间之墙:能量使用端的负荷分布与能量获取端能量的资源禀赋之间的不匹配性;
环节之墙:能量“源、网、荷、储”各环节存在的物理-信息-价值的同步规划与设计壁垒,阻碍能量使用与消费过程的全链条与全生命周期优化;
系统之墙:局部能量系统达到优化时,局部系统之间未能互联互通,导致未能实现多能源系统的全局优化与多目标优化;
机制之墙:能量使用各环节、各行业之间缺乏的合理机制,如“共建、共享、共治、共赢”理念、分布式能源中“能价机制”有待完善。
最终,能量获取端,倡导基于能量品位及时空特性的异质能源之间的多能互补;能量转换与传输端,倡导基于能量梯级利用的能量高效转化与传输和储能的集成优化;能量使用端,倡导基于需求侧响应与管理的能的综合利用与灵活调控。
“能源互联网为何以电能为核心,而不是以“热能(冷能)为核心”成为能源互联网实施过程中常遇到的疑问,特别是刚接触能源互联网概念,来自“工程热物理与动力工程学科”或“供热供燃气通风及空调工程”学科,从事供暖、制冷的学者和技术人员常会如此发问,究其原因,笔者认为:
1)“以电能为核心,集成冷、热、气等能源”,该表述是一个并非具有绝对数量指标的泛指,而是注重“电”、“热(冷)”、“气”在不同应用情景下的灵活集成。纵观世界能源发展史,正是一个“电”、“热(冷)”、“气”多学科不断趋向融合的发展史,这正是能源互联网的物理基础——多能互补综合能源系统的核心所在。实际上,能源互联网并不是一个全新的概念,而是伴随工业革命的发展以及人类对能源系统的特征需求逐步发展而来的,比如,能源互联网是能源集中式利用向能源分布式与集中式混合利用的转变趋势,是高度电气化、低碳化和智能化的能源系统形态。再如其他能源学科其实很早提出了如“区域能源”、“集中供热”之类的概念,除了基于能的冷、热、电联供技术外,也在通过信息化、数据化以及互联网等手段实现能源系统的智慧化与最优化。
2)从能的特性角度,“冷、热、电”一般都属于二次能源,但各自的能源特性却差异明显。一方面,电气化对世界能源转型起到了重要的作用,“人均生活用电”是社会经济发展的重要指标,而这是由电能所具有的“小惯性”、“易传输”、“好转化”特征决定的,世界范围内也构建了基于电力长距离传输的输配电网体系,我国“智能电网”以及“微电网”的建设也进入“能源互联网时代”。即相对于“冷”、“热”、“气”等惯性比较大的能源载体,电能的惯性小、响应快、便于传输,且容易转换成冷、热等能源形态;另一方面,冷/热的使用,可以间接通过电能的使用来量化。如“冷”、“热”、“气”等能源的传输与转化,多依靠的是泵、风机等耗电设备或锅炉、空调、热泵等热功转换设备。进而,可以间接通过电能的耗损以及设备的性能(如泵的机械效率、锅炉热效率、空调制冷系统等)折算出“冷”、“热”、“气”的消耗量。
3)从综合能源系统的发展过程来看,图2所示,如以第一次能源危机为起点,综合能源系统的发展大致可分为四个阶段:孕育阶段(1970-1997)、概念阶段(1998-2006)、起航阶段(2007-2015)、升华阶段(2016-至今)。对综合能源系统的不同发展阶段,虽然不同能源利用技术交叉并存,但又有所侧重。因此,笔者认为,能源互联网孕育阶段——以基于能的梯级利用的天然气冷热电联供系统为代表,概念阶段——以基于能的因地制宜的分布式能源系统为代表,起航阶段——以基于能的多能互补的综合能源系统为代表,升华阶段——以基于能的互联互济的能源互联网为代表。同时,本阶段的我国的能源互联网建设是站在智能电网的基础上,进行的物理实体以及物理边界的扩展。最终,通过分布式微能源网与区域集中能源网的建设以及“点-线-面-体”能源形式的互动,能源互联网将尽可能地逼近能源价格合理、能源供给充足和能源清洁环保的目标。
能源互联网物理层的“热响应”有以下内涵:一方面,能源互联网以电为核心的表述,并不意味着对于所有的能源系统都将全部改由电作为绝对核心,也并不意味着重视“电能”而歧视“热(冷)能”;另一方面,应看到,能源互联网阐述的是“以电为核心,集成冷、热、气等能源”的整体概念,应是因地制宜、因时制宜的。
如,我国北方寒冷地区的以“热”为核心的区域供热系统智慧化,也是能源互联网业态的具体表现之一。首批能源互联网示范项目——“‘互联网+’在智能供热系统中的应用研究及工程示范项目”,针对国内集中供热系统网源间信息孤立的问题,以丹东城区集中供热为对象,建立了一种互联、开放、共享的网源一体化集中供热系统,提出网源一体的经济性调控策略,初步实现了信息共享、智慧决策与集中控制。再如,《中国供热蓝皮书2019——城镇智慧供热》阐释了以供热为主的智慧能源(供热)系统,强调了“以信息系统与物理系统深度融合为技术路径,运用大数据、人工智能、建模仿真等技术统筹分析优化系统中各层级、各环节对象”,也是与能源互联网高度统一的。
而能源互联网定义中的“冷思考”应该看到:一方面,相对于电力系统,冷/热能源系统热惯性大而响应慢、能源设备相对粗糙、从业人员培训不系统、运维信息化程度不高,因此ladbrokes立博体育,应冷静看待冷/热供能系统在能源互联网研究和落地上的短板,进一步挖掘基于“信息物理融合”的智慧供热系统,完善能源互联网在供热(冷)方面的快速发展。另一方面,电能作为二次能源,在当前我国技术经济条件下,多由煤燃烧的热功发电而来,然后在通过电转热(冷)技术得以消费,能量转换环节多、能量损失大。因此,应推进集中式和分布式齐头并进,不断提高可再生能源发电技术的比例,并不断优化“源-荷”在能量与能级上匹配性,构建高能效、低成本的能源互联网终极形态。
近几年,能源互联网业态在我国风起云涌,如“泛能网”、“综合能源系统(服务)”、“多能流(源)系统”、“智慧能源”、“虚拟电厂”、“源-网-荷-储一体化”、“多能互补”、“风光水火储”、“新一代电力系统”、“冷热电联供”、“微能源网”、“总能系统”、“新能源微电网”、“分布式能源”、“能源产消者”、“区块链能源”、“自能源”、“智能电网”、“能源互联平台”、“需求侧响应”等等。2019年,国家电网公司也提出了以坚强智能电网和泛在电力物联网为抓手,打造“枢纽型、平台型和共享型”的世界一流能源互联网企业的愿景。
顿时,“泛在电力物联网热”漫延在整个能源界,与强调“数字孪生”的信息物理融合系统一起,成为能源产业界的高频词组。实际上,“数字孪生”是通过先进的感知、通信、计算与控制技术,通过数据辨识,构建物理系统的映射模型。进而通过信息空间的在线分析与统筹优化、实现物理空间内复杂系统资源要素的配置,按需响应、动态优化与广域协调。对综合能源系统而言,系统内不同能源设备时空耦合复杂、功率与负荷不确定性较强、冷热电设备转化模型多样,信息物理融合建模技术对准确刻画能源系统的关联关系具有重要意义。即就是构建基于“信息物理融合”的半实物半仿真模型以及基于模型预测的综合能源系统运行调度决策系统,一般包括:需求侧负荷分析预测与负荷搬移、热源侧多能流的优化分配及功率预测、网侧异质能流的灵活输运调控以及储能侧设备的充释策略优化等。
进而,理解好泛在电力物联网、智能电网,(能源)信息物理融合系统以及能源互联网网的关系,成为相关研究的一个首要问题。国网公司相关专家和业界给出了“能源互联网=坚强智能电网+泛在电力物联网”的范式框架,同时也给出了包含对内业务、对外业务、数据共享、基础支撑、技术攻关和安全防护6各方面、11个重点方向的“泛在电力物联网”的建设大纲。那么,就能源系统而言,(能量)信息物理融合系统和能源互联网的差异在哪?笔者试从熵的角度给予解释。
如图3所示,从“熵”的角度看(熵,热力学中表征物质状态的参量之一,其物理意义,是体系混乱程度的度量),一方面,坚强智能电网涉及的能的转换、传输及储存,都会存在着内外部的能量不可逆损失,是一个能量价值不断贬低的热力学“熵增”过程;另一方面,要构建物理信息融合的泛在电力物联网,旨在强调,在能源的使用、交换过程中,会产生大量有用的信息,而这些新的有用的信息经过数据挖掘后,可用以指导能量流的重构与优化,可以看成是一个增加价值的“负熵”过程。尽管对信息熵和热力学熵,目前尚难以具有共识的权重和方法进行量化、统一,但对信息物理融合系统,可看做是在利用泛在电力物联网的信息流“负熵”理念和技术,去进一步降低坚强智能电网中的热力学“熵增”,使其熵增过程尽可能减慢,甚至追求能量系统熵的增速接近到零。
因此,可以认为,泛在电力物理网,就是要实现不同综合能源系统内外部能源信息的联通和共享,以有效支撑能量的供需互动与有序配置;并且信息流将贯穿于能源互联网的全生命周期,包括其规划、设计、建设、运营、监控、维护、资产管理和资产评估与交易,等等。具体来说,需要将没有连接的设备、客户都连接起来,没有贯通的业务都贯通起来,没有共享的数据都即时共享出来,形成跨专业数据的共享共用生态,将过去没有用好的数据价值都挖掘出来。
因此,能源互联网信息层的“热响应”,即,要看到坚强智能电网和泛在电力物联网的互补性。除了物理层基于能的梯级利用、能的因地制宜、能的多能互补和能的互联互济等技术实现综合能源系统熵增的降低外,借助信息层“云大物移智”技术,构建“源-网-荷-储”全链条交互的“泛在电力物联网”甚至“泛在能源物联网”,将是现阶段及未来能源互联网“熵增降速”的关键一环。
而能源互联网信息层的“冷思考”,即看到能源互联网与信息物理融合系统的统一性。能源互联网可看作是坚强智能电网与泛在电力物联网的合集,而能源界的信息物理融合系统,则可理解为坚强智能电网与泛在电力物联网的交集。同时,当信息物理融合系统的能量流与信息流实现高度融合且物理空间边界不断扩大,在特定的能源系统时空尺度下,信息物理融合系统或与能源互联网收敛到统一,即形成具备自我“新陈代谢”的能源生态。
如图4所示,2016起,国家发改委、国家能源局等部门,陆续批准了4批增量配电网项目、首批23个多能互补集成优化示范工程、28个新能源微电网示范项目、首批55个“互联网+”智慧能源(能源互联网)示范项目,遍布全国31个省、直辖市和自治区,标志着能源互联网已进入先行先试的发展阶段。其中,作为撬动新一轮能源革命的重要支点,首批55个“互联网+”智慧能源(能源互联网)示范项目引起了全社会的广泛关注。2019年3月,我国《能源互联网发展白皮书2018》的发布,从国家层面系统构建了我国能源互联网发展的指标体系,梳理了能源互联网的产业生态现状。2019年6月,由央企集团(公司)牵头的首批能源互联网示范项目也通过验收。整体来看,首批落地的能源互联网示范项目,在关键技术与市场机制、综合能源服务与大众参与等方面开展了探索性工作,有力推动了能源互联网新技术、新模式和新业态的发展,这些,都是对能源互联网应用层“热响应”的积极体现。
1)关键设备及系统方面:“支持能源消费革命城市园区双级‘互联网+’智慧能源示范项目”,启动的多端交直流混合柔性配网互联工程,通过采用世界最大容量±10千伏等级中压柔直换流阀、首创应用三端口直流断路器、世界最大容量±10千伏三端口直流变压器,实现了供电区域互联互济,促进分布式可再生能源的友好接入,提升电网资源使用效率和电能质量;“‘互联网+’在智能供热系统中的应用研究及工程示范项目”,研发了新型凝抽背供热技术、“一站一优化曲线”智能调节技术,并与热电联产、吸收式热泵、电蓄热技术耦合,形成“源-网-荷”一体化集中智慧供热系统;浙江嘉兴城市能源互联网综合试点示范项目中的尖山主动配网工程研制了多端口的能量路由装置,构建的主动配电网能实现高渗透率分布式电源接入,还可以通过主动规范、主动管理、主动控制、主动服务以及负荷侧主动响应、电源侧主动参与ladbrokes立博体育,达到了高电能质量、高可靠性运行的目标,实现可再生能源的100%接入与消纳。
2)关键机制及策略方面:“大规模源网荷友好互动系统示范工程”,基于“互联网+”市场化模式的源网荷储运营机制,实现了非工业柔性负荷调控、工业刚性负荷调控以及主动需求响应的接入。并通过需求侧响应激励机制,构建了可中断负荷商业化运营机制,积极引导电力市场主体积极参与产业链上下游的互动;“基于电力大数据的能源公共服务建设与应用工程”示范项目,通过开放服务的方式为政府和社会各方提供基于电力大数据的价值信息,实现将电网数据转化为社会公共价值的新模式,实现了电网基础数据资源的整合;张家口作为国务院批复设立的可再生能源示范区,探索建立了“政府+电网公司+企业+用户”的“四方协作机制”,与国网冀北电力有限公司合作建立可再生能源电力交易平台,每月由平台发布下月清洁能源供暖项目的需求电量和保障性电价,可再生能源发电企业自愿竞标,通过市场化交易,再将清洁电力直接销售给电供暖用户,成交后的电供暖用户电价降至0.15元/千瓦时,电供暖成本由此降低46.4%。
3)同时,首批能源互联网示范项目的先行先试,催生了一批综合能源服务新业态,打破了项目承担单位、地方政府、通信运营商、供能企业、用能客户、汽车公司、市政企业等不同业态之间的壁垒,探索了“共建、共享、共治、共赢”的理念、方式及模式。如:电网、电信网、广电网、互联网的“四网融合”;通信塔、输电塔的“双塔合一”;变压站、储能站、数据中心的“三站合一”;路灯、监视、交通、广播的“多杆合一”;水、电、气、热的“多表合一”;“能源互联网的微通道——能源互联网插座”;“基站闲散储能模式”;“退役电池梯次利用”,等等。
再如,能源互联网的建设“大中见小,立竿见影”,如:基于“面向特大城市电网能源互联网示范项目”研发出的“智慧路灯”,集照明、监控、信息发布(广播与道路指示牌)、充电桩(手机充电与电动车充电)、微基站、井盖防护等十多种功能于一体,整合后的道路杆件,由原来的52杆缩减至35杆;“支持能源消费革命的城市-园区双级“互联网+”智慧能源示范项目”创建的能源互联网综合运营服务平台,研究多能协同与虚拟电厂运行机制,以及分布式能源交易、中小用户售电交易等多种商业模式和各种综合能源运营云服务、数据增值等;清华大学能源互联网创新研究院研发的“基于能源互联网插座”的精细化用电管理模式及平台,以能源的泛在通道——“插座”为抓手,将用电服务、计量和管理等功能下沉到能源系统最普遍的最底层——插座,便捷扫码充电的同时,充分还原了电能的商品属性,实现“人人泛在的经济共享售电”的应用模式;针对老旧小区电动汽车充电难的问题,研究院研制的基于能源互联网理念的分时共享充电电源系统成为一项解决方案。通过分时共享配电柜、配电充电管理终端和充电管理云平台的配置,在不需增容的情况下就可以新增安大量充电桩,实现“车-桩-网”的协调调度。
最后,为确保能源互联网生态的健康发展,也应注重能源互联网应用层的“冷思考”,进而看清能源互联网发展遇到的困难及关键点,有的放矢,改善能源互联网示范项目的技术经济性,推动能源互联网下阶段的规模化发展,例如:
1)跨界融合、加强能源互联网关键技术的集成优化:能源互联网内涵外延,涉及众多相关技术的突破(如中低品位能源转换技术、高效低成本的储能技术、灵活柔性的低压直流技术,等等),而如何发挥多种技术之间的梯级利用、网络耦合、多元互补以及热电解耦,进而打破各种技术及行业之间的局部优化壁垒,实现能源互联网各元素的“多元互动、集成优化”,充分释放能源互联网的“跨界”的“1+1>2”潜力。
2)数字驱动、释放能源互联网的信息物理融合潜力:物联化已成为能源转型的重要趋势,通过物联化技术实现能源系统“源网荷储”各环节信息流的贯通,构建基于“数字孪生”的能源信息物理融合系统或综合能源规划优化平台,并以此为抓手,开展综合能源服务。进而以信息流改造能源流,充分挖掘能源的数字化价值,已是泛在电力物联网和能源互联网建设的必然趋势。
3)统筹谋划、倡导能源互联网的大众参与多元机制:坚持以惠民利民为中心和坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念,就是发展能源互联网的指导方针。基于“三分技术、七分机制”理念,某种程度上,基于“轻资产”市场机制设计的创新效益大于 基于“重资产”装备的高投入回报。因此,要切实有效提升大众参与程度,创新商业机制,加快形成以开放、共享为主要特征的能源产业发展新模式。
4)科学组织、加快能源互联网技术相关标准的制定:能源互联网的落地涉及到物理层、信息层和应用层诸多创新技术的规模化应用,同时也涉及到诸多学科交叉下的“如能源路由器、虚拟电厂等”新事物的定义规范。进而,要实现能源互联网项目的高质量可推广落地,各类技术须有统一的设计规范、路径接口及评价指标。
5)因地制宜、重视政府对能源互联网落地协调:政府在能源互联网示范项目的建设审批、机制设计和运维管理方面,特别是在不同门类工业园区“分布式能源”、“增量配电网”、“(多能互补)综合能源系统”基础设施建设、能源价格及机制的设计、以及“能源数字矿产的管理和挖掘”上具很大的作用空间,因此,政府应在认识国家能源产业局势的情况下,充分解放思想,用于引导当地能源互联网相关业态的创新。
本文从能源互联网的定义、能源互联网的发展历程以及相关示范工程的建设等方面,审视了当前能源互联网先行先试阶段下的“热响应”与“冷思考”,主要体现在:
1)物理层角度,能源互联网的“热响应”应该是看到能源互联网以集成冷热电气等能源,应是因地制宜,具体情况具体对待的;而能源互联网定义中的“冷思考”却应该看到,相对于电力系统,冷/热能源系统热惯性大且响应慢、设备相对粗糙、从业人员业务水平低、系统信息化不足,因此应冷静看待冷/热供能系统在能源互联网研究和落地以及规模化中的短板;
2)信息层角度,能源互联网的“热响应”看到,能源互联网借助信息层“云大物移智”技术,构建“源-网-荷-储”全链条交互的“泛在电力物联网”甚至“泛在能源物联网”,将是现阶段及未来能源互联网“熵增降速”的关键一环;能源互联网的“冷思考”是,当信息物理融合系统的能量流与信息流实现高度融合且物理空间边界不断扩大,信息物理融合系统或与能源互联网收敛到统一,即形成具备自我“新陈代谢”的能源生态;
3)应用层角度,能源互联网的“热响应”看到,首批能源互联网示范项目的建设将“创新”贯之,在能源技术、模式、机制等方面实现新突破,亮点纷呈,取得了能源互联网“先行先试”的初衷;能源互联网的“冷思考”看到,应跨界融合、加强能源互联网关键技术的集成优化,数字驱动、深化能源互联网的信息物理融合,因地制宜、重视政府对能源互联网项目的落地协调作用,科学组织、加快能源互联网技术相关标准的制定,统筹谋划、倡导能源互联网的大众参与多元化市场机制。
(注:本文受电力系统国家重点实验室课题(SKLD19KZ03)资助。本文部分内容已发表于《能源》杂志2019.09期,可见:)
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清华大学能源互联网创新研究院创新解决方案研究室聚焦能源互联网发展研究及规划落地,聚焦政策制定与研究、产业规划设计、企业创新发展及转型战略咨询,已完成多项国家政策及白皮书起草及实施任务,参与多省市能源产业发展规划工作,协助多家央企及地方企业制定创新发展战略。
王永真,男,清华大学电机系在站博士后,清华大学能源互联网创新研究院创新解决方案研究室助理研究员。主要从事能源互联网及综合能源的顶层设计、融合中低品位能源的综合能源系统的通用建模、多目标优化及多属性评价。先后参与了《国家能源互联网发展白皮书2018》、国家首批能源互联网示范项目的验收、能源互联网相关标准制定的工作。并参与能源互联网与综合能源系统的关键技术与产业发展相关项目10余项,发表论文20余篇,申请专利10余项。邮箱:微信号:ORCing。ladbrokes立博体育