互聯(lián)網(wǎng)+能源怎么想象都不過分

如今，互聯(lián)網(wǎng)已然成為傳統(tǒng)行業(yè)升級換代的引擎，是后發(fā)企業(yè)顛覆行業(yè)先進(jìn)的利器。“互聯(lián)網(wǎng)+”當(dāng)真幻化出無限可能，傳統(tǒng)集市+互聯(lián)網(wǎng)，有了淘寶；傳統(tǒng)百貨商店+互聯(lián)網(wǎng)，有了京東；傳統(tǒng)銀行+互聯(lián)網(wǎng)，有了支付寶；傳統(tǒng)紅娘+互聯(lián)網(wǎng)，有了世紀(jì)佳緣；傳統(tǒng)出租車+互聯(lián)網(wǎng)，有了滴滴快的。 對于更為封閉保守，壁壘深厚的能源行業(yè)，更需要借助互聯(lián)網(wǎng)的力量進(jìn)行順應(yīng)時代發(fā)展潮流的變革和提升，更需要依托互聯(lián)網(wǎng)為新興企業(yè)逆襲傳統(tǒng)寡頭提供機(jī)遇。 能源互聯(lián)網(wǎng)是塑造下一代智能電力系統(tǒng)的技術(shù)支撐。其在提高可再生能源發(fā)電的運(yùn)行效率和降低成本方面已取得很好的進(jìn)展。簡而言之，能源互聯(lián)網(wǎng)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)來解決能源革命面臨的挑戰(zhàn)的方法集。 在當(dāng)前言必及“互聯(lián)網(wǎng)+”的語境里，能源互聯(lián)網(wǎng)也毋庸置疑地成為能源界的顯學(xué)。能源行業(yè)龐大復(fù)雜，牽涉廣泛，因此關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵、特征及應(yīng)用更是眾說紛紜，至今沒有形成統(tǒng)一的概念。不同角色、不同專業(yè)都有基于自身立場的定義和詮釋。但無論概念如何新穎和豐富，最終都不能脫離其產(chǎn)生的背景和我們使用這個概念要達(dá)到的目的。 能源互聯(lián)網(wǎng)從何而來？ 能源互聯(lián)網(wǎng)概念自2008年美國人首次提出后，一直不溫不火，直到最近被廣泛熱議，看起來很突然，實(shí)則有著深刻而宏大的時代背景。 第一大背景就是能源革命的來臨。人類社會經(jīng)歷了以人力和畜力為代表的柴薪時代、以蒸汽機(jī)為代表的煤炭時代和以內(nèi)燃機(jī)為代表的油氣時代，正在向一個全新的可再生能源時代過渡，這將是一場以能源生產(chǎn)清潔化和能源消費(fèi)電氣化為核心特征的新型能源革命，其最終目的就是要建立一個清潔、高效、經(jīng)濟(jì)、安全、可持續(xù)的現(xiàn)代能源體系，而能源互聯(lián)網(wǎng)正是推進(jìn)這場革命的技術(shù)手段。 第二大背景就是信息技術(shù)的指數(shù)級進(jìn)步。摩爾定律、吉爾德定律、梅特卡夫定律和亨迪定律，分別對計算能力、網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)價值效應(yīng)、數(shù)字傳感器，從技術(shù)發(fā)展速度和社會經(jīng)濟(jì)價值角度給出了準(zhǔn)確的總結(jié)和預(yù)測。摩爾定律揭示了計算能力進(jìn)步的速度，關(guān)于“計算機(jī)性能每24個月提升一倍”的預(yù)言，在半個世紀(jì)后的今天依然適用。 正在熱賣的蘋果智能手表IWATCH與1985年生產(chǎn)的價值3500萬美元的克雷-2（Cray-2）超級計算機(jī)具備一樣的計算速度。吉爾德定律對網(wǎng)絡(luò)帶寬的發(fā)展速度和成本降低趨勢給出了準(zhǔn)確的描述，他預(yù)測主干網(wǎng)帶寬的增長速度每8個月就增長一倍，并且隨著使用者增多，成本也在快速下降。不僅有線網(wǎng)絡(luò)的速度增長迅猛，移動網(wǎng)絡(luò)也從2G跨入了4G。而在五年前，通過手機(jī)進(jìn)行視頻聊天和上網(wǎng)看電影都是不可想象的。 梅特卡夫定律則揭示了網(wǎng)絡(luò)的價值與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的平方成正比，即網(wǎng)絡(luò)價值隨著網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量的增加而呈幾何數(shù)級增長，就像電話網(wǎng)絡(luò)一樣，一個人的電話是沒有價值的，但所有人都使用電話，就煥發(fā)出了不可估量的巨大外部價值。 亨迪定律反應(yīng)了數(shù)字傳感器技術(shù)的進(jìn)步速度，變得更小、更輕、更便宜、更好了?？纯船F(xiàn)在一個可握在手里的智能手機(jī)，集合了多少傳感器：位置傳感器（GPS）、指南針、高清攝像頭、加速度傳感器、陀螺儀、多點(diǎn)式觸摸屏、話筒，并且各種新型的傳感器還在層出不窮。 數(shù)字信息技術(shù)的指數(shù)級進(jìn)步，促成了一個目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，即“連接一切”。從傳統(tǒng)的門戶網(wǎng)站、網(wǎng)商、即時通信這種人與人的聯(lián)接，到工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)形式的機(jī)器與機(jī)器的聯(lián)接，最終形成人、機(jī)器、過程和數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。這是一個基于各種傳感器信息的數(shù)據(jù)大爆炸時代，也是一個基于萬物互聯(lián)、云計算、大數(shù)據(jù)的智能化時代。在這個時代里，我們可以讓機(jī)器幫助我們感知一切，優(yōu)化決策，高效執(zhí)行。 能源革命三大挑戰(zhàn)都有辦法解決 與志在“連接一切”的“互聯(lián)網(wǎng)+”化腐朽為神奇的商業(yè)技術(shù)力量以及無限可能相比，我們使用能源互聯(lián)網(wǎng)的目的則具體而明確，即運(yùn)用新概念和新方法來化解能源革命進(jìn)程中遇到的主要矛盾和障礙。 我國提出的能源革命，基于當(dāng)前形勢而言，面臨著來自三個方面的挑戰(zhàn)： 一是針對能源消費(fèi)總量巨大、浪費(fèi)嚴(yán)重、效率低下的問題，需要大力推進(jìn)節(jié)能和提高能效；二是為適應(yīng)電力系統(tǒng)從集中到分散、從單向到雙向、從穩(wěn)定電源到波動電源的發(fā)展方向，需要重塑電力系統(tǒng)；三是需要借助新的技術(shù)手段，提高風(fēng)電場、光伏電站等波動性電源的運(yùn)行效率和運(yùn)行水平。簡而言之，能源互聯(lián)網(wǎng)是利用現(xiàn)代信息技術(shù)來解決能源革命面臨的挑戰(zhàn)的方法集。 這一理解不是憑空臆斷，而是有了探索的雛形，取得了初步的成效。針對上述能源革命的三大挑戰(zhàn)，都分別有相應(yīng)的技術(shù)手段和商業(yè)實(shí)踐。 移動2.0技術(shù)、傳感技術(shù)、智能家電和智能建筑技術(shù)在節(jié)能降耗方面表現(xiàn)出超強(qiáng)的潛力，2014年初谷歌以32億美元收購智能家居公司Nest，通過對用戶衣食住行的管理，在提高人們生活舒適度的同時又能節(jié)約能源開銷，這是通過能源互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行需求側(cè)管理，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的典型案例。 能源互聯(lián)網(wǎng)是塑造下一代智能電力系統(tǒng)的技術(shù)支撐，在數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)的協(xié)助下，電力能夠按照市場需求實(shí)時定價，從而回歸真正商品屬性，價格取代頻率成為調(diào)節(jié)供需平衡的有效信號，從之前的供應(yīng)按需求調(diào)整變?yōu)樾枨?ldquo;隨風(fēng)而舞”、“隨光而動”。在智能電力系統(tǒng)里，清潔可再生能源電力成為主導(dǎo)電源，工商業(yè)、交通、民用等各領(lǐng)域的終端用能全面跨入電氣化時代。借住這種系統(tǒng)提供服務(wù)的是各種創(chuàng)新型商業(yè)模式，例如美國的Opower和德國的E-energy。 能源互聯(lián)網(wǎng)在提高可再生能源發(fā)電的運(yùn)行效率和降低成本方面已取得很好的進(jìn)展。通過信息采集、智能控制等技術(shù)打造的機(jī)器互聯(lián)網(wǎng)，使風(fēng)電場、光伏電站成為同傳統(tǒng)電廠一樣的高效可靠電源。風(fēng)電場通過安裝狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)，結(jié)合資產(chǎn)完整性管理，實(shí)現(xiàn)從故障后維修，變?yōu)轭A(yù)防性維護(hù)，大大降低了故障停機(jī)檢修時間，提高了電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行性能。 智能控制系統(tǒng)則是通過感知并預(yù)測所處環(huán)境，根據(jù)不同時間、不同季節(jié)、不同扇區(qū)的風(fēng)況條件，自動采取不同控制策略，在達(dá)到降載增壽的同時，提高發(fā)電效率。具有自我修正功能的自適應(yīng)控制策略，可以根據(jù)環(huán)境條件和機(jī)組故障情況給出最優(yōu)的發(fā)電策略，比如在故障不那么嚴(yán)重時，保持一定比例發(fā)電，或者更快速地再次運(yùn)行，以提高發(fā)電量。這樣的技術(shù)還有很多，已經(jīng)在現(xiàn)實(shí)中發(fā)揮了巨大的作用。 能源革命是人類社會發(fā)展歷程中不可阻擋的潮流，而能源互聯(lián)網(wǎng)賦予了其實(shí)現(xiàn)的技術(shù)可能。在公平開放的互聯(lián)環(huán)境中，能源行業(yè)“天然壟斷”的神話將會被徹底顛覆，多元化的能源商業(yè)模式將獲得自由平等的發(fā)展權(quán)利。 歷史經(jīng)驗(yàn)表明，由技術(shù)進(jìn)步推動的變革，往往以超乎人們想象的速度和烈度發(fā)生。能源互聯(lián)網(wǎng)推動的能源革命，即使窮盡我們所有的想象力，也難以預(yù)測其到來的速度有多么快，其影響的程度有多么深遠(yuǎn)。 （作者系中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專委會秘書長）