前景設(shè)想：多能源融合不是夢

構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)無疑已經(jīng)成為當(dāng)下最熱門的話題之一，無論是能源企業(yè)還是能源用戶，都對其抱有很高的期待。那么，能源互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是什么?它會給我們的生活帶來什么?我們又該如何搭建起這個(gè)“神奇”的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)呢? 實(shí)現(xiàn)最佳用能 通俗地講，能源互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)多種能源融合而形成的能源生產(chǎn)、輸送、儲存、消費(fèi)體系，其本質(zhì)是能源可以在各種形式之間相互轉(zhuǎn)化，可以多種形式進(jìn)行存儲。 在能源生產(chǎn)端，主要的一次能源包括煤、石油、天然氣等化石能源以及風(fēng)、光、核能、生物質(zhì)能等清潔能源。在能源需求端，用戶需要的能源形式包括電力、熱力、動力等。能源互聯(lián)網(wǎng)存在的最基本意義就在于通過多層次的電網(wǎng)、管網(wǎng)、交通運(yùn)輸網(wǎng)將能源生產(chǎn)端與能源需求端連通起來，滿足用戶的用能需求。同時(shí)應(yīng)該注意到，多種用能形式之間是可以相互轉(zhuǎn)化的，比如在以前家庭取暖主要是燒煤，現(xiàn)在可以用電暖氣，這其實(shí)就實(shí)現(xiàn)了電力跟熱力之間轉(zhuǎn)化。能源互聯(lián)網(wǎng)存在的第二個(gè)作用，是為用戶提供方便的用能形式轉(zhuǎn)化途徑，幫助他們尋找到最合理的能源利用方式。 在能源輸送與轉(zhuǎn)化過程中，能源互聯(lián)網(wǎng)還能夠?qū)崿F(xiàn)能源以多種形式進(jìn)行存儲。引入運(yùn)行良好的儲能環(huán)節(jié)可以有效地進(jìn)行需求側(cè)管理，平滑負(fù)荷，提高整個(gè)供能系統(tǒng)穩(wěn)定性。 用能透明化 伴隨技術(shù)的突破與用戶需求的刺激，看似遙遠(yuǎn)的能源互聯(lián)網(wǎng)或許在不久的將來便會走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。它究竟能夠給能源行業(yè)、能源消費(fèi)帶來哪些變化呢?我們可以做一點(diǎn)簡單的展望與暢想。 在未來能源雙向調(diào)度配置平臺的幫助下，人人都是生產(chǎn)者同時(shí)人人都是消費(fèi)者的能源供需格局將得以實(shí)現(xiàn)。能源互聯(lián)網(wǎng)允許用戶自由接入與分享，可以靈活地調(diào)度用戶個(gè)人的分布式能源或儲能裝置為其供能，也可以把用戶終端生產(chǎn)的電能、熱能等回購再配置，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷一體與雙向交互。 商品即服務(wù)思想將在能源消費(fèi)領(lǐng)域普及。比如說，我們現(xiàn)在認(rèn)為電能是一種商品，消費(fèi)電能按量計(jì)價(jià)，但是在未來這種消費(fèi)模式將消失。未來的能源公司不是單純地為用戶供電、供氣、供應(yīng)熱水，而是從滿足用戶直接需求出發(fā)，向用戶提供服務(wù)，比如將用戶的室溫保持在恒定的26攝氏度，保證每天有4小時(shí)熱水供應(yīng)等等。 能源互聯(lián)網(wǎng)可以促成的另一個(gè)用能習(xí)慣變革是，隨心所欲用能，明明白白消費(fèi)。用戶可以通過系統(tǒng)終端了解到自己的用能狀態(tài)，可以了解用的是什么形式的一次能源，來自哪里，分析所有家居設(shè)備的能耗與能效，還可以知道自己因?yàn)橄哪茉磁欧帕硕嗌贉厥覛怏w，有沒有更經(jīng)濟(jì)、更實(shí)惠、更綠色環(huán)保的用能方案等等。 多產(chǎn)業(yè)融合 依照跨域范圍與應(yīng)用層次，能源互聯(lián)網(wǎng)由小到大可以被劃分為能源局域網(wǎng)、能源廣域網(wǎng)、能源主干網(wǎng)和最高層次的全球能源互聯(lián)網(wǎng)。在前兩個(gè)層面形成局域消納和廣域互聯(lián)，進(jìn)而在地區(qū)、國家乃至洲際形成主干互聯(lián)，多層級協(xié)調(diào)發(fā)展，逐步搭建起廣泛覆蓋的能源資源配置體系。 能源局域網(wǎng)可以對應(yīng)于現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的微電網(wǎng)層次，就是在一個(gè)局部，比如一個(gè)園區(qū)、一個(gè)居民小區(qū)甚至是一棟商業(yè)大廈內(nèi)部，形成一個(gè)能源網(wǎng)絡(luò)。在這個(gè)能源網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，通過建設(shè)分布式能源、儲能裝置、綜合調(diào)度系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多種能源形式的相互轉(zhuǎn)化，以及用戶側(cè)能量的靈活匯聚與分享。能源局域網(wǎng)擴(kuò)大一圈就涉及到能源廣域網(wǎng)的概念，它相當(dāng)于現(xiàn)在的配電網(wǎng)或者城市電網(wǎng)層次，主要作用是在局域網(wǎng)或者分布式能源等基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)開放對等的能量交換與路由。面對分布式可再生能源大規(guī)模接入的挑戰(zhàn)，微電網(wǎng)靈活但存在供電不穩(wěn)定等問題，大電網(wǎng)穩(wěn)定但無法適應(yīng)靈活接入和動態(tài)調(diào)度，能源廣域網(wǎng)可以起到銜接和補(bǔ)充作用。再擴(kuò)大一個(gè)范圍，還需要建設(shè)能源主干網(wǎng)，它對應(yīng)于目前電網(wǎng)架構(gòu)中的輸電層，作用是實(shí)現(xiàn)全國范圍內(nèi)的能源輸送與調(diào)度，把能源從生產(chǎn)中心搬運(yùn)到負(fù)荷中心。能源互聯(lián)網(wǎng)的最高級形式也是最終形態(tài)，是成為全球能源互聯(lián)網(wǎng)，從赤道到北極，在全球范圍內(nèi)優(yōu)化能源配置。目前來看，全球能源互聯(lián)網(wǎng)的搭建很大程度上會受到國際能源安全與合作體系發(fā)展變化等多方面因素的制約，但可以作為具有可行性的遠(yuǎn)景目標(biāo)納入規(guī)劃。 在能源互聯(lián)網(wǎng)的語境下，為了給用戶提供最佳的一攬子能源解決方案，現(xiàn)行的能源行業(yè)格局與商業(yè)模式無疑將發(fā)生翻天覆地的變化。分業(yè)經(jīng)營的行業(yè)現(xiàn)狀將被打破，在商品即服務(wù)思想的指導(dǎo)下，未來的能源企業(yè)必須能夠把多種形式的能源融合起來應(yīng)用，無論用戶需要什么，是熱是冷是光是動力等等，能源企業(yè)必須能夠通過最經(jīng)濟(jì)的方式去滿足。因此，各能源供應(yīng)企業(yè)會形成逐步融合態(tài)勢，以提升自身的全局綜合優(yōu)化能力。 在這個(gè)過程中，新的、更加清晰的商業(yè)模式也將出現(xiàn)，提供能源的能源企業(yè)、提供信息技術(shù)的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)以及提供資金支持的金融企業(yè)都將在一個(gè)全新的價(jià)值鏈條中重新定位自己。 尤其值得提出的是，在建設(shè)多層次能源互聯(lián)網(wǎng)過程中，信息技術(shù)的突破與應(yīng)用將發(fā)揮不可替代的作用。信息技術(shù)演進(jìn)所產(chǎn)生的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、移動互聯(lián)網(wǎng)等，可以為整個(gè)能源供應(yīng)價(jià)值鏈，以及相關(guān)的設(shè)備制造、技術(shù)研發(fā)、分布式能源開發(fā)等提供信息服務(wù)，將各個(gè)環(huán)節(jié)的信息溝通起來，為進(jìn)一步優(yōu)化資源配置提供支撐。 (作者系IBM中國研究院資深研究員)