未来新能源+互联网碰撞=能源互联网?

第一电动网 综合报道

能源互联网离不开互联网,或者说离不开ICT及电子技术。近十年来ICT及电子技术的迅速发展,是能源互联网、工业互联网、工业4.0以及人工智能的最基层使能技术、使能条件。现在我们看德国的工业4.0、中国的两化融合,以及万物互联的演变,归根到底是ICT和电子技术的发展。技术使得电子器件的成本大规模的降低,同时性能大幅上升。如果根据摩尔自己当初提出摩尔定律时候也不过定律有效期在十年之内,但没有想到35年了摩尔定律还在发展,并且新的技术的涌现,不断延续着摩尔定律的神话,未来,ICT及电子技术的发展还会延续下去。任何一项商业应用技术都要放在进化的语境内来探讨,能源互联网和互联网也不例外。

互联网的未来

互联网的未来怎么走?第一方向是通信技术的进化,像FTTX技术、LTE技术等,更快更好的通信是互联网发展永远的方向。

第二是物联网(IOT),包括数量庞大的设备的管理机制,传感器网络的收集,整合,处理和分析技术以及物联网控制决策优化技术,在万物互联的背景下如何管理百亿数量级的设备,并使其产生正的商业效益和社会效益呢?此时,物联网和云计算以及人工智能的结合就显得尤为重要。通过机器学习和人工智能进行数据的优化,判断数据是否有用还有怎么用,以及对历史数据和横向数据进行整合分析和比较。

第三个方向是物联网,目的是处理不同利益相关者之间错综复杂的商业关系,以及建立创新的商业模式,第四个方向是云计算,实现私人云和公共云的灵活切换,并且商业模式将向“软件即服务”和“硬件即服务”发展,尤其是后者。

能源和未来互联网的碰撞

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未来互联网和能源碰撞之后会有什么?第一是广泛的连接。各种设备实现端对端的连接,比如分布式能源、楼宇管理系统、电动汽车、智能家居等,如果能够让任何设备、组织实现端对端的连接,会产生不可思议的效果。

其次是管理。能源互联网会接入巨量的设备并产生天量的数据,怎么管理和利用这些数据和设备,是未来互联网帮我们解决的问题之一。能源互联网将实现更多功能,比如设备身份登记,大数据分析,网格管理以及分布式处理。

第三是服务。现在的商业模式还是基于产品的,尤其在一些制造业,基于设备或者基于硬件的商业模式,而在电力行业,商业模式也是基于产品的,这个产品就是电力。未来互联网能够支持新的基于信息的能源互联网应用,比如电力消费者和电力生产者指尖,以及消费者和消费者,生产者和生产者之间的信息共享,设施共享,即时合作,费用实时和跨期分摊,动态电价和计费服务等。

第四是智能。当人工智能注入到物联网的时候会发生有意思的变化,这也是非常值得关注的。系统内的发电设施,储能设施,企业和家庭内每一台用能设备和电动汽车,都可以智能化,智能化之后,设备和设备,设备和系统之间可以进行沟通和协作,自我管理。

最后是安全和隐私。我们谈能源互联网,谈任何和ICT相关应用的永远离不开安全和隐私,这也是我认为能源互联网将来可能会面临最大的瓶颈。

能源互联网的主要组成部分

用能设备:SmartFacility

SmartFacility涵盖了楼宇能源管理系统、智能家居系统、工业节能系统等。这些都是能源互联网重要的末端环节,是主要用能设备,也是虚拟电厂的组成部分。

储能设备:E-Mobility

电动汽车将成为能源互联网的有机组成部分,既是主要用能设备,也是重要的分布式储能单元。

微电网

在能源互联网里,微电网是小区域中“发电设备/用电设备/储能设备/配电网”之间的完美结合点,具备柔性,可扩展,健壮并且低成本的特征。通过模块化设计,应用和服务都是弱耦合,用电设备和电源设备可以灵活的接入。

输配电网

能源互联网的输配电网将由高度可靠、强壮、安全的配电网架构组成,并且能够柔性兼容分布式能源的输入和配送,对全局电力形成网格化管理。

电力交易市场

电力交易是能源互联网重要的革新环节。基于专网或者因特网的电力交易市场,不仅提供交易服务,还提供需求预测,设备管理,电力期货交易等服务。

能源互联网是“安全、稳定、可靠的自适应、实用性智能生态系统”

随着物联网技术、虚拟物理系统(CPS)等技术的不断革新,能源互联网实现自我管理已并非难题,“自适应”将表现为不同能源和用能设备能够在一张网内和谐运作,并且保持系统的高可靠性和电力供应的高质量,通过本地层面的决策就能够实现管理。此外,利用大数据,云计算和智能技术,能源互联网将实现系统和设备的智能化,并在控制和交互上能够实现跨系统和跨设备。在能源互联网的运行过程中,通过监控和传感提高资产效用,成功减少不必要冗余。而最根本的输配环节,能源互联网的生态系统将必须具备极高稳定性、可靠性以及能够实现大规模新能源并网,成为即插即用,即插即发的柔性电网,同时还必须保证使用信息合规合法,确保网络不被入侵,无论是物理侵入还是网络侵入。

能源互联网将带来的巨变

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全局输配电系统监控

目前电网管理者对输配电系统的监控能力是比较弱的,低压配电端是监控不到的。例如,郴州08年雪灾的时候由于不清楚断电地点,无法在最快的时间解决故障,更不具备输配资产远程管理能力,无法监测输配电设施的健康程度,无法提前预防以避免类似的事故发生。在能源互联网中,输配电系统的全局监控能够快速发现故障、精确定位,甚至实现电网自动修复,大大提高电网的可靠性和安全性,举例来说,传感器可以在设备发生故障时,立即发出警告给维修人员,甚至可以在设备还没发生故障时,就能通过智能分析技术,判断设备何时会发生故障,并向管理者和维修者发出预警以及维修和更换建议。此外,能源互联网将提供更详细的实时发电及用电信息,实现适应发电端的电力消费,达到需求侧管理的最高境界。

自动高效的智能建筑

利用开放共享的ICT技术和接口可扩展的智能软硬件,可实现现有楼宇整体和各子系统的自动化和智能化。现在那些现有的建筑若没有预设端口,很难实现互联网结合。就像手机硬件通过下载一个软件就可以更改版本,已有建筑和新建智能建筑能在快速的更新换代中无缝接入能源互联网的最科学办法也是设计中就预留可扩展的接口。在智能建筑中,楼宇管理系统(BMS)和其他ICT基础设施和服务,比如电话和宽带,需要融为一体,以减少基础设施的投资,实现规模经济,现在有一些公司比如Honeywell、西门子都有专门的团队做BMS。更重要的是,同ICT基础设施一体化的BMS系统能够提供更多的数据,实现更有效率的服务,达到自组态、自管理的目标。同时,其系统可扩展,方便更新和维护。

大规模商业电动车

在能源互联网体系中,电动车的基础设施(如充电桩)将广泛存在,并同其他基础设施完美融合,具备车型通用性能良好,服务主体多元化等特点。通用的ICT平台打造出电动车价值链参与者之间的实现强关系和强互动,商业模式消费电子化和互联网化,电动车成为一款大型的智能硬件。电动车将同电力系统完美融合,成为能源互联网的核心之一,发挥储能,用能,调峰的多元作用,这将赋予消费者参与到电力市场交易中的契机。

来源:第一电动网

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