摘要美国学者杰里米·里夫金(Jeremy Rifkin)于2011年在其著作《第三次工业革命》中预言,以新能源技术和信息技术的深入结合为特征,一种新的能源利用体系即将出现,他将他所设想的这一新的能源体系命名为能源互联网(Energy Internet)。杰里米·里夫金认为,"基于可再生能源的、分布式、开放共享的网络,即能源互联网"。随后,随着中国政府的重视,杰里米·里夫金及其能源互联网概念在中国得到了广泛传播。2014年,中国提出了能源生产与消费革命的长期战略,并以电力系统为核心试图主导全球能源互联网的布局。2016年3月全球能源互联网发展合作组织成立,由国家电网独家发起成立,是中国在能源领域发起成立的首个国际组织,也是全球能源互联网的首个合作、协调组织。

关键词:能源与生态   互联网智慧  现代能源体系  

一、背景与描述

2015年09月26日,中国国家主席习近平在纽约联合国总部出席联合国发展峰会,发表题为《谋共同永续发展 做合作共赢伙伴》的重要讲话。在讲话上,习近平宣布:中国倡议探讨构建全球能源互联网,推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求。

2016年2月,国家发展改革委、国家能源局、工业和信息化部联合制定的《关于推进"互联网+"智慧能源发展的指导意见》29日发布。《意见》提出,能源互联网建设近中期将分为两个阶段推进,先期开展试点示范,后续进行推广应用,并明确了10大重点任务。 《意见》明确了能源互联网建设目标:2016-2018年,着力推进能源互联网试点示范工作,建成一批不同类型、不同规模的试点示范项目。2019-2025年,着力推进能源互联网多元化、规模化发展,初步建成能源互联网产业体系,形成较为完备的技术及标准体系并推动实现国际化。

2017年9月26日,在全球能源互联网推动下,中国与周边国家能源互联互通初具规模。 费志荣表示,下一步,中国将稳步推进国内能源互联网建设,优化电网布局,提高国内能源资源优化配置能力。加快能源互联网示范项目建设,积极研究提出配套政策措施,为能源互联网新模式、新业态发展预留充足发展空间。

2017年7月,为落实《关于推进"互联网+"智慧能源发展的指导意见》(发改能源[2016]392号)和国务院第138次常务会议的部署,有效促进能源和信息深度融合,推动能源领域结构性改革,国家能源局以《国家能源局关于组织实施"互联网+"智慧能源(能源互联网)示范项目的通知》(国能科技[2016]200号)公开组织申报"互联网+"智慧能源(能源互联网)示范项目。

2017年8月,全国55个首批能源互联网示范项目已陆续开工,中国能源互联网进入实操阶段。

二、示范项目

2017年7月,国家能源局正式公布包括北京延庆能源互联网综合示范区、崇明能源互联网综合示范项目等在内的首批55个"互联网+"智慧能源(能源互联网)示范项目,并要求首批示范项目原则上应于2017年8月底前开工,并于2018年底前建成。 附:首批"互联网+"智慧能源(能源互联网)示范项目名单

其中城市能源互联网综合示范项目12个、园区能源互联网综合示范项目12个、其它及跨地区多能协同示范项目5个、基于电动汽车的能源互联网示范项目6个、基于灵活性资源的能源互联网示范项目2个、基于绿色能源灵活交易的能源互联网示范项目3个、基于行业融合的能源互联网示范项目4个、能源大数据与第三方服务示范项目8个、智能化能源基础设施示范项目3个。

三、目前存在的问题分析

2008年国际金融危机以来,全球经济进入低谷期。世界经济放缓,大宗商品和能源消耗的增速放缓,经济结构和产业结构在向清洁和可持续的方向调整。打造“一带一路”,中国要和相关国家因地制宜地开展可再生能源和新能源合作,也将为清洁能源的发展创造有利的外部环境。[3]但是在能源的生产、供给、消费、技术及制度等方面存在诸多问题。

(一)从宏观角度看传统能源体系面临诸多困境和难题。中国面临几大挑战。以煤、石油为主的能源结构,导致污染物排放严重,生态环境恶化;资源分布不均,导致能源集中供应。远距离输送中损耗严重;能源需求峰谷差日益增大,系统调峰投资不断增加。

(二)从行业角度看没有实现商业模式的的创新和突破。一是以美国为代表的北美地区在2008年国际金融危机后提出了智能电网,这与这些国家的能源结构以及人们的生活习惯密切相关,普通家庭基本以用电为主。二是以德国为代表的欧洲提出了能联网,即利用互联网技术把能源链接起来。这种方案已经有了把可再生能源、化石能源很好地结合的意识,德国甚至提出了家庭分布式能源。但其系统性不强,不能立体地、全面地解决问题。[4]

(三)从市场角度看没有站在客户的角度思考。长期以来,人们对能源的生产、利用方式都是一种相互割裂的“竖井式”思维,各种能源各自垂直使用而未相互打通和相互转换,形成大量重复建设和浪费。不管是区域、建筑、工业,还是家庭,过往的能源供需体系中,气、电、热等能源系统都是割裂的状态,而供暖、热水器等终端用能设备,功能也很单一,这就导致了整个能源系统的效率十分低下。主要是所有的设施投下去之后,收回成本的渠道不通畅,只有通过销售能源,才能收回钱,效益也才能体现出来。能源设施利用率普遍都40%以下,造成了设备利用的浪费。[5]

 

四、特征

可再生:可再生能源是能源互联网的主要能量供应来源。可再生能源发电具有间歇性、波动性,其大规模接入对电网的稳定性产生冲击,从而促使传统的能源网络转型为能源互联网。

分布式:由于可再生能源的分散特性,为了最大效率的收集和使用可再生能源,需要建立就地收集、存储和使用能源的网络,这些能源网络单个规模小,分布范围广,每个微型能源网络构成能源互联网的一个节点。

互联性:大范围分布式的微型能源网络并不能全部保证自给自足,需要联起来进行能量交换才能平衡能量的供给与需求。能源互联网关注将分布式发电装置、储能装置和负载组成的微型能源网络互联起来,而传统电网更关注如何将这些要素"接进来"。

开放性:能源互联网应该是一个对等、扁平和能量双向流动的能源共享网络,发电装置、储能装置和负载能够"即插即用",只要符合互操作标准,这种接入是自主的,从能量交换的角度看没有一个网络节点比其它节点更重要。

 智能化:能源互联网中能源的产生、传输、转换和使用都应该具备一定的智能。

五、建议

(一)积极落实本项目中尚存在的问题,并根据问题实际落实情况,及时调整本可研内容,及时作出正确的判断和决策。
  (二)在本项目中利用了天然气分布式能源技术,且非常充分地体现了能源梯级利用思想,能源综合利用效率得到显著提升,具有非常好的示范效益。建议积极将该项目申报浙江省天然气分布式能源示范项目,并积极申报国家天然气分布式能源示范项目。
  (三)与余杭经济技术开发区附近区域用户加强沟通,尽早与其达成初步协议,推进泛能网的构建。
  (四)项目的供汽量和供电量是项目供能经济收益的主要保证,建议就供汽量和供电量的核算使用量与用户签订最低用汽量协议,并就收费方式达成一致意见。

 

六、结论

在中国现行的环境与经济增长日益矛盾凸显的情形下,建议在构建能源互联网时应考虑如下几点:一是从企业层面,泛能网的商业化推广,需要做好顶层设计(泛能规划)、抓好单体建设(泛能站)、推动网络构建(区域泛能微网)三个层面和维度的协同支撑,充分释放资源、设施、交易的价值,才能实现能源结构、利用方式、供应模式的自我、协同与总体平衡,带动区域能源体系优化升级。二是从国家层面,加强能源互联网基础建设,建设能源生产消费的智能化体系,多能协同的综合能源网络,建立市场化的交易机制。推动市场化改革,以客户需求为导向,发挥市场在资源配置中的作用。三是从技术层面,能源互联网关键技术与标准体系建设。核心技术的支撑是项目成败的关键,通过技术产品创新,将推动泛能微网项目的规范有序建设和在全国范围内的快速复制和推广,产生规模化的经济效益和社会效益,对国家加快能源消费革命、提高能源利用效率和环境可持续发展具有重要的战略意义。

参考文献

[1]《第三次工业革命》  杰里米·里夫金

[2]《能源重塑世界》  丹尼尔·耶金

[3] 杜祥琬:能源互联网发展的趋势是“三化”“两结合”发布时间:2016-09-14   来源:中国科学报

[4] 新奥集团内部网站

[5]“第五能源”面面观  2015-01-28 中东贸易平台

[6]泛能微网构建一个多赢的能源系统 科学中国 2016-01-21王赵宾

 

临沂大学土木工程学院尤然