什么是智慧能源?智慧能源必須是應用互聯網和現代通訊技術對能源的生產、使用、調度和效率狀況進行實時監控、分析,并在大數據、云計算的基礎上進行實時檢測、報告和優化處理,以達到最佳狀態的開放的、透明的、去中心化和廣泛自愿參與的能源綜合管理系統。
智慧能源產業鏈
智慧能源既然是產業,這個產業的形態是什么?產業鏈如何構成?智慧能源產業技術創新包含哪些內容?覆蓋哪些領域?涉及哪些技術和產品?
目前就全世界來說尚未有過這方面的系統研究,是個循序漸進的實踐過程。經過幾年來系統研究,綜合各領域、各產業、各專業的實踐和探索,本文對智慧能源產業鏈的構成及相互關系,探討如下。
智慧能源技術及解決方案是能源技術與互聯網信息技術融合創新的結果。其中:能源技術包括了能源生產技術、存儲技術、輸送技術及消費技術等;互聯網信息技術包括了網絡技術、計算技術、軟件技術及通信技術等。
按應用范圍劃分,智慧能源技術及解決方案包含了工業/建筑/交通等行業層面智慧能源技術及解決方案、企業/區域等組織層面智慧能源技術及解決方案等內容;按技術產品劃分,智慧能源技術及解決方案包含了智慧能源各類應用技術、基礎設施與關鍵器件、智慧能源管理平臺等內容。
和其它產業一樣,智慧能源產業也需要配套技術服務予以支撐,服務內容包括標準計量服務、檢測認證服務、節能低碳第三方服務及測試驗證服務等。
智慧能源產業與能源互聯網的核心理念是一致的,智慧能源技術、產品及解決方案的創新發展及推廣應用將有效推動能源互聯網的形成與發展。
智慧能源產業各組成部分分解
1、能源技術部分
依據能源利用的四個環節(生產、存儲、輸送、消費),能源技術則包括能源生產技術、存儲技術、輸送技術及消費技術,其中:
能源生產技術包括傳統能源技術(煤炭、石油、天然氣、水能等)和新能源技術(太陽能、風能、生物質能、地熱能等);
能源存儲技術包括機械儲能、電磁儲能、電化學儲能等;
能源輸送技術包括直流供電技術、并網技術、分布式能源/微網技術等;
能源消費技術指的是能效提升/節能低碳技術,主要涉及工業(電力、鋼鐵、化工、建材等)、建筑(公共建筑、居住建筑、工業建筑、農業建筑等)、交通(傳統交通工具、新能源汽車、充電樁等)三大領域,近年來農業對智慧能源技術的探索和應用也出現良好苗頭,是未來發展的又一個亮點。
能源技術是發展智慧能源產業的基礎和依托。智慧能源的目標對象是能源,包括傳統能源和新能源,只有能源的生產、存儲、輸送、消費等技術日趨完善,智慧能源產業才能擁有堅實的發展根基。
2、信息技術部分
信息技術是主要用于管理和處理信息所采用的各種技術的總稱,包括互聯網技術和現代通訊技術,隨著技術的創新發展,這兩類技術正在逐漸靠近融合,而且以萬物互聯為特征的物聯網正在形成。根據這一特點,互聯網信息技術包括了網絡技術、計算技術、軟件技術及通信技術等內容。其中:
網絡技術包括下一代互聯網、物聯網技術等;
計算技術包括云計算、大數據等;
軟件技術包括系統軟件、應用軟件、SDN(軟件定義網絡)等;
通信技術包括有線通信(光纖、同軸電纜、網線等)、無線通信(3G/4G/5G、WLAN、藍牙等)等,特別值得重視的是傳感器技術,未來的物聯網時代,將是傳感器研究和應用爆發的時代。
信息技術是發展智慧能源產業的工具和手段。智慧能源的目標是實現能源的“智慧化”,其技術核心是在能源技術基礎上引入人類的“智慧”,而實現這一“智慧”的載體則是互聯網、物聯網、云計算、大數據等信息技術。
3、智慧能源技術及解決方案框架
(1)按照應用范圍劃分,智慧能源技術及解決方案包括了工業/建筑/交通等行業層面、企業/區域等組織層面的技術及解決方案等內容。其中:
工業/建筑/交通等行業層面智慧能源技術及解決方案包括智慧供熱、智慧供冷、智慧流體、智慧蒸汽、智能變電站、智能輸配電、智慧照明、智慧家居、智慧交通等;
企業/區域等組織層面智慧能源技術及解決方案包括企業/區域能耗監測與優化、企業/區域生產過程優化、企業/區域能源系統優化等。
(2)按照技術、產品劃分,智慧能源技術及解決方案包括了智慧能源應用技術、基礎設施與關鍵器件、智慧能源管理平臺等內容。其中:
智慧能源應用技術包括分布式能源技術、智能輸配電技術、智能用電及智能調度技術、高效節能變頻調速控制技術、無功補償技術、低耗損配變技術、相位跟蹤控制技術等;
基礎設施與關鍵器件包括傳感器、網關、流量計、智能閥門、邏輯模塊、編碼器、光通訊產品等;
智慧能源管理平臺架構由現場設施域、網絡傳輸域、分析處理域以及控制處理域四個部分組成,各部分的作用分別為數據采集、數據傳輸、數據存儲與處理、數據展現與應用(實現自動控制、總線管理、智能聯動等功能)等。
4、配套技術服務
智慧能源產業配套技術服務包括標準計量服務、檢測認證服務、節能低碳服務及測試驗證服務等。其中:標準計量服務、檢測認證服務和節能低碳服務是為智慧能源產業提供的基礎通用服務,測試驗證服務是為智慧能源產業提供的專項特有服務,是根據智慧能源技術特點衍生出來的一項新的服務。
各個服務內容具體如下:
標準計量服務包括標準體系及標準研發、標準培訓及推廣、能源計量等;
檢測認證服務包括節能量測量和驗證、碳減排量測量和驗證、核查/評價和認證等;
節能低碳服務包括合同能源管理、碳交易、節能量交易等;
測試驗證服務主要針對信息技術領域的測試,包括IPv6測試、IEEE1888測試、SDN測試等,以滿足智慧能源管理平臺中的龐大域名地址、數據互聯互通、智能聯動控制等功能需求。
作者:王忠敏 呂秋生 來源:中國能源報
責任編輯:dongyiqiang