能源互聯網是要構建一個以電力系統為核心與紐帶,具有“橫向多能源體互補,縱向源—網—荷—儲協調”以及能量流與信息流雙向流動特性的大能源互聯圈,從而實現整個能源網絡的清潔替代與電能替代,推動整個能源產業以及經濟社會的變革與發展。處于能源互聯網中的各個參與主體既是生產者,又是消費者,互聯共享將成為新型能源體系中的核心價值觀。
能源互聯網是多類型能源網絡和交通運輸網絡的高度整合與互聯互通,是要實現更廣泛意義上的“源—網—荷—儲”協調互動。其中,“源”是指煤炭、水能、天然氣等各類型一次能源和電力等二次能源,“網”涵蓋了天然氣和石油運輸網、電力網絡以及鐵路、公路運輸網絡,“荷”與“儲”則是指各種能源需求以及存儲設施。通過“源—網—荷—儲”協調互動達到最大限度消納利用可再生能源,能源需求與生產供給協調優化以及資源優化配置的目的。
當前我國正處在能源革命的關鍵時期,李克強總理在政府工作報告中提出“能源生產與消費革命,關乎發展與民生,要大力發展風電、光伏發電、生物質能”以及“互聯網+”的概念,預示著我國能源行業發展將要進入一個全新的歷史階段。構建能源互聯網將會有力地推動能源產業變革,能源互聯勢在必行。
能源互聯網能夠在最大程度上提高能源利用效率,降低對傳統化石能源的依賴程度,從根本上改變當前我國的能源生產和消費模式,成為解決當前我國能源結構以及能源安全問題的技術支撐。
能源互聯網也將會從根本上改變我國的產業經濟布局和能源生產消費模式,以此推動我國能源行業體制的變革,提高我國能源行業的整體開放程度。電力作為重要的二次能源,是實現各能源網絡有機互聯的樞紐。能源互聯網的建設將會最大程度地推動當前我國電力工業體制改革進程,加速相關政策措施的完善以及智能電網等技術手段的研發速度,從而促進我國新型電力工業體系的建設與完善。
因此,能源互聯網的建設不是基于現有的能源生產、消費模式和能源體制,而是要通過能源互聯網這種技術革命,推動能源生產、消費、體制變革和能源結構的調整。
能源互聯網對未來電力工業體系形成有重要作用。首先,能源互聯網能夠保證分布式可再生電源和電動汽車的大規模接入。一方面,能源互聯網能夠實現各類型分布式可再生電源,儲能設備以及可控負荷之間的協調優化控制。做到“橫向源—源互補,縱向源—網—荷—儲協調控制”,從而平抑分布式可再生能源間歇特性對局部電網的沖擊。另一方面,能源互聯網能夠促進電動汽車大規模接入。在能源互聯背景下,電動汽車作為一種分布式儲能設備,將能夠與電力系統更好地對接,從而優化系統運行,提高交通運輸系統以及整個經濟社會的低碳化水平。
其次,能源互聯網能夠提高需求側管理精細化和用戶用電個性化水平。基于高度信息化的基礎設施,以及大數據分析技術,在能源互聯網背景下,售電企業能夠針對不同電力消費群體的用電習慣進行分析,來制定針對不同消費群體的個性化用電服務模式,同時用電客戶也將有更多的用電模式選擇。一方面,提高售電企業的需求側管理精細化水平,對不同用戶的不同用電設備進行精細化管理控制。另一方面,提高客戶用電的個性化服務水平,客戶能夠根據供電企業提供的精細化差別電價和自身用電需求,通過移動智能終端調整自身的用電行為。
最后,能源互聯網能夠推動廣域內電力資源的協調互補和優化配置。面對我國能源生產與消費逆向分布的格局,未來我國能源互聯網的電力網絡結構應該是大電網與微電網相結合的形式,各個區域各種形式可再生能源都能夠通過能源互聯網柔性接入,從而進一步推動廣域內電力資源的協調互補和優化配置。
一方面,電力遠距離輸送是大規模集中式可再生能源并網的可靠依托。電力輸送網絡的合理布局是實現跨區域能源互聯的重要保障。另一方面,依托于能源互聯網,分布式電源與微電網也是優化電力資源配置的重要手段。
能源互聯網建設過程是新能源技術與現代通信技術等先進技術與配套政策措施、市場機制的高度整合過程,是一項復雜的系統工程。面對可能出現的問題,我們應該從以下幾個方面解決。
進行統籌規劃與頂層設計,結合我國國情以及能源分布特點,明確我國能源互聯網發展思路以及整體結構框架;集中研究能源互聯網中關鍵技術問題,提高我國支撐能源互聯網發展的相關技術創新能力;完善相關政策措施與標準;綜合論證項目實施的必要性和可行性。
能源互聯網作為第三次工業革命的核心內容,將會推動我國能源產業的鏈式變革。因此,我國需要抓住能源互聯網這一重要發展契機,實現我國能源電力產業結構調整和經濟社會的跨越式發展。其中,電力互聯作為能源互聯的樞紐,將會受到更多的關注。我國電力行業應明確促進分布式電源和可再生能源發展,加強需求側管理以及節能、環保、低碳的發展方向,從而更好地契合能源互聯網的本質與核心內容,為我國能源互聯網的發展打下堅實的基礎。(作者系華北電力大學經濟與管理學院教授、博士生導師)
責任編輯: 江曉蓓