信息技術 (IT) 改造能源部門：能源在哪？信息在哪？

2017-11-21 10:12:37 來源:南度度　點擊量：評論 (0)

信息互聯網正在迅速的改變著人們的生活與生產方式。互聯網作為一種強大的工具，在金融支付、交通出行、購物、媒體等方面已經對傳統的行業(yè)形態(tài)進行了摧枯拉朽式的改造，誕生了諸多新的互聯網+形態(tài)、商業(yè)模式與經濟

信息互聯網正在迅速的改變著人們的生活與生產方式。互聯網作為一種強大的工具，在金融支付、交通出行、購物、媒體等方面已經對傳統的行業(yè)形態(tài)進行了摧枯拉朽式的改造，誕生了諸多新的“互聯網+”形態(tài)、商業(yè)模式與經濟模式。那么信息技術作用于能源部門（可以稱之為“能源系統的數字化”），可以給我國的能源部門帶來哪些改變呢？

這種改變可能是一夜之間的，例如Uber滴滴對出租行業(yè)的顛覆；抑或細水長流的，類似媒體領域對傳統媒介的替代；還是技術必須以體制變革為前提，技術只是必要條件，還遠遠不充分？這個話題并不是一個新的話題，這里的討論，主要在于辨析幾個關鍵的概念，區(qū)分清楚信息技術與能源部門的互動中，信息在哪里，而能源又在哪里。

能源在開采、輸送、轉化、整合、消費的全過程

傳統的能源部門包含多種能源形式，以及從一次能源開采到二次轉換，到終端能源的轉化過程；不同能源具有不同的優(yōu)勢與特點，往往多元化的組合相比單一模式是更優(yōu)的選擇（比如峰荷用天然氣單循環(huán)，基荷用核電；采暖一般用集中式供暖，極寒天氣用運行成本更高的熱泵等等），這其中存在整合（integration）的問題；能源的生產地與消費地往往存在著空間與時間的距離，需要輸送以及存儲等環(huán)節(jié)。這所有的過程，都是傳統的能源部門優(yōu)化、仿真研究的內容，不會因為信息的出現或者更加對稱有任何物理上的額外變化。

在各種政府文件中，各種術語混用的情況非常普遍，這是各個國家的普遍情況。但是，將能源基礎設施的互聯互通，與能源品種的轉換與整合（類似微網或者能源綜合體系）混淆，一股腦整成“互聯”，這似乎是來自本土的中文語法錯誤，不利于與國際同行的交流。

更有甚至，將不同基礎設施分別的互聯互通稱之為“融合”,以至于有“能源、信息、交通三網融合”之說。漢語“融合”的意思難道不是“變成一體，或者一個了嗎”?油氣管網是輸油氣的，公路鐵路是走交通工具的。技術再發(fā)展，它們也不可能服務于一個目的。世界也不存在泛化的、具有明確含義的“能源網”，有的只是不同功能的電網、輸油、輸氣管網。至于多能互補，EnergyHub,智慧社區(qū)，EnergyCoupling之類，更是跟“互聯”不搭界，更多的是能源的整合與綜合利用。

信息的潛在應用環(huán)節(jié)

那么，相比傳統方式，信息可以如何改造能源部門呢？

就目前而言，這種改造起碼會體現在3個大的方面，包括

第一，服務于結算目的

結算這一點有點像算賬與記賬。IT技術無疑可以進行更先進更實時的計量。此外，隨著分散、隨機出力的可再生能源（主要是風電與光伏）越來越多，系統無疑將是越來越分布式的，問題的核心聚焦在這一分布式系統是否需要集中式的協調與數據管理(coordinationanddatamanagement)，類似現在調度角色，還是這一功能也徹底成為分布式的。

分布式的協調與數據管理思路出現，使得構建“生產者為中心”的數據共享成為一種范式。數據存在于所有參與者之中，但不沒有在任何單一系統內。要實現這一目標，信息技術將起到關鍵性的角色，比如目前出現的區(qū)塊鏈技術在能源部門的潛在應用。這方面，技術往往是一種“摧毀式”的創(chuàng)新，可以打破舊有體制機制的桎梏。

第二，分散資源的集合優(yōu)化控制

這無疑是一個非常專業(yè)的領域。這種集合優(yōu)化控制，往往存在在發(fā)輸配用各個環(huán)節(jié)，廣泛地涉及生產者與消費者，以及不同的地理尺度上。

比如，過去的規(guī)劃與優(yōu)化，由于通訊技術的落后，系統的狀態(tài)監(jiān)測，涉及發(fā)電、配電等部分，透明與實時監(jiān)測程度是不夠的。簡單的例子，配電網發(fā)生了停電，過去的非數字化電網體系往往只有接到了報告電話，才知道哪里的線路跳了，現在有了通訊系統的幫助與進一步的數字化，這一系統的設計、運行與故障診斷與修護也將更加透明與自動化，極大的提升系統的可靠性與安全程度。這方面，技術往往是第一位的。

第三，提供輔助服務

這一點突出的體現在促進消費者對系統平衡的參與上。更加方便，實時的獲得電力的供需波動（體現為價格）信息，將有助于消費者更愿意采取行動，促進系統平衡，加上互聯網傳感體系的輔助，也使得這種輔助更加具有可行性，比如快速的頻率響應。對消費者的整合，以及Prosumer+儲能，也是這個環(huán)節(jié)重要的參與者。這方面，無疑機制的建立與明確是技術得以發(fā)揮作用的前提。

信息技術改造能源部門，特別是在涉及消費者選擇，以及不同領域整合/交叉(cross-cutting)的應用與商業(yè)模式，在我國電力——這樣一個仍舊殘存很多“大”時間尺度計劃色彩的部門，可能還有很長的路要走。

原標題:信息技術 (IT) 改造能源部門：能源在哪？信息在哪？