能源互聯(lián)網(wǎng)勢頭正猛下游的“用能互聯(lián)網(wǎng)”你了解嗎？

2017-11-07 11:13:08 能源評論雜志　點擊量：評論 (0)

能源問題是當前全社會密切關注的焦點問題，推行能源的全面變革，是實現(xiàn)能源高效、合理、可持續(xù)利用的必經(jīng)途徑。全面落實能源創(chuàng)新驅動變革戰(zhàn)略，既要不斷創(chuàng)新能源利用技術，加強對可再生、清潔能源的承接力度；又

能源問題是當前全社會密切關注的焦點問題，推行能源的全面變革，是實現(xiàn)能源高效、合理、可持續(xù)利用的必經(jīng)途徑。全面落實能源創(chuàng)新驅動變革戰(zhàn)略，既要不斷創(chuàng)新能源利用技術，加強對可再生、清潔能源的承接力度；又要打破傳統(tǒng)體制，設計新的交易、互動機制，推動能源產(chǎn)業(yè)在各個環(huán)節(jié)的轉型。互聯(lián)網(wǎng)時代下的新一輪能源變革將會徹底轉變能源的消費方式，大大提高能源的利用效率。因此，能源“產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”與人們廣泛熟知的“消費互聯(lián)網(wǎng)”融合的“用能互聯(lián)網(wǎng)”勢在必行。城市日益完善的能源“產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”與“消費互聯(lián)網(wǎng)”，為發(fā)展“用能互聯(lián)網(wǎng)”奠定了堅實的軟硬件基礎。

“互聯(lián)網(wǎng)+能源”是能源變革發(fā)展的必經(jīng)之路

能源互聯(lián)網(wǎng)是在電力改革背景下提出的新一代能源系統(tǒng)，其基于互聯(lián)網(wǎng)理念和技術，對傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)進行升級、改造。構建能源互聯(lián)網(wǎng)，可以實現(xiàn)多種能源的互聯(lián)互通，提高一、二次能源的綜合利用效率；通過借鑒互聯(lián)網(wǎng)及其擴展技術，實現(xiàn)能源的即插即用、路由共享，進一步拓展了分布式能源、微電網(wǎng)的應用前景；新的理念也會催生新的能源交易模式、新的用戶互動機制。環(huán)境、經(jīng)濟、社會、技術和政策都是這一新概念提出和發(fā)展的強大動力。

在能源體系中，電力的品質最高、應用最廣、可控性最強，電網(wǎng)作為電力產(chǎn)品傳輸、分配、交易的載體在能源網(wǎng)絡中占據(jù)主導地位。但是，相比于煤炭、天然氣等能源，電力的商業(yè)模式、電網(wǎng)互動機制還有很大的發(fā)展空間。實現(xiàn)全社會人員積極參與到電網(wǎng)的友好互動之中，也是能源改革中重要的一環(huán)。目前，“源-網(wǎng)-荷”互動更多的依賴于政策指令的引導，很難調動用戶的積極性，并沒有很好地解決電網(wǎng)的友好互動問題。

“互聯(lián)網(wǎng)+用能”是城市能源轉型的必爭之地

能源互聯(lián)網(wǎng)通過互聯(lián)網(wǎng)理念改造能源產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)、交易、融資、流通等環(huán)節(jié)，是能源的“產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，而這一部分對于傳統(tǒng)的用能客戶來說很陌生，極大阻礙了用戶的積極參與。

在未來電力市場環(huán)境下，“智能用電”、“有用戶思維”的用電模式必然帶動用電客戶的積極性。新的形勢下，能源商品的持有者將不再單一，其涉及能源供應商、服務商、聚合商、消費者以及相關企業(yè)。基于這一點，“用能互聯(lián)網(wǎng)”將用戶所熟悉的“消費互聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的“產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”進行有效的融合。為提高能源利用效率，引入市場競爭性機制，以具有交易、流通職能的能量元為基礎，同時借鑒“用戶至上”、“體驗至上”的互聯(lián)網(wǎng)思維，構建公平、自由的“用能互聯(lián)網(wǎng)”互動平臺，以及“用能互聯(lián)網(wǎng)”與電網(wǎng)的友好互動機制。

什么是“用能互聯(lián)網(wǎng)”

互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展深深影響著人類生產(chǎn)、生活的各個方面。能源作為經(jīng)濟、社會發(fā)展的物質基礎，探索、實現(xiàn)其和互聯(lián)網(wǎng)的高效融合模式已成為當前研究的熱點。以新能源技術和信息技術高度耦合為特征的“能源互聯(lián)網(wǎng)”，在力圖以互聯(lián)網(wǎng)的概念對能源產(chǎn)業(yè)進行升級改造，盡管這一改造涉及生產(chǎn)、交易、融資、流通等各個環(huán)節(jié)，但其本質是能源的“生產(chǎn)互聯(lián)網(wǎng)”。隨著智能終端的普及，云計算、大數(shù)據(jù)的拓展，以及工業(yè)自動化程度的加深，用能側能源的生產(chǎn)與消費日益交織耦合在一起。

用能互聯(lián)網(wǎng)是消費互聯(lián)網(wǎng)和產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)緊密融合的產(chǎn)物。用能互聯(lián)網(wǎng)以能量元為基礎，以互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算及其他前沿信息通信技術為紐帶，以高效化和綠色化用能為目標，實現(xiàn)以市場為主導的用能資源的優(yōu)化配置，是用能資源與信息技術高度融合的“互聯(lián)網(wǎng)+”用能系統(tǒng)。在用能互聯(lián)網(wǎng)中，能量元作為一個基本單元，是具有物理和經(jīng)濟雙重屬性的商品。能量元具有多種形態(tài)，包括單一用能形態(tài)（比如空調等家電設備）、多用能形態(tài)、發(fā)電廠形態(tài)、發(fā)用一體化形態(tài)、微電網(wǎng)形態(tài)以及聚合商形態(tài)等。

用能互聯(lián)網(wǎng)具有以下特征：核心內涵是消費互聯(lián)網(wǎng)與產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的高度融合；具有可交易的能量元商品；實現(xiàn)“三流融合”的數(shù)據(jù)是其核心價值；基于商業(yè)規(guī)則交易；可參與能源調控；可被形態(tài)多樣的能源服務商擁有；不受區(qū)域位置限制。從上述特征可以看出，用能互聯(lián)網(wǎng)最重要的核心內涵是消費互聯(lián)網(wǎng)和產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的高度融合，即兩個區(qū)域網(wǎng)絡之間實現(xiàn)信息的共享利用，利用數(shù)據(jù)交互實現(xiàn)優(yōu)化資源配置，即通過數(shù)據(jù)共享實現(xiàn)能源利用情況的數(shù)據(jù)化、透明化，最終實現(xiàn)生產(chǎn)部門高收益以及用戶高舒適的雙贏。

高效的運行模式是實現(xiàn)用能客戶、用能廠商、用能服務商之間信息互聯(lián)的關鍵。用能互聯(lián)網(wǎng)的運行機制是，在能源生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)鏈上將每一個節(jié)點抽取出形成不同的能量元，并將這些存在于不同服務商、電力公司、售電公司、能源企業(yè)、居民、商業(yè)用戶中的能量元，通過移動終端接入公共電商平臺或專業(yè)電商平臺，從而帶動用能客戶參與市場交易。

用能互聯(lián)網(wǎng)與電網(wǎng)的友好互動

用能互聯(lián)網(wǎng)下，能源供應商、能源服務商、能源聚合商、能源消費者，統(tǒng)稱為能量元。電網(wǎng)作為用能互聯(lián)網(wǎng)中重要的組成部分，實現(xiàn)用能客戶與電網(wǎng)的友好互動是解決能源供需矛盾的有效方式。“源-網(wǎng)-荷”互動在技術上實現(xiàn)了電源、電網(wǎng)、負荷之間的友好互動和快速協(xié)調，提高了發(fā)電響應效率，激發(fā)了可中斷負荷響應潛力。但是僅靠政策指令，用能客戶難以積極參與到與電網(wǎng)的互動中，需要在用能互聯(lián)網(wǎng)體系框架下引入市場競爭，建立基于互聯(lián)網(wǎng)思維的互動平臺，形成科學合理的互動機制。

用能互聯(lián)網(wǎng)下，用于互動的信息流多種多樣，主要為三個方面的互動。第一，業(yè)務流互動方面。包括傳統(tǒng)業(yè)務的互動：業(yè)擴報裝、用電信息采集、線損管理等；電網(wǎng)新業(yè)務的互動：多渠道繳費、有序用電、電力光纖入戶、電動汽車充電設施申辦等；增值業(yè)務的互動：水電氣集中抄收、智能家電控制、能耗監(jiān)測與能效診斷等。第二，能量流互動方面。包括用戶側的互動：分布式電源接入、儲能元件接入、電動汽車“即插即用”等；供給側的互動：智能化“虛擬電廠”、綠色電力認購等；電網(wǎng)側的互動：智能用電互動體系、運營模式研究、聯(lián)合供需響應等。第三，信息流互動方面。包括用能信息的互動：用電狀況、電價電費、能效分析等；非用能信息的互動：智能家居、智能小區(qū)、家庭安防、小區(qū)醫(yī)療、園區(qū)生產(chǎn)計劃等。

用能互聯(lián)網(wǎng)下，電網(wǎng)公司將發(fā)揮宏觀調控的作用，掌控各個互動環(huán)節(jié)的能量流、業(yè)務流、信息流，協(xié)調市場的運作。電網(wǎng)能源服務平臺或需求側管理系統(tǒng)與能量元、能源服務商通過能量流的交換、業(yè)務流交換、信息流的交換，實現(xiàn)物理的協(xié)同和價值的體現(xiàn)。此時，能源企業(yè)擁有三個數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)，能源服務商擁有兩個數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)，其他的用能客戶擁有交易性的數(shù)據(jù)。

用能互聯(lián)網(wǎng)實驗/試驗/示范系統(tǒng)

筆者在相關部門的推動下依托教育領域的能量領跑者示范工程建立了河海大學校園區(qū)的實驗/試驗/示范平臺。聯(lián)合校園內的水電氣，安裝集中式、分布式空調，并安裝分布式太陽能、地熱能及其儲能，建立校園用能互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。同時，在相關電力公司的支持下安裝用能互動系統(tǒng)和用電APP，在該平臺內可進行能量元價格模擬，虛擬交易模擬，協(xié)調控制模擬，激勵機制模擬，多形態(tài)能源組合模擬，以此實驗/試驗/示范用能互聯(lián)網(wǎng)及其與電網(wǎng)的友好互動。

用能互聯(lián)網(wǎng)基于消費互聯(lián)網(wǎng)和產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的高度融合，是城市能源變革的重要載體，其基本要素如下：用能互聯(lián)網(wǎng)是實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的基本元素，是消費互聯(lián)網(wǎng)與產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合；能量元是用能互聯(lián)網(wǎng)的基本核子，能量元的能量當量價值是形成交易價格的核心要素；用能客戶與能源廠商、能源服務商在互聯(lián)網(wǎng)市場機制下機會平等。（作者系第十一屆全國政協(xié)委員、河海大學副校長）

原標題:用能互聯(lián)網(wǎng)：城市能源變革的重要載體