清華大學電機系主任、清華大學能源互聯網研究院院長康重慶教授在會上發布了《2020國家能源互聯網發展藍皮書》(以下簡稱《藍皮書》)。康重慶教授介紹,清華大學能源互聯網研究院受國家能源局的委托,全面梳理、歸納我國能源互聯網技術過去一年所取得的進步和成績,編制出了《藍皮書》。《藍皮書》分為三篇共16章,分別從能源互聯網的“價值體現” 、“實現手段” 、“物理基礎”三個層面,對涉及的理論方法、關鍵技術、實踐應用以及機制模式創新等進行了系統性梳理。康重慶表示,與不久前發布的《國家能源互聯網發展白皮書》有所不同,《藍皮書》更多是從技術發展角度全面總結能源互聯網近期建設發展的現狀,并希望通過《藍皮書》的宣介,凝結社會和行業共識,吸引更多有志之士投身能源互聯網事業,共筑能源互聯網的美好未來。
以下為發言實錄:
康重慶:尊敬的各位領導,各位專家,各位代表,我來發布《2020國家能源互聯網發展藍皮書》。我們最近做的工作,是在前期各個成員單位基礎上做的一個匯總、歸納,我們以這個為基礎編寫了這個藍皮書,在這里感謝各位成員單位給能源互聯網事業發展貢獻力量。
四個方面做匯報
背景 能源互聯網的提出到后期正式定性經過了一段時間的積累,發展非常迅猛,標志性的事件是三部委聯合發布的指導意見,這個指導意見給能源互聯網提出了明確的發展要求,特別提出把能源互聯網與能源的生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產業。
這幾年的發展,對于能源互聯網有一些新的變革,特別是從內涵方面不斷地在深化,經過這幾年不斷地磨合,實際上形成了很多共識,我們希望能夠把這些共識結合起來放到藍皮書里面。
另外,國家在最近一段時間一直在推動新基建方面的工作,新基建的工作和能源互聯網建設是密切相關的,國家電網和南方電網都分別出臺了相關的推動新基建的相關文件和管理辦法,應該說其他的企業也有很好的舉措,這些舉措對于發展能源互聯網相關事業起到了很好的推動作用。
去年3月,我們在清華大學能源互聯網大會上發布了《國家能源互聯網發展白皮書》,這是第一次發布白皮書,是在能源局的大力支持下,我們編制了能源互聯網發展白皮書,去年發布之后在行業當中產生了非常好的反響。去年3月份發布,圍繞的是2018年工作所做的總結。當然白皮書的定位和藍皮書稍微有所不同,白皮書更多是希望從技術以外更高層次的總結能源互聯網發展的理念,相關的工作,推進的情況,以及所取得的基礎性的成果,所以相對來說是一個高度概括的材料。
在2019年3月份發布了白皮書之后,因為在行業反響很強烈,我們繼續按照能源局要求,繼續編制了今年的白皮書,后來我們再三考慮定義為年度報告。這兩份工作都是能源局密切關心關注、指導下做出的成績。
以白皮書為基礎,我們希望在相對高度概括的工作模式基礎上,希望能夠更加體現基礎性的成分,所以我們就提出了編寫藍皮書。在今年的疫情期間,我們開展了這個工作,疫情原因借助今天的能源互聯網大會來發布這個藍皮書。藍皮書編寫工作也是發揮了各家所長。
藍皮書主要內容
對于能源互聯網剛才各位領導和專家的講話及報告當中都有很深的解讀,我們認為能源互聯網是通過多能協同的能源網絡,通過信息融合的能源系統,通過開放共享的市場機制,支撐能源系統高效、協調的發展,以這種模式為牽引,我們把能源互聯網分成3×4的矩陣,這四個環節就是能源生產、儲運、消費、運營,三個層次分物理基礎層,實現手段層,價值實現層。第一個層次就是物理基礎層,我們更多關心能源互聯網,也就是把能源互聯網解讀成多種能源形式互相連接在一起的一張網,這張網包含的內容非常豐富,電、熱、煤炭、氣、水等等相關的能源系統都結合了,還包括和汽車、交通等等方面的結合,所以多種能源形式的聯合。
第二個實現手段層,強調的是信息、物理和諧,就是把能源互聯網理解為能源+互聯網,這也是三部委下發的意見的描述。+互聯網一方面是要+互聯網的技術,也就是信息技術,用最新的信息技術用到能源互聯網里面來,剛才兩位專家的報告當中都全面的表述了這個觀點。另外,我們要把互聯網的思維方式引進來,所以我們構成以用戶為中心的創造價值為價值實現。
藍皮書基于這樣的構成就分為3篇,16章。第一章價值實現層,分四章:
第一章能源互聯網交易技術與平臺
能源互聯網交易是現在國家推行的非常好的模式,大家知道我們國家電力體系改革前期走了很多路,有很多探索,但是2015年我們在新一輪電改之后效益才真正的看到,2019年全國電量是7萬億多,市場交易電量已經達到23萬億,所以這個占比對于全國來說是一個非常好的比例,也就是說我們能夠看到市場交易帶來的非常好的效果,所以我們要在能源交易體系上做好工作,那么這個部分就是描述的這方面的進展,特別是能源交易體系的特征,關鍵技術與新進展、技術支持系統平臺三方面。
第二個是關于能源互聯網云仿真技術與平臺。前幾位專家都介紹了仿真技術在能源互聯網發展中的重要作用,傳統的仿真技術我們要運用,同時基于能源互聯網的理念,基于數字孿生新技術理念,我們要做好新形勢下仿真技術的擴展。我們介紹了能源互聯網的模擬理念、技術,介紹了能源互聯網數字孿生技術,這些技術對于推動能源互聯網未來發展非常好,一方面已經建設了局域能源互聯網,另外可以通過仿真技術看它的運行效果,還沒有開始建設,我們可以通過這一套仿真技術來模擬未來可能產生的效益,所以對于整體來說推動能源互聯網將來示范工程來講大有裨益。
第三個是能源互聯網大數據技術,從能源互聯網大數據基本理念、關鍵技術與新進展、示范應用三個方面,全方位介紹能源互聯網大數據技術與平臺的最近發展狀況。這里面包括了數據模型的定義,數據驅動的技術,頂層應用,這部分內容非常多,包括我們還要在用戶側開展大數據,包括用戶行為分析,用戶用電,用能等等所產生的內容。
第四個就是能源互聯網中區塊鏈技術,大家對區塊鏈的期盼都是非常高的,特別是政治局學習之后各行各業都在自己行業當中發展區塊鏈技術應外,能源行業應該是有非常天然的應用平臺,特別是能源交易業務應該有非常好的應用平臺,同時能源計量也都是有天然的應有平臺,所以希望能源行業能夠更好的把區塊鏈在能源互聯網當中發揮作用。
第二篇信息物理能源系統
第一個就是信息物理系統融合技術,信息系統和能源系統放到一起會產生相互影響和耦合,這種耦合產生之后我們怎么去分析,相互之間怎么去制約,信息系統給能源系統帶來的作用不言而喻,整個來說我們對信息系統也有一些支持,所以耦合和融合技術在這塊做了進一步分析。
第二個就是能源智能傳感技術,特別說到了小微智能傳感器的特征和要求,我也非常同意李立浧院士在透明電網里以小微智能傳感器為牽引去研究透明電網。我們說能源互聯網中,要做智能傳感器,要發展新型傳感技術,不僅是電信領域要用,有了立體傳感數據才能傳輸出來,才能更好的做其他的東西。所以衛星化,大量程,多參量,低功能等等特征,李立浧院士的報告都非常充分。
第三個就是面向能源互聯網的電力通信技術。現在咱們非常關心通信技術,能源行業中,比如說高帶寬、低時延、高流量的技術,這都是核心。我們能夠在能源功與能的過程中,能夠以新型技術給予5G技術提供新型的供電方案,這應該是我們搞能源行業人能做到的,所以這也是信息技術和能源系統之間互動的一個方式。
第四個虛擬電廠技術,第五個能源互聯網中的需求相應技術。第八個能源互聯網中的云儲能技術,希望挖掘隱藏或者存儲、歸屬在用戶側的分布式儲能資源,然后讓它把它的儲能資源能夠以云方式集中起來,通過購買服務的方式獲得儲能服務。
第三篇多能融合物聯技術
第一個多能流能量管理技術,這個非常有迫切的價值,一方面傳統電能管理相對來說它的時效非常高,到多種能源形式,它的時間長度可能沒有辦法和電流比擬,我們和多流時間長度并存情況下如何做到多能流量管理。
第二個綜合能源系統規劃技術,包括了能量樞紐規劃,比如園區已經建了電、熱系統之后,我們怎么在上層根據能源發展進一步做擴展方案。還有一個新園區要做規劃,從無到有做規劃,這兩種有相應的技術支持。同時,冷熱氣電并存情況下,如何做好綜合能源系統規劃,我們描述了一些規劃方案。
第三個直流電網技術,這是比較熱的話題,一百年前愛迪生和特斯拉有一個重新直流交流,現在還處于技術研發階段,以直流電網技術牽引下,我們描述了關鍵性的期間,比如從IDB級到IDC級,這樣我們才有可能去探討直流電網的問題。當然現在探討大的網可能為時尚早,我們可能在局部發展一些中小微。
第四個氫能與可再生能源耦合的研究及應用,氫能也是四川非常重要的方面,有非常大的特點,我們在氫能的生產、傳輸、利用等等方面做了大概的描述,因為氫能對于大家來說還是一個新生事物,但是它發展非常快,所以我們也希望把這個內容一定包含到藍皮書里面去。
第五個能源互聯網中的電能路由器技術,它是通過多端口、多層級、多功率流的方式控制電網功率流向,但是它是變電方式做的,這里面就有一個核心技術,就是仿真方案,這又是一個仿真,但是它可能已經到了納秒級的仿真。清華做了非常好的一個工作,他們在疫情期間和網上進行了研討,他們稱為一場革命,它可以把原來仿真速度提升1000倍左右,這是非常了不起的。
第三部分能源互聯網實踐
簡單梳理了近幾年能源互聯網實踐工作,這包括剛才講的2017年公布的55個首批項目,現在央企5個項目都已經順利驗收,而且有些技術發展非常好,得到了專家的高度評價,徐處在能源局也做了很多工作,其中一項工作就是指示幾家單位編制示范項目報告。五個央企的項目工作非常高,江蘇的大數據源網荷油耗互動系統示范工程,從挖掘用戶側的互動潛力,現在有200—300萬毫秒級到秒級的功率可以調動。廣東面向特大城市電網能源互聯網示范,突出了“1+3+3”,一個園區,三個智慧園區,三個創新業態,應該說做得很有特色。還有一個珠海能源互聯網示范項目,強調的是園區級和互聯網智慧能源示范項目。丹東能源互聯網示范項目。國網聯研院能源互聯網示范項目,是基于電力大數據的能源公共服務建設與應用工程,它們是面向政府、廣大企業開放。
總結與展望
能源互聯網大家心中都有自己的愿景,如果愿景考慮得更充分一點的話可能會有一個完美的構圖,但是現在我們還處于發展過程中,所以這種愿景式的東西是美好的目標,我們朝著這個目標共同努力。所以我們希望藍皮書的發布能夠凝聚各界對能源互聯網的共識,從能源可持續發展角度,從國家能源可用角度,從數字化轉型角度,能為政府決策,企業發展,學術研究提供參考作用。另外也吸引更多人參與能源互聯網事業,推動行業快速發展。
特別感謝國家能源局對清華大學能源互聯網研究院的充分信任,也感謝聯盟各個成員單位對本項工作大力支持,也希望后期更多成員單位參與這項事業當中來。
謝謝大家。(發言根據速記整理,未經演講嘉賓本人審核)