什么是能源互联网？

时间：2022-09-01 11:54:01 | 来源：网站运营

时间：2022-09-01 11:54:01 来源：网站运营

最近正在看这方面资料，答一记。

好像最近一两年，互联网公司似乎突然一下找到了杀进传统能源产业的入口，苹果、google、微软大力投资新能源，苹果在做电动汽车 icar？ 而一直在岸边游泳的传统行业公司似乎一下子学会了给自己打上互联网标签，如华为，远景能源等。

能源和互联网结合的话题似乎很热。

1）通俗的解释能源互联网

试想下未来，人们的电动汽车、家用电器、屋顶光伏、电脑手机等等都变成互相联网的一分子，每个人的能源消耗、碳排放指标和生活需求都能够被打通变成数字化坐标，如果未来生活的每一秒钟各种需求都能被积聚起来被导向最有效的生产供给，会是什么样？


比如下面的场景：

• 如果你拖欠电费，那么你的的门口不会被贴上一张纸催费，而是响起一记手机提醒：亲，你忘记了交电费了列，记得时刻给自己充电，让自己电力十足哦。。随便给我个好评吧；
  
• 你在平板电脑上手指轻划，把自家屋顶多余的光伏发电通过微信卖给附近准备给电动汽车停车充电的陌生人；
• 你可以对每一个家用电器会根据能耗曲线设置最佳的开关时间并随时远程遥控，建筑物的能耗控制随时依据会议活动类型人数和实时电价进行动态调整；
  
• 城市的整体能源消耗和二氧化碳排放随时依据天气和事件变化进行需求侧编排以实现最优；
• 沙漠和大海里安装的各种新能源发电设备可以通过程序由各国人民竞拍投资自由交易；

是不是很cool？

所以，所谓能源互联网，简单而言，就是类似信息互联网，所有的能量信息（分布式的产生、供应、消耗），都可以通过网络互联，得到及时的反馈，并根据需求予以选择控制。


2）能源互联网和智能电网的区别



能源互联网究竟和智能电网有什么区别?


电网层面，所谓能源互联网的这些特点，在原来的智能电网理论中都讲过了，只是之前智能电网没有过多的关注新能源的占比和影响，所以这个层面，能源互联网和智能电网的些许区分就在于是当可再生能源占到80%甚至更高时，那个时候，我们的电力系统和电网怎么去支撑这个环境?


但是上升到能源层面，似乎能源互联网，Internet of Energy，包含的东西要更多，呈现的都是一种试图把各种能源形式组合成一个超级网络的大开大合。其似乎包含了智能通信、智能电网、智能交通等等众多智能与绿色概念。



3）国内外的能源互联网



目前，美国虽然尚未明确提出能源互联网，但其提出的智能电网却与能源互联网的内涵有诸多相似之处。德国于2008年在智能电网的基础上选择了6个试点地区进行为期4年的E-Energy技术创新促进计划，成为实践能源互联网最早的国家。



目前市面上呈现出三种对能源互联网的理解版本：从通信的角度强调各种设备的互联，以华为等通信公司为代表;从软件的角度强调第三方数据的优化管理，以美国Opower等公司为代表;以及从国与国之间的角度强调跨区域电网的互联，以国家电网为代表。


国网刘BOSS提出的”全球能源互联网“就更加高大上了，之前我也回答过类似问题，并不是能源互联网不好，而是无限地扩大能源互联区域，不太合理和可行。



4）能源互联网的关键环节



1）可再生能源作为主要能源廉价供应，并合理联网调度、利用



以数据形式存在于信息互联网上的信息，其实是非常廉价且可以挖掘的，但是，能源互联网的主要载荷--能量，却只能从自然界中开采。而且还存在着成本高(相比信息而言)等等问题。



所以要满足互联网的特点，要保障精心构建的“能源互联网”有米下锅，必须让它能消化基本“无穷尽”供应的风能、太阳能等。



但由于这些渠道的能量供应有非常强的随机性、间断性和模糊性。目前将它们成功的并入电网，或用其他形式高效利用起来，还是一件很困难的事情。



当然这更是环境保护、节能减排方面的需要。


2）支持超大规模分布式发电、储能及其他能源终端的接入平台


依靠PC、智能移动设备的等个人接入者，在信息互联网接入者的数量上占绝大多数；IT业者用几十年时间构建了一套由通讯协议、路由器、交换机、数据库、服务器等等一系列软硬件设施组成的庞大系统，是人类文明迄今为止最伟大的成就之一。


能源互联网想要达到这样的运转效率，需要的技术准备只多不少：比如需要一个极强的信息流处理能力，用来预测和监视消费者的需求变化、极端不稳定的能量生产供应变化；同时它还要指挥相应的能量调配部门完成上载与下载能源的分流与整合等等。数据和习惯都是超大规模的。


然后，还需要一个极强的能量流处理能力。以智能电网为例，设想中，它需要7*24小时完成功率以亿千瓦计的电流变、输、配调节，而且还必须满足实时的供需平衡(由电能特性决定)。还要再引入分布式清洁能源和市场竞争两个超复杂的变量。


3）类似互联网技术的能源共享实现


信息互联网的一大魅力就在于它能够打破地域的限制，因为信息传输的门槛和成本都相对较低。


但当我们开始依靠现有的技术输送能量的时候，损耗问题就相当严重了。于是人们不得不考虑手段来降低损耗，这些方法要么单位成本极高(如直接运输，这个过程本身就要消耗大量的燃料)，要么建设成本和科研成本极高(如特高压输电技术)。


相对于信息的传播，能量成本还是高了太多。在能源领域内，油气管道、运煤交通线、特高压输电等话题永远不会离开话题榜的前几名。这样的设施建设往往伴随着庞大的资金规模，数年的建设周期，艰难的科研攻关。


4) 能源的移动互联实现


移动互联是目前互联网产业的一个重要趋势，但是类比到能量上，就完全是另一回事了。


可以便携的能量转换装置，要么效率太低(如内燃机)，要么太贵且用起来麻烦(如燃气机)，要么就是我们“喂不饱”(如电机);


储能问题是老生常谈的老大难;


无线充电技术虽然在已经能够给很多小的智能设备充电了，但是大规模应用上仍然问题多多，最简单的一问：那么多电磁能量散播到空间里，辐射谁受得了?


电动汽车，它的航程、方便性和可靠性等等，真能和同价位传统的汽油车一比了么?



以上。


PS：部分内容参考《要建成能源互联网我们还差有很长一段路要走》