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戴燚:关于“一带一路”+“能源互联网+综合能源管理平台+”的构想
发布时间:2018-08-07

中国管理科学研究院学术委员会特约研究员   戴燚

什么是一带一路

20139月和10月,中国国家主席习近平提出共建一带一路的重大倡议。

 “一带一路(英文:The Belt and Road,缩写B&R)是丝绸之路经济带21世纪海上丝绸之路的简称。 “一带一路建设秉承共商、共享、共建原则。它将充分依靠中国与有关国家既有的双多边机制,借助既有的、行之有效的区域合作平台,一带一路旨在借用古代丝绸之路的历史符号高举和平发展的旗帜,以五通政策沟通、设施联通、贸易畅通、资金融通、民心相通为主要内容,共同构建沿线国家三同政治互信、经济融合、文化包容的利益共同体命运共同体责任共同体肩负着大使命探寻经济增长之道实现全球化再平衡、开创地区新型合作。

二、什么是“能源互联网+综合能源管理平台+”: 

1、什么是“能源互联网+”:

在新一轮能源革命驱动下,未来的能源结构将是以化石能源与可再生能源相互关联、彼此循环的多元化能源体系,其生产、存储、运输、应用到回收的整个生命周期都将实现智能化、系统化、绿色化、可视化管理,从而综合解决能源供给与消费两侧的不平衡、不充分、及提高系统能效、减少排放等问题。这意味着,对能源的探索道路不仅限于对新能源应用的苦苦追寻,而是努力将人类智慧最大限度地融入到现代能源体系当中,应对集中供给和分布式能源并重开发、应用,从而通过点对点能源需供联通,实现系统能效和价值最大化。

“能源互联网+的技术概念,就是智慧能源互联的网是互联网大数据技术、物联网技术、信息通讯、人工智能、可视化、清洁与可再生能源技术、和现代电力系统有机结合,其本质就是为了解决好能源供给与消费不平衡不充分的需供关系

1以需定供:需要多少清洁绿色能源,就匹配多少清洁绿色能源;需要怎么舒适使用清洁绿色能源,就怎么配供清洁绿色能源。就是尊重能源禀赋和用能环节的利用需求,采用最合适的能源利用方式,以最经济的方式实现能源互联:达到多能互补多技术融合多品位能源输出。大力推动互联网+”、人工智能、大数据等信息化应用,持续提升电力为基础的能源系统的自动化、数字化和智能化水平,通过先进适用技术装备在清洁绿色能源发、输、配、用等环节的应用,加快实施能源现货以及期货等金融产品和商业模式的创新和应用,从而为广大用户提供选择多、响应快、质量好、费用省、体验佳的电能等清洁绿色能源产品和服务。例如:现有国内多数的微电网微能网泛能网或者VPP虚拟电厂,设计的控制策略一般以系统稳定平衡性为最优目标,加上了对现货能源价格的响应,按照最适合最经济最稳定的多目标优化平衡原则去实时调整供给侧和消费侧控制策略。

2ICT(信息通信技术)与能源的融合,本质上是信息物理系统(CPS),即实现信息通信技术与物理系统(能源系统)的深度融合,从一二次融合开始,到智慧用能节点(即插即用),再到子系统的智能耦合,到微电网、微能网、泛能网的生物形态进化具有适应性自主性高效性功能性可靠些安全性高效实时协同特点

3)“智慧能源”代表了一种高效、安全、低碳、经济、共享、可持续的现代化能源体系,在这个体系中,能源流汇合信息流呈多元、双向顺畅流通,由信息配置能源,能效提升价值,运用系统优化的思路,寻找全方位、全品种、全链条、全过程的能源成本收益的最优平衡。这一新构想,不仅是互联网理念引导下的基础设施和能源体系变革,也是新理念、新思维和新方法等人类智慧的集中体现,有助于人类走出一条能源与信息双重优化的发展道路。

可见,“能源互联网+”是“互联网+”智慧能源的简称:是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态,具有设备智能、多能协同、信息对称、供需分散、系统扁平、交易开放等主要特征。在全球新一轮科技革命和产业变革中,互联网理念、先进信息技术与能源产业深度融合,正在推动能源互联网新技术、新模式和新业态的兴起。能源互联网是推动我国能源革命的重要战略支撑,对提高可再生能源比重,促进化石能源清洁高效利用,提升能源综合效率,推动能源市场开放和产业升级,形成新的经济增长点,提升能源国际合作水平具有重要意义。

2、什么是“综合能源管理平台+ 

综合能源管理平台+”是“能源互联网+”的物理载体。“能源互联网+”是将信息技术与能源应用技术在“综合能源管理平台+”应用融合上的创新发展,具有“跨界融合协同创新智慧生态”特征,能同时响应能源供给侧和需求侧的两方面做到信息交互、能量交互、自律平衡等功能如通过机器学习、模式识别、物联网大数据分析、趋势预测与建模技术,供给侧能源特性和周边环境因素综合研究,实现供给侧不同能源模块之间的协同调配;利用人工智能物联网大数据对消费侧区域微观能源数据的精准统计分析,寻找能源消费数据与供给数据之间的关联关系,建立差异化的大数据分析模型形成广域协同、微观互动、智能集成自律自生的综合能源管理平台+调度系统。

1)综合所有供给侧能源和需求侧能源,在规划设计、建设、运行等过程中,使能源在产生、传输、分配(供能网络)、转换、存储、消费、交易等过程环节中和ICT信息通信技术)智能集成、有机协调、优化融合,利用物联网、互联网、云计算、大数据、人工智能等信息技术将能源基础设施实现网络化、自动化、数字化、模型化、可视化和集成化。由“端”结“网”入“云”构成产供销一体化系统“平台”:综合能量流与信息流双向流动,对能源双向按需调度和动态平衡使用,实现“横向冷、热、电、气多种能源智能集网互联互补,纵向集中式和分布式源----用能协同优化”,“分布式低碳能源网络自下而上”、“智能电网自上而下”的“上、下、纵、横”同时耦合“信息流”、汇集“资金流”呈“六位一体”的现代绿色生态综合能源体系“源有天地合一,动静结合;网有大小温差,水力平衡;荷有各式各样,大小结合;储是物理化学,各显神通;用得自由组合,生态宜居;集中分布融合,信息资金通畅!”。

2)分布式能源和可再生能源接入电网架构,因需求响应和开放市场等因素的随机特性,波动源与灵活资源系统耦合平衡,使得供给侧的开放性与消费侧的集成互补系统更加智能。

3)应用虚拟云技术整合现有的能源调度管理平台、企业用能监测和评估平台、需求侧管理平台以及用户用能优化终端,融合成为一个多维度多能流的物理信息系统,为分布式电源、CCHP(冷、热、电联产系统)、多种储能、电动汽车等提供多元化物理接口,能够精确量测、汇总、储存并分析预测用能数据、能源价格信息和多能系统整体运行态势,形成运行安全、用能经济、互动有序的能源综合管理服务平台。

4)贯彻以“以用户科学用能、节约用能、高质量供能”的理念,快速响应用能需求,引导用户“绿色能源需求”,提供经济高效的综合用能方案,满足用户用能需求,促进清洁绿色能源的梯级利用,提高能源系统能效和高质量供给、实现社会整体系统节能和科学运行。

三、为什么要建设一带一路能源互联网+综合能源管理平台+”?

   1、落实习近平总书记提出的能源发展要实现“四个革命、一个合作”要求

十八大报告指出四个革命一个合作——消费侧革命(抑制不合理能源消费)、供给侧革命(建立多元供应体系)、技术革命(带动产业升级)、体制革命(打通能源发展快车道)和国际合作保障开放条件下的能源充足安全有效推动绿色低碳能源体系变革发展。 

2以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引,落实十九大报告要求推进绿色发展,建立清洁低碳、安全高效的能源体系。推进一带一路+能源互联网+综合能源管理平台+”建设是践行创新、协调、绿色、开放、共享的五大发展理念促进全球生态文明建设,共建绿色美丽地球的生动体现!

3、落实习近平总书记的大数据观的建设要求:

推动大数据产业持续健康发展,是党中央、国务院作出的重大战略部署,实现我国从数据大国向数据强国转变的重要举措。一带一路+能源互联网+综合能源管理平台+”建设对能源大数据产业创新发展和促进能源革命有重大意义。

    4、建设“一带一路能源互联网+综合能源管理平台+”是响应国家发展改革委、外交部、商务部联合发布的《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》的能源互联互通信息互联互通经济互联互通的平台有利于推进合作五通”,构建沿线国家三同”,落实“大使命”。

5、促进“全球能源互联网”的建设需要:

20159月,在联合国发展峰会上中国倡议探讨构建全球能源互联网,推动以清洁能源和绿色方式满足全球电力需求为人类能源发展描绘蓝图——树立全球能源观,构建全球能源互联网,统筹全球能源资源开发、配置和利用,保障能源的安全、清洁、高效和可持续供应

6、通过“一带一路+能源互联网+综合能源管理平台+”的建设,紧扣能源脉动,汇聚能源动态大数据,通过大数据结构和大数据模型进行时空分析,形成对于“一带一路”能源布局、能源产生、能源消耗、能源节省、能源传输等能源脉动变化情况的动态掌握。积极构建——“全球能源责任共同体”,达到统一规划、共建共享、集中管理、规范安全、多能互补、智能虚拟、实时监控、实时分析、实时预警、动态管控、平衡自律、风险最小、节能精益、流程最优、资源节约、成本最低、效益最好。

四、我们如何高质量建设一带一路能源互联网+综合能源管理平台+”?

   1、在国家“一带一路”相关方针、政策、制度的指引下,伴随国家“一带一路”能源基础设施建设,以供给侧结构性改革为主线,大力提高电力供给的清洁化、低碳化和智能化水平,创新高质量集成一带一路能源互联网+综合能源管理平台+”,实现1)能源基础设施互联互通;2)能源数据互联互通;3)能源云智慧融通互动(能源数据智慧化),能源网路与互联网深度融合,能量流与信息流、资金流高度耦合;4推进跨区跨省跨国资源优化配置、冷热电汽集中与分散开发并举,鼓励多能互补和智慧能源发展走出一条社会经济可承担、环境容量能承受、有效供给有保障的清洁低碳安全高效能源发展之路。

2、在国家“全球能源互联网”的构想下,我们要加快实现“能源四个革命、一个能源国际合作”。从能源的基础设施、通信通讯设施、技术经济、社会因素、政策改革、革命难易程度等方面综合考虑,未来能源互联网的实现路径应当从终端能源系统、联结区域综合能源系统、联结全域综合能源系统、联结全球综合能源系统。在国内选择一座城市尽快创新试点、落地生根。我们先将县市级园区的工业客户终端能源系统互联、再扩大到城市商业用户、居民用户终端能源系统互联;在一个省内实现省级综合能源管理平台和各县市级综合能源管理平台相连然后实现国家级综合能源管理平台和省级综合能源管理平台县市级综合能源管理平台相连—国内实现能源基础设施、能源大数据、综合能源管理平台互联互通;国际能源基础设施、能源大数据、综合能源管理平台互联互通,互联全国畅想全球。综合能源利用设施的能源数据通过区块链技术汇集至平台,让“能量流”、“信息流”、“资金流”充分融合、源远流长、生生不息,可以见证“能源淘宝”梦想初具雏形。

3、“一带一路能源互联网+综合能源管理平台+”高质量建设因素有:1)“优化供给侧”+“响应需求侧”的负荷牵引、多维寻优、动态匹配、友好平衡:对整个能源系统【能源网络设施(电、热、冷、汽、水)、信息网络】建立数学模型,根据能源需求侧用户负荷预测、能源交易结果、能源价格、能源储存、结合能源供给侧系统出力特性,统筹功率和能量平衡、综合考虑系统经济性、节能率、绿能率、碳排放等指标,能源设施互通联网、优化供能匹配,实现平衡调度,根据用户不同需求,充分挖掘能源系统潜在价值,不断降低系统能耗,促进可再生能源充分利用,实现“一带一路能源互联网+综合能源管理平台+” 的高效、安全运行;2)“友好能源分布式”+“协同传统能源集中式”+“负荷预测”+“能量交易”+“信息化”构成“用供能一体集成优化能效管理平台+”;3、清洁、绿色能源的广泛共享、电热冷汽水信息等多种能量的联产、联供、融通、互补;4、能量的可预测、可平衡、可信用、可贸易。(建设原则:能量信息与基础设施融合、能源分布与集中并举、能源供给与消费平衡;本质特征:能量、信息、资金的开放分享、广泛互联、智动平衡、安全协同、友好互动)

坚持把满足人民美好生活用能需求作为根本方向,培育壮大能源服务新模式新业态,把推动能源改革创新作为根本动力,进一步深化能源体制改革,不断增强能源供给与利用的创新力和竞争力。《论语·子路》曰:“君子和而不同。”“一带一路+“能源互联网+综合能源管理平台+= 一带一路+能量流【综合供能侧、能源传输网络、用能侧的全能流:电、热、冷、汽、水多种能源智能集网互补+信息流【“互联网”+“物联网”+“云计算”+“大数据”+“移动互联”+“人工智能”+“智能电网”+“能量路由器”+“泛能平台”+“区块链”+“可视化”+5G+ee家”】+资金流【“综合能源交易”】+=一带一路+“能源淘宝 ”+等,像君子一般融合,汇集新科技再生新动能和提升高质量、高效率的能源生产力。

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一带一路:国际合作   +  智慧能源:全球互联

每次能源变革都会带来了一次时代梦想的腾飞,一带一路+“能源互联网+智慧能源综合管理平台+”将重构生产、分配、交换、消费等能源活动各环节,形成从传统集中式到分布式能源各领域智能化、清洁化、信息化、可视化等新需求,催生能源新技术、新产品、新产业、新业态、新模式,引发能源经济和产业结构重大变革,深刻改变人类能源生产生活方式和消费模式,实现社会能源生产力和效率的整体高质量跨越提升! 

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