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智慧能源的三大革命

2020-07-04南存辉

中国工业和信息化 2020年5期
关键词:国网储能分布式

南存辉

工业互联网正在催生新的动能,并由此带来了能源变革新的机遇。为抓住新的机遇,必须进行智慧能源三大革命:能源供给革命、能源消费革命与能源技术革命。

我们已经深刻感受到了工业互联网正在催生新的动能,并由此带来了能源变革新的机遇。

正泰集团在工业和能源这两个领域深耕了三十五年,而在能源领域也已经耕耘了十几年,可以说在这个新的时代,我们幸运地恰逢这两大机遇。特别是在能源领域,我的感受更深,将来只有更安全、更环保、更便宜、更便捷的能源,才能成为能源生产与应用的主流。

“一朵云、两张网”战略

正因此,正泰集团为了抓住这个难得的机遇,提出了如何构建一个新平台顺应这个发展趋势,这就是“一朵云、两张网”战略。

“一朵云”就是我们依托工业互联网PaaS平台构建的一整套智能系统,并在这个平台上搭建两个应用网络,一个是工业物联网IIoT;一个是能源物联网EIoT。

“一朵云”的主要应用是能源电力垂直领域的行业云,连接企业内部制造与经营管理数据,采用混合云架构,提供大量的SaaS服务。以智能应用为抓手,利用大数据、边缘计算、AI等最新技术,构建正泰经营管理与制造的商务企业云。

正泰以工业互联网为平台云,内嵌云计算子平台,包括数据安全性。数据安全因为有国网最严格的要求,对于正泰集团是需要考虑的首要因素,包括大数据安全等。

在工业物联网建设上的实践

正泰集团依托工业互联网平台在企业内部进行了IT和OT的融合,集成了所有的生产线,实现内部的互联互通。不仅如此,我们与所有的协作方,包括代工厂进行全面的网络对接,在探索尝试的同时,正一步一步向前推进,用物联网思维构成端到端的智能制造体系,打造产业链生态圈。

从应用场景来看,我们已有成功的案例。杭州的一个工厂,是对标德国工业4.0的示范项目,在2016年就获得工信部的授牌。它以大数据做支撑,实现了全流程自动质量检测等,取得了很明显的效果。

在浙江海宁的一个智能制造工厂,在2019年迎来了太阳能光伏制造新的爆发期,原有规模扩大了一倍。

还有一个是工信部基于物联网与能效管理数字化的智能制造项目。我们在工信部专家的指导下, 2018年通过了验收。这个智能制造项目的整套系统软件,包括PLC、工业大脑等都是正泰下属的企业自己研发创新的。同时,与国内合作企业进行配套,进行了很多应用场景的探索,以及项目应用,包括温州S1线的新变压器、系统软件集成等。

这些工业互联网方面的应用,说起来似乎简单,但真正做起来并不容易。但大的趋势,不能不抓住。

从大的趋势来说,智慧能源未来已来。

对于智慧能源,我们的理解是以电力系统为核心纽带,实现横向多源互补,纵向“源—网—荷—储”协调,能源与信息高度融合的新型能源体系,体现出智能化、清洁化、去中心化三个特点。

智慧能源的三大革命

第一个是能源供给革命

第一个特征是,未来的能源供给革命一定是多能协同化,以智能电网为核心,多种一二次能源相互转化、互相补充、综合利用。

第二个特征是,能源生产“终端”将变为更多元化、小型化和智能化,交易主体数量更为庞大,竞争将会更加充分和透明。每个人与每个家庭都可以成为能源的供应者。

第三个特征是,集中式和分布式协同发展。智慧能源将由智能电网横向外延的平面模式,演变为家庭、社区、城市、区域不同层次电网组成的立体模式。

这就是能源供给革命。

第二个是能源消费革命

第一个特征是,智慧能源更注重能源的双向按需交流和动态平衡使用,这将打破传统能源单向辐射状态的供应模式。

第二个特征是,消费者将充分拥有能源使用的决定权,将有更多的零售商、小型用户和代理商参与多方交易,真正实现能源的个性化定制和按需择优选择。

最后一个特征是,“藏能于民”。用户在用电低谷的时候,对储能设施进行充电,比如说晚上电力便宜的时候充电,降低家庭用电成本,在用电高峰的时候用储能设施进行供电,这样起到削峰填谷的作用。

能源消费革命将带来一些新变化。

第三个是能源技术革命

第一个特征是,采用互联网+智慧能源,实现能源的发、配、售、储、用一体化优化调度和控制。

第二个特征是,通过分布式能源和能源信息通信技术的飞跃进步,特别是交易市场平台的搭建,最终形成庞大的能源市场,能源流如信息流一样顺畅自主配置。

第三个特征是,分布式储能结合分布式发电、需求响应、电能辅助服务,将成为应用热点。

能源物联网应用实践探索

我們在能源物联网应用实践方面的探索,是以工业互联网平台为基础,推动能源物联网领域的应用,来打造能源用户、电网、金融机构与制造业共赢的生态圈。

目前,我们正在做的就是面向区域内政府和终端用户,提供一揽子的能源解决方案。以国网为主体,我们做支撑协作,提供供能、储能、输变、配送、用能配套服务。比如,我们从光伏电站切入,沙光互补、海涂改造,以及海上光伏、渔光互补,包括农林光、光伏旅游。广泛分布于工商业楼宇,农渔民屋顶等,主要用于户用分布式。这方面必须实现互联互通,实现应用联网。难度也就在这里,因为它涉及到分布在广大区域的千家万户,首先要保障屋顶电站的安全。它有没有隐患,管理者必须提前一清二楚,要能提前预警、提前预知,在问题发生前去处理、保障服务、保障安全。其中的数据、收费、交易,包括清洗服务等都要统筹解决。所有这些方面都要逐步接入智能管理服务平台,向用户提供技术服务,向国网提供技术响应。

对于用户有两种模式可以选择,一个是租金,用户不用付费;一个是直接将设备卖给用户。这样做的结果,是基于户用分布将来一定会成为普遍现象这一判断。因为阳光普照,不管在国内还是在国外,都是一样的,是分布式的。集中起来是不可想象的。清洁能源中最清洁的是电,光伏发电又是比煤电更清洁的电能。电能从远方分布的用户来,再加上光伏发电可以从身边来,这个模式变得丰富起来,我们正在使用的就是这样的设备。

当然要解决户用分布光伏发电的问题,关键在先进储能技术的应用。因为阳光有的时候很好,阴雨天就没有,所以要求应用家庭储能与工业级储能设备,以便达到调峰调频。这些设备在上海和国内很多地方得以应用,日本、英国等这些阴雨天较多的国家也在使用。

正泰在国网支持下,在海宁建设了“风、光、储、充”多能互补的低碳智能示范园区。另外,我们在能源物联网应用上,正在做智能运维管理。因为有那么多的分布电站,有那么多的应急情况不时发生,我们不可能完全知道将要发生什么,只有用人工智能的方式在运维分析指导下,用无人机巡视,确定什么时候对设备进行清洗。什么时候清洗,什么时候是最佳成本,通过运维扫描之后,可以自动成像等。

在智能应用上,正为社区、园区、校区、商场、医院、楼宇,包括设施农业,提供光伏发电系统之外的服务。如热源系统、储能系统、配电系统、自控系统、能效监控云平台,以及能效管理软件系统、“泰极付”消费管理系统,我们采取的是智慧能源一整套解决方案。

具体应用案例有银川供热,山东分布式供热,以及诸多终端控制。包括热电联产、集中供热,为工业园区提供智慧供暖等。

在能效管理方面,政府提出节能降耗,我们就提供BOT模式,不用政府出钱,也不用业主出钱,我们来做系统解决方案,用我们的系统技术配合社区或者地方政府节能降耗,最终实现节能降耗的分层控制。我们与江苏国网,以及地方电网配合工作。

另外,我们建设了能耗量测系统,包括智能楼宇。在广西金融广场,共计建设了300多个应用案例,并延伸到智能家居。

除了这些之外,我们正在建设孵化器。如浙江乐清物联网传感技术小镇,开展传感技术方面的孵化。在杭州下沙、上海松江,正在做孵化培育。

我们正在为国家,为全球、为全人类,开拓智慧能源应用,期望利用物联网造福社会。

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