編者按:2019年6月5~6日,“未來能源大會(FEC2019)暨第十五屆中國能源戰(zhàn)略投資論壇”在北京中奧馬哥孛羅大酒店召開。本次未來能源大會匯集了國內(nèi)外、中科院、工程院院士專家,共同探討"傳統(tǒng)能源"向"未來能源"轉(zhuǎn)型融合的趨勢。會上,國網(wǎng)(蘇州)城市能源研究院有限責(zé)任公司副院長郭磊發(fā)表了題為《城市能源互聯(lián)網(wǎng)的形態(tài)與發(fā)展路徑》的主旨演講。
以下內(nèi)容為中國能源網(wǎng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)錄整理而成,未經(jīng)本人審核。
各位嘉賓,上午好!
我們是來自國網(wǎng)蘇州城市能源研究院,我們院的一個使命就是通過探索城市的能源變革,來找出一條能源變革驅(qū)動城市高質(zhì)量發(fā)展的這樣一條路徑。這個說起來是一個很大的理念,但實(shí)際落出來是由各個城市能源相關(guān)的項(xiàng)目做驅(qū)動。
我們院成立之后,沿著這條路一直走,我們也發(fā)現(xiàn)從城市能源變革的角度來講,各個項(xiàng)目的推進(jìn),可能沒有辦法從整個角度去考慮不同的環(huán)節(jié),不同的領(lǐng)域,不同效率的協(xié)同性,從而提升整個城市能源效益的提升。那么我們怎么推動城市能源效益呢?城市互聯(lián)網(wǎng)是一個很好的工具。
今天我很榮幸在這里為各位嘉賓匯報一下我們做的相關(guān)的思考,特別是整個城市能源互聯(lián)網(wǎng)整個的架構(gòu),我們認(rèn)為是什么樣子?未來建設(shè)的時候應(yīng)該注意哪些方面?
主要的內(nèi)容就是四個方面:
我首先希望簡單過一下城市能源互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵,我們的理解能源互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上來講是能源技術(shù)和信息技術(shù)的相互融合,兩者之間產(chǎn)生共振之后形成一個突破的創(chuàng)新。城市能源互聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的一個主戰(zhàn)場,也是能源互聯(lián)網(wǎng)主要的形態(tài)。從具體來講,城市能源互聯(lián)網(wǎng)是由城市的智能電網(wǎng)和城市泛在互聯(lián)網(wǎng)的融合,是實(shí)現(xiàn)城市能源資源更大范圍的優(yōu)化配置的一個平臺。
我們提出來城市能源互聯(lián)網(wǎng)有六個特征:多能協(xié)同、扁平的系統(tǒng)、多邊的互動、泛在互聯(lián)、數(shù)字融合和智慧運(yùn)行。
跟大家分享一下我們認(rèn)為的城市,剛剛楊博士也講了城市,我們覺得城市最根本的是聚集,它是一個人口的聚集,商業(yè)的聚集和工業(yè)的聚集,所以它帶來的最突出的三個問題,第一個是安全的問題,這個也是我們在成立這么多和我們國內(nèi)的主要市政府去交流,去匯報,去探討的時候,他們第一個問的我們的問題,城市能源變革能不能解決城市能源的安全問題?這個是所有的市政府最關(guān)心的,安全的問題可能中長期來講它是對單一能源品種的依賴,對單一能源來源解決依賴的問題,短期來講對能源的供應(yīng)安全,或者它有一些安全事故的防范。
第二個是污染的問題,剛剛楊博士也講了很多關(guān)于城市環(huán)境污染很好的解決方案。
第三個是交通擁堵的問題。
這是三個問題。
從能源看城市,特別城市能源我們認(rèn)為有三高的特征:
1、能源消費(fèi)的比重比較高,現(xiàn)在城市的能源消費(fèi)量已經(jīng)占到了我們國家,我們在2017年的時候我們做的統(tǒng)計(jì),能源消費(fèi)量已經(jīng)占到我們國家消費(fèi)量的85%,未來還會提升。
2、能源密度比較高,城市的特征會使得能源的消費(fèi)密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于農(nóng)村。
3、供應(yīng)主要以未來的電,未來能源為主。
所以我們未來能源城市發(fā)展主要方向:
1、清潔低碳;
2、安全可靠;
3、有效經(jīng)濟(jì);
4、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。
其實(shí)我們有相關(guān)的論述和理論支撐,今天我不具體展開來講了。
所以我們認(rèn)為從城市的發(fā)展,解決城市的問題,如何與城市的協(xié)同,有四個方面,主要是兩個維度。核心的就是要解決城市能源的安全可靠和清潔高效的問題,我們認(rèn)為城市能源互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)來講,它是城市的能源資源的一個配置的工具,它解決了從單一的單條線的能源向多品種能源之間的協(xié)同,也解決了能源產(chǎn)業(yè)鏈上下游之間的協(xié)同。從我們電力系統(tǒng)來講,我們做到了發(fā)電和需求之間的匹配,實(shí)現(xiàn)了它的平衡。但是實(shí)際上它如何協(xié)同?特別如何發(fā)掘用戶的作用?可能是能源互聯(lián)網(wǎng)解決的問題。
在這個核心的基礎(chǔ)上我們認(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)有三個特點(diǎn):
1、實(shí)現(xiàn)城市能源和社會的數(shù)字化的轉(zhuǎn)型。
首先是通過城市能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),實(shí)現(xiàn)城市能源基礎(chǔ)設(shè)施的一個數(shù)字化的建設(shè)。我們國家在城市化快速的進(jìn)程當(dāng)中,其實(shí)我們城市的基礎(chǔ)設(shè)施,特別是能源的基礎(chǔ)設(shè)施大部分已經(jīng)存在了十幾年,已經(jīng)開始逐漸的出現(xiàn)一些老化的問題。比如城市自來水管網(wǎng),根據(jù)去年統(tǒng)計(jì),整個自來水管網(wǎng)的損漏率是20%,比較高的城市可能達(dá)到40%以上,一年自來水通過管網(wǎng)漏掉的大概是100億立方米,如果我們看南水北調(diào)的中線,這四年來送到我們北京上海的水總共才200億立方米。
通過城市能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè),我們覺得首先可以把整個城市能源基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化做起來,從而實(shí)現(xiàn)整個的數(shù)字化的轉(zhuǎn)型。
2、促進(jìn)新業(yè)務(wù)、新業(yè)態(tài)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
3、能夠構(gòu)建一套科學(xué)規(guī)范、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的城市職能體系。
根據(jù)清華大學(xué)發(fā)布的2018年國家能源互聯(lián)網(wǎng)的白皮書,從2014-2018年我們涉及到能源互聯(lián)網(wǎng)整個政策大概是接近300項(xiàng),但是我們自己對這300項(xiàng)政策做了一個分類,大家可以看到它是一個倒三角的模式,頂層設(shè)計(jì)了很多,但是落地實(shí)施的相對比較少,這也是我們整個政策體系目前的一個狀態(tài)。
第二個就是我們整個能源產(chǎn)業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,到了去年底能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)接近注冊2.5萬家,同時也能夠看出除了我們傳統(tǒng)能源企業(yè)的轉(zhuǎn)型,我們之外有些新興的能源互聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)也進(jìn)入到了能源行業(yè),傳統(tǒng)的能源企業(yè)的轉(zhuǎn)型,比如說我們國家電網(wǎng)公司之前提出來要做多功能能源服務(wù)的轉(zhuǎn)型,包括要打造一流的能源互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),要有“三型兩網(wǎng)”這種的轉(zhuǎn)變。包括了中石油、中石化,要做電能的公司,要做嘉興的示范站,同時還有新能源企業(yè)做了轉(zhuǎn)型,要轉(zhuǎn)型為互聯(lián)網(wǎng)+的智慧能源綜合服務(wù)商。還有一些就是信息企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也逐步跨界到了能源的行業(yè),大家共同來促進(jìn)整個的發(fā)展。
但是從城市能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展來看,技術(shù)體系我們認(rèn)為現(xiàn)在主要還是以電為核心的,相對于美國、德國、日本能源路由器為核心,我們主要還是以我們的電網(wǎng)體系為核心,我覺得這個也是跟我們現(xiàn)在整個城市,我們國家的城市發(fā)展階段密切相關(guān)。因?yàn)槲覀儑掖蟛糠殖鞘羞€處于工業(yè)化的中期和后期,電氣化是非常重要的一個特征。未來整個的城市能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),我們認(rèn)為主要是突破方向,上面是多能的轉(zhuǎn)換,綜合能源系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì),傳統(tǒng)的能源技術(shù)。下面是剛才李教授講的,物聯(lián)網(wǎng)的這種技術(shù)在能源領(lǐng)域怎么樣的應(yīng)用。
整個目前現(xiàn)狀來看,我們國家能源互聯(lián)網(wǎng)還處于綜合示范的這樣一個階段,我們也分析了國家目前,能源局對能源互聯(lián)網(wǎng)示范項(xiàng)目的分類。我們能夠看到關(guān)于城市類和城市綜合類的和園區(qū)綜合類的,這個占比是相對比較高的。
最后,是我們整個城市能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展有一定的設(shè)施的基礎(chǔ),包括我們經(jīng)過了這么多年的發(fā)展這些都為我們城市的能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了一個很好的設(shè)施的基礎(chǔ)。
我國城市能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展問題我們認(rèn)為有五個:
1、發(fā)展理念;
2、政策規(guī)劃;
3、體制機(jī)制;我們覺得各方參與的體制機(jī)制還沒有建立。
4、產(chǎn)業(yè)生態(tài);現(xiàn)在主要還是在細(xì)分領(lǐng)域、細(xì)分行業(yè)做的比較多,缺乏一個綜合性的能源資源整合的這樣一個平臺型的企業(yè)。
5、技術(shù)應(yīng)用。我們認(rèn)為還是傳統(tǒng)技術(shù)為主,信息技術(shù)融合的創(chuàng)新還不夠。
所以對這五個問題,我們也提出了我們對城市能源互聯(lián)網(wǎng)未來的一個思考,就是未來城市能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該長什么樣子?我們提出來一個1+4+1的未來形態(tài)。
1是我們認(rèn)為應(yīng)該需要有一個城市一級的智慧能源的管理平臺,因?yàn)樵谥腔鄢鞘?,剛才楊博士也講了,智慧城市這塊我們調(diào)研了很多的城市,在智慧城市有智慧交通、智慧政務(wù)等等,但它們智慧能源這一塊,相對來講這個平臺建設(shè)是不夠的,但是我們認(rèn)為它未來肯定是需要有這樣的。因?yàn)橹挥杏辛诉@樣一個平臺,才能實(shí)現(xiàn)各個能源條線之間信息的共享,信息的交換。
4是有四種典型的子系統(tǒng)。
1是有一個生態(tài)圈子。
我后面來講一下。
第一個,我們認(rèn)為要有一個城市級能源監(jiān)測與管理的大數(shù)據(jù)平臺,大數(shù)據(jù)平臺主要的作用就是要實(shí)現(xiàn)不同能源品種之間的輸出和供應(yīng),包括了天然氣、電力、自來水等等,它們平臺之間信息流的溝通。
第二個,就是要把用戶的數(shù)據(jù)整合,實(shí)現(xiàn)來自用戶能源數(shù)據(jù)的一個共享,同時這個平臺也需要智慧交通、智慧政務(wù)、安全,這樣城市一級的能源信息的交互。因?yàn)樽蛱煲灿袑<抑v電動汽車,我們認(rèn)為電動汽車對未來能源信息之間的共享非常非常迫切需要解決,特別是交通跟電網(wǎng)之間,信息的共享是現(xiàn)在需要解決的。只有解決了,能源系統(tǒng)的這個效率才能得到提高。
我們這個智慧能源平臺主要的服務(wù)對象,我們認(rèn)為有三個:
1、政府,主要是幫助政府做到城市能源的治理精細(xì)化,讓政府更好的來制定,包括能源規(guī)劃、市場政策、產(chǎn)業(yè)政策、市場監(jiān)管等這些方面的一套系統(tǒng)。同時也能幫助政府更好的推進(jìn)節(jié)能,控制煤炭消費(fèi)總量、能源消費(fèi)總量,提高安全的監(jiān)控。
2、能源企業(yè),我們認(rèn)為可以賦予能源企業(yè)增強(qiáng)技術(shù)信息的能力。
3、終端客戶,為終端客戶能夠提供更好的能源的服務(wù)。
智慧平臺目前我們國內(nèi)已經(jīng)有這樣的一個雛形,我們這里可以給大家分享兩個案例:
第一個就是嘉興海寧城市能源互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺,這個平臺主要是要建設(shè)用能、電動汽車、智慧用能等信息,實(shí)現(xiàn)整個能源流、信息流和價值流的融合,同時能夠提供清潔能源、建筑能效、綠色交通、智慧用能和供需服務(wù),這五類服務(wù)。
第二個是雄安城市智慧能源管理系統(tǒng),主要的功能有三個:
1、它要做到城市一級的計(jì)劃和實(shí)時調(diào)度融合,實(shí)現(xiàn)用戶用能需求與供能單元的無縫連接;
2、通過改變做出綜合用能的行為,從而實(shí)現(xiàn)整個用能系統(tǒng)有更好的效率和運(yùn)行平穩(wěn)性的提高。
3、以電動汽車做結(jié)合點(diǎn),實(shí)現(xiàn)交通和能源的協(xié)同管理。
在這個平臺下面,我們認(rèn)為有非常典型的四類子系統(tǒng),這四類子系統(tǒng)按照兩類:能源技術(shù)和信息互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來劃分的。
1、多能互補(bǔ)性的系統(tǒng),這是一個比較傳統(tǒng)的系統(tǒng),包括的熱電聯(lián)產(chǎn)、三聯(lián)供等能源技術(shù)進(jìn)步的推動而出現(xiàn)。
2、雙向互動的系統(tǒng),主要是解決可再生能源大規(guī)模的接入所帶來的一些問題,包括了目前正在做的能源路由器這些新的技術(shù)應(yīng)用。
3、用戶側(cè)能源物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),用戶側(cè)呢,用戶可大可小,目前來看包括了樓宇、單體用戶和園區(qū)用戶的能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。
4、能源系統(tǒng)共享平臺,主要是通過信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)整個能源在整個城市的優(yōu)化配置。
我們認(rèn)為第一種形態(tài),第二種形態(tài),第三種形態(tài)有很強(qiáng)的地域性,第四種形態(tài)相對開放性比較強(qiáng)。
給大家舉個例子,第一種形態(tài)典型案例就是園區(qū)綜合能源系統(tǒng),這個其實(shí)在各個地區(qū),目前在一些新建的園區(qū)在做,它主要以電能為核心,考慮光伏、天然氣三聯(lián)供,主要是實(shí)現(xiàn)整個園區(qū)一級的能源的清潔利用,主要是工業(yè)園區(qū)。
第二種典型的案例就是我們講的源網(wǎng)荷儲互動,通過雙向的信息互動,來實(shí)現(xiàn)整個效率的提升。
第三種典型的案例就是用戶側(cè)能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)。
第四類系統(tǒng)就是共享車聯(lián)網(wǎng)的平臺,包括我們現(xiàn)在正在實(shí)施的,在城市做到中央空調(diào)的集中控制這樣一個平臺,通過這個平臺整個實(shí)現(xiàn)城市主要用能設(shè)備的高效利用。
最后是一個生態(tài)圈,我們1+4+1最后是一個生態(tài)圈,我們認(rèn)為它應(yīng)該是包括了除了核心的能源企業(yè),互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)之外,還包括了其他的一些金融企業(yè),包括了設(shè)備運(yùn)維的企業(yè),都可以加入到這個生態(tài)圈當(dāng)中。
最后我們也對我們國家如何發(fā)展城市能源互聯(lián)網(wǎng)提出一些相關(guān)的建議:
平臺方面,我們建議第一步是要把整個已有的平臺信息打通,從新建的園區(qū),新建的建筑,高耗能企業(yè),公共事業(yè)單位的這些新興產(chǎn)業(yè)入手,來由易到難。
第二個是要做到平臺數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的接口和協(xié)議。
第三個就是要培育信息采集、存儲和分析這些新的技術(shù)。
對四類類子系統(tǒng),我們認(rèn)為主要發(fā)展方向:
1、以用戶為中心,未來可能要以用戶的服務(wù)、能源服務(wù)為核心,滿足用戶的需求為核心。
2、把子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和城市大腦相連接。
3、整個子系統(tǒng)內(nèi)部的信息我們要做到貫通。
對生態(tài)圈相關(guān)的建議,我們提出來三個方面的建議:
1、還是要通過生態(tài)圈的紅利推動基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),因?yàn)槌鞘心茉椿ヂ?lián)網(wǎng)的本質(zhì)是一個城市的基礎(chǔ)設(shè)施,通過生態(tài)圈的發(fā)展,有利于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。
2、培育一些新型的能源企業(yè),讓這些新型能源企業(yè)快速加入到生態(tài)圈里面。
3、符合出一些新的業(yè)務(wù),新的市場。
我給大家的匯報就到此結(jié)束,謝謝大家!
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