能源互联网与煤炭资源利用(煤炭能源的利用)
本文目录一览:
- 1、能源局将推动智能化技术和煤炭产业融合发展,煤炭行业要大变样了?
- 2、如何构建全球能源互联网
- 3、为什么一定要构建全球能源互联网
- 4、能源互联网的未来发展趋势探索
- 5、全球能源互联网契合能源供给侧改革
- 6、什么是互联网能源
能源局将推动智能化技术和煤炭产业融合发展,煤炭行业要大变样了?
能源局将推动智能化技术和煤炭产业融合发展,煤炭行业要大变样。煤炭作为我国最大的最多的储备能源,拥有非常非常高的经济发展的战略价值。但是我国传统的煤炭运用效率及其低下,需要进行一些资源的供给改革,和一些技术发展壁垒的突破。提高煤炭的资源运用效率,现在是重中之重的问题。
传统煤炭运用
新技术下的煤炭
煤炭管理控制
一,传统煤炭的运用缺点
煤炭最为我国比较基础的资源,陪伴共和国走过了漫长的历史。传统煤炭行业的运用,也有着自己的弊端,已经不合适现在中国国情的发展。煤炭环境污染大,运用效率低,我国的人均资源本来就少,这样的运用下去,自然也不是办法。所以资源管理的新方式也就势在必行了。
二,技术加持下的煤炭产业合理分配资源
技术加持下的煤炭资源的合理分配,将会使我们国家的煤炭行业大变样,供给改革,对重要产业的优先配置,既可以解决生产问题,也可以减轻资源的消耗,还有污染物排放的降低。智能化技术可以将我国煤炭资源更加具有效率的进行处理和分配,是我国资源管理的一项巨大的尝试,这样的尝试肯定也会影响到我们生活的方方面面。
三,煤炭的管理控制是碳排放计划的必要产物
虽然我国的煤炭储备含量丰富,但是我国人员较多,地区发展的差异较大。人均资源低,所以合理地运用资源就是重中之重。资源的控制管理是势在必行的产物。对煤炭资源的运用效率也会进一步的提升,获得较多的资源合理分配才是国家的重大战略,而且减碳计划也在开始实施。智能化技术和煤炭产业的融合,也将为我们国家的减碳计划提供助力。
如何构建全球能源互联网
7月27日至31日,电气与电子工程师学会电力与能源协会2014年年会在美国华盛顿特区盖洛德国家会议中心举行,会议主题为“绘制新的能源未来蓝图”。国家电网公司董事长刘振亚在会上发表署名文章《构建全球能源互联网,服务人类社会可持续发展》。文章指出,只有树立全球能源观,构建全球能源互联网,统筹全球能源资源开发、配置和利用,才能保障能源的安全、清洁、高效和可持续供应。
由此,《能源评论》组织召开第19次学术沙龙,中国科学院院士何祚庥、国家电网公司能源研究院总经济师魏玢、埃森哲公司大中华区副总裁兼能源资源事业部董事总经理丁民丞等专家一同为读者描绘出“全球能源互联网”的未来图景……
“后天”并不遥远
一场急剧的气候变化之后,地球一片苍茫,空气稀薄,植物枯萎,到处是一眼望不到边的废墟,幸存者们为了生存,争夺紧缺的资源和食物,在无望中苦苦挣扎……
这是以《后天》为代表的一系列灾难电影中常常上演的镜头和情节,反映出人们对于持续恶化的气候的担忧,对资源耗尽后生存的恐慌。也许有人会说,这完全是杞人忧天,这样的日子只是电影为了博取票房的噱头。然而,越来越多的数据和事实显示,电影中资源耗尽、气候恶化的情形,已经在现实中逐步向我们逼近。
20世纪70年代的两次石油危机以及90年代的第三次石油危机,引发了世界能源的长期结构性变化。能源生产和消费总量持续增大,化石能源的大量开发和利用,导致能源资源的紧张、环境污染以及全球气候变化等问题日益突出,长期被化石燃料主宰的全球能源经济,正在步入一个危险而不稳定的困局。
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BP最新发布的《2014年世界能源统计年鉴》显示,截至2013年年底,世界石油探明储量为1.6879万亿桶,可以满足全球53.3年的生产需要;全球天然气探明储量为185.7万亿立方米,可以保证全球54.8年的生产需要;全球煤炭探明储量为8915亿吨,可以保证全球113年的生产需要。
与支撑当前世界经济的化石能源供应危机重重相伴随的,是人类生产、生活对能源不曾消减的旺盛需求。过去的十年中,全球一次能源消费量的年平均增速为2.5%,虽然由于世界经济整体疲软的原因,2013年全球一次能源消费量只增加了2.3%,低于过去十年的平均值,但这种增长的势头并没有改变。
有人将消除能源供应紧缺和能源需求增长之间矛盾的希望寄托在化石能源开采量的增长之上,寄托在以页岩气为主的新型化石能源的开发利用上。然而,地球的容量有限,所蕴含的矿产资源更为有限,化石能源开发利用过程中对地球环境的破坏、对气候变化的恶劣影响不容忽视。如若要以榨干地球最后一滴“油水”,来换取支撑人类社会经济发展的能源动力,那无异于饮鸩止渴。
因此,要缓解能源危机,保障能源安全,保护人类赖以生存的自然环境,有效遏制和推迟“后天”的到来,必须更多地将未来能源的希望,未来经济社会发展的动力,寄托在清洁能源的开发利用和新的能源变革上。
而全球能源互联网为正在步入困局的世界,构建了一种全新的能源结构和能源经济模式。
谁是能源革命的主角
1881年,被誉为热力学之父的世界著名科学家威廉·汤姆森,就对当时的“日不落帝国”英国脆弱的能源基础提出了警告。虽然煤炭带来的大工业革命,催生了英国的强大,但汤姆森认为,英国的辉煌时期即将谢幕,因为“世界地下蕴藏的煤炭将要枯竭”,唯一的希望是“风车或者风机将会以某种形式再次兴起。”
汤姆森在一百多年前对于英国的“忠告”,不仅现在成为了世界各国都在面临的困境——化石能源枯竭,而且也具有远见性地预测了世界能源新的革命——以新能源和可再生能源为代表的清洁能源的兴起。
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魏玢指出,在全球能源互联网的框架下,世界能源结构将以新能源和可再生能源为主体,通过大规模开发利用清洁能源,优化能源结构,提高能源效率,不断超越和替代以往能源变革中占据主导的碳基能源。而实现这一蓝图的根本途径是在能源开发上推进清洁替代,在能源消费上实施电能替代。
在能源开发上,首先要实现清洁能源对化石能源的替代。只有这样,世界能源结构才能从以化石能源为主、清洁能源为辅向清洁能源为主、化石能源为辅转变。然而,水力、核能、风能、太阳能等新能源和可再生能源在通常情况下无法被直接使用,需要转换成电能被利用。因此,我们必须要在世界能源结构中提高新能源和可再生能源的比重,在能源消费终端中提高电能的比重。
《2014年世界能源统计年鉴》数据显示,虽然石油仍然是世界最主要的燃料,占了全球能源消费量的32.9%。但石油的占比连续第14年下降,是1965年以来最低。2013年,全球水力发电量增长了2.9%,其他可再生能源贡献了全球发电量的5.3%,增长16.3%。2000年以来,风电及太阳能发电总量年均增长28%。这一串有趣的数字充分说明,新的能源革命的主角,已经悄然登台亮相。
全球水能资源超过50亿千瓦,陆地风能资源超过1万亿千瓦,太阳能资源超过100万亿千瓦,远远超过人类社会全部能源需求。随着技术进步和新材料应用,风能、太阳能、海洋能等清洁能源开发效率的不断提高,技术经济性和市场竞争力的逐步增强,电力将成为世界主导能源。与此同时,电能作为优质、清洁、高效的二次能源,是未来最重要的能源形式,绝大多数能源需求都可由电能替代。
由此可见,清洁替代和电能替代将是世界能源发展、构建全球能源互联网的必然趋势,电能将是新一次能源革命的主角。
世界能源的未来
电能作为清洁能源替代和电能替代的主体,以及电能灵活向其他能源转化的特性,使得传统意义上被看做是二次能源的电能正在跻身于一次能源之列。丁民丞认为,虽然电能无法直接从自然界获得,需要其他能源进行转换,但新能源和可再生能源的发展,让电能具有了一次能源的特性。
这种变化,将通过全球能源互联网的建立,颠覆未来世界能源的特性,也带来未来人们生活的改变。
各种智能家电实时记录分析用户的使用习惯,选择最节能的方案,并在终端给出用电行为指导;分布式清洁能源发电系统,为用户供应清洁电力,并将剩余能源卖给电网企业;电动汽车根据使用者出行习惯和行程安排自动选择经济时段进行充电,并进行远程充换电预约;用户在家中享受远程教育、医疗等服务;电视根据用户习惯录制用户最喜欢的电视节目,冰箱则根据食品“库存”向超市自动发送订货申请……
这些听起来十分“科幻”的情景,正在逐步实现中。
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西电通用电气自动化有限公司助理总经理王义丰指出,以电能为主要载体的能源,将通过全球能源互联网,抛开传统的车辆、轮船、管道等介质,而由跨州、跨国骨干网架和各国各电压等级电网——包括输电网和配电网——构成。
而随着能源结构、主体以及传输形式的变化,客观上要求在全球构建特高压骨干网架、推动智能电网的广泛应用、强化能源与电力技术创新。而这一变革,已随着特高压技术在中国的成功应用而得到了验证,同时,全球范围内对智能电网技术的研发和应用,也将成为构建全球能源互联网有力的技术支撑和物理基础。
在与会专家看来,以特高压为骨干网架的全球能源互联网,能够连接大型能源基地,适应各种集中式、分布式电源,将风能、太阳能、海洋能等可再生能源以电能的形式输送到各类用户端,是服务范围广、配置能力强、安全可靠性高、绿色低碳的全球能源配置平台,具有网架坚强、广泛互联、高度智能、开放互动的特征。由此,全球能源的分配方式、交易方式也会被打破,能源市场面临巨大变革。
综上所述,推进全球能源互联网建设,实现“两个替代”,正值全球可再生能源大发展的机遇期,也面临国际政治、经济利益、社会环境、能源政策、市场建设、技术创新等多重挑战,需要各方面加强沟通、凝聚共识,增进信任、形成合力,共同推动,为人类社会可持续发展做出重大贡献。(文/杨青)
为什么一定要构建全球能源互联网
构建全球能源互联网原因
能源是经济社会的"血液",推动了近代工业建立和发展。
资源紧张。2014年,全球消费煤炭82亿吨、石油336亿桶、天然气3.5万亿立方米。
环境污染。全球化石能源消费总量从1965年的51亿吨标准煤增加到2014年的159亿吨标准煤,在生产、运输、存储、使用各环节,对大气、水质、土壤、地貌等造成严重污染和破坏。
全球能源互联网
以特高压电网为骨干网架、全球互联的坚强智能电网,是清洁能源在全球范围大规模开发、配置、利用的基础平台,实质就是"特高压电网+智能电网+清洁能源"。
能源互联网的未来发展趋势探索
作者:聂光辉
民主、平等对待能源体系要素是能源互联网发展理念中的核心
确切的讲,中国的能源互联网从一个产经领域的概念转变为一个政经领域的概念,始于2015年9月,中国在联合国会议宣布,中国倡议探讨构建全球能源互联网,推动清洁和绿色方式满足全球电力需求。很显然,此时全球能源互联网概念从那时起已上升到国家战略层面。从一个概念归属的划分尽管在内涵和外延上保持了一致,但为了促进清洁能源利用的,由国家电网公司倡导的全球能源互联网概念并没有全面保持能源互联网概念在产经领域里的独立性,而将全球能源互联网解读为以电力系统为核心的泛在坚强智能电网。
绿色、低碳是能源产业技术的发展方向,在如何对待不同能源体系要素问题上,国家能源政策有没有针对能源本质属性上去制定,都值得商酌。传统化石能源与绿色能源之间的对抗关系将在能源互联网的实践过程中突出表现,不可忽略的是能源本身有谋求自身出路的诉求。在淘汰落后过剩产能的过程中,如何从市场竞争的角度出发而不是受约束于体制因素,将是未来能源体系要素能否真正受到民主、平等对待的关键。
从广义的能源互联网概念出发,能源互联网就是在“互联网+”的形势下,以现有的能源领域的能源体系要素为基础,在能源利用与消费、环境责任承担上都应趋向民主、平等。能源互联网不仅给传统能源行业带来了变革,而且带来了以数据信息、技术驱动等为内容的商业契机。
打破旧的能源供应、消费鸿沟,释放壁垒红利,是能源互联网属性要求
传统的能源供应与消费,因供应主体缺乏民主,或因消费主体经济状况不佳、能源配置话语权不足,导致在能源消费过程无法做到高效利用或被平等对待,以至于在传统的能源领域,形成了非常明显的供应、消费鸿沟。
在我国,在传统能源供应与消费中,鸿沟现象表现较为突出的是电力、石油等。目前,体制改革已经在传统能源体系中悄然进行,比如基于新电改指导意见的电力改革方案及其措施,业已逐步获得了市场的认可。但是能源体制改革的步伐还是较为缓慢,鸿沟现象还是依然存在。
从能源互联网属性要求出发,不仅要求变革旧的能源系统的物理层面,而且要求革新能源体制层面。在“互联网+”行动计划刮遍各行各业的角落时,所谓的能源领域的互联网思维被唤醒了,有人称之为能源的“互联网精神”。所谓的能源的“互联网精神”应是互联网信息技术的商业价值的成功,向能源领域传递了一种能源在供应、消费上的民主意识、平等意识。因此固有的能源体制将在能源互联网时代被打破,而市场竞争环境以及商业主体也将呈现多样化。
能源体制壁垒的存在实则是政府过度干预能源市场化流通交易的结果,在特定的历史时期,能够快速的发展能源,为国民经济起到了强有力的支撑。但随着市场体制的健全,依然受到体制壁垒保护的能源领域,产能过剩、垄断等特征就会对能源发展战略掣肘。
能源互联网将实现能源领域的纵横向突破,跨界融合成趋势
所谓的纵向突破,是指打破能源在生产、运输、存储、经营以及消费等过程中的体制与技术壁垒,实现能源从生产到消费的自由流动。所谓的横向突破,是指打破传统能源在规划、运行与经营以及消费领域的独立性,实现传统化石能源、绿色能源间的基于能源体系要素被民主、平等利用基础之上的协同效益。
能源领域的纵横向突破,将为所有的能源体系要素创造了一个自由的市场化竞争环境,打破了传统能源产业之间的供需界限,很大限度的促进油、气、电等一、二次能源类型的互联互通。
除了体制的限制导致能源体系要素间的耦合程度不高,另外一部分原因在于人类发展能源史上的认知限制。能源领域的纵横向被打通,将有效刺激能源行业内部的重组并购以及能源行业与其他行业的跨界融合。
大数据为基础形成有效数据将催生能源互联网信息增值服务
数据已经渗透到每一个行业和业务职能领域,且成为了一种重要的生产要素。大数据是信息化经济时代的一个特征,海量的数据也将充斥整个能源系统,而以大数据为核心的商业模式在能源互联网领域中的诞生应当以有效的数据信息为依托。
能源互联网中,有效的数据信息是指在能源要素在生产、流通、消费等闭环中形成的各种数据,在经过数据挖掘、筛选后所提炼出的包括能源生产信息以及用户的消费习惯、生活方式等在内的商业信息,能够构成重要的生产要素的数据信息。
有效的能源数据所催生的信息增值服务,其商业主体不仅包括传统的能源企业、电力企业、可再生能源企业等,还包括互联网企业在内的跨界的商业主体,它们都将有机会参与到能源互联网未来的商业竞争格局中,甚至以数据研究分析为主要业务形态的企业也将从能源互联网未来的有效的数据信息中受益。有效的数据信息的使用不仅可以实现能源配置的优化,而且有利于用户更好改善利用能源的方式,使能源在使用过程中趋向低成本,实现包括社会效益、环境效益在内的高效益。
在能源互联网中,信息增值服务的另一大机遇在于数据信息的安全领域。能源互联网给能源体系融合了开放、共享等特征时,同时也引发了国家能源战略安全、用户隐私等在内的多方面的思考,可预见的是能源互联网将更加注重信息的安全。
能源路由器、分布式能源技术等在能源互联网领域价值空间巨大
能源路由器,又称能量路由器,实则都是比拟互联网所进行的形象化的表述,但都离不开两个要求,即要求能够实现能源本身的双向流通以及信息的互联互通。市场上出现的诸如智慧能源网关,炒作的概念大于实用,其技术实质上就是微电网、智能电网等领域所倡导的能量双向流动控制器的翻版,或是粗糙的技术堆砌。目前国内能够真正满足两个要求的能源路由器尚未出现,仅仅实现的是狭义的能源互联网概念中所倡导的电力互联网的部分电力流通控制,这也是能源互联网为什么没有真正落地实施的重要原因所在。
能源路由器仍将在能源互联网未来的市场格局中占据重要的地位,在产品形态上将可能呈现多元化趋势,比如,针对煤炭行业在能源互联网未来的机遇中,煤炭开采、运输、仓储以及使用等,其信息有可能被集成到某一种只针对煤炭的特有的能源路由器上,煤炭及其信息要素所构成的煤炭互联网将作为整个能源互联网的有机组成部分存在,再比如,针对电力行业,电力在输配电过程中,广域内的电能过剩以及缺额现象可以通过针对电力互联网的特有的能源路由器实现整体平衡。从广义的能源互联网概念出发,能源路由器不应被狭隘的定义在电力互联网中的分布式自动控制和保护等领域。
从技术创新驱动的商业模式角度出发,另一个由技术驱动从而产生巨大价值空间的,分布式能源技术领域的创新值得关注。狭义的能源互联网概念侧重电力互联网的核心地位,在物理实体上,虽然在形式上也是电网+气+油+交通等系统在内的共享的大网络,但以能源有中心的发展理念还是突出了未来电力系统的核心地位,不过,也可预见的是以清洁能源利用、分布式发电技术在内的分布式能源的技术价值空间巨大,分布式能源技术可有效的让用户也参与到能源供应链中且可以扮演不同的角色,可以是传统意义上的消费者,也可以是能源供应者,或二者兼有之,目前,这也符合国家战略改革当中的优先发展清洁能源的意见倡导和政策支持。
提防市场炒作可能阉割概念内涵的风险,现阶段不宜过快标准化
能源互联网涉及行业较多,寄予了人们对于能源行业的期待。能源互联网在全球范围内都处于实验探索阶段,距离成熟的实践还有相对大的工作去做,传统能源行业与未来能源体系的竞争关系,新旧市场和管理体制的矛盾,新旧行业从业人员的观念差异,都将制约着能源互联网的标准化实施。同时,并非从挖掘能源互联网内涵出发的市场炒作,存在着将能源互联网真正的内涵阉割的风险,应当引起业内人士警惕。
中国在全球能源互联网的概念推广上已经抢占先机,国内也一直期待能源互联网相关的顶层设计。不过,换个角度想,没有能源互联网顶层设计的束缚对于能源互联网概念内涵以及商业模式的探索是有利的,而能源互联网的标准化需要更多的考虑整个能源系统的复杂性以及现实性,过快的标准化很难把握其概念内涵,如果过分具体,则极有可能从新设立行业间的发展障碍,如果过于笼统,则极有可能激发不出有效的商业模式。
能源互联网未来的商业机遇在哪里,更重要在于要把握好能源体系要素在谋求发展中的诉求是一样的,机遇和担当也应该是一样的,这样在后期的能源效益评价体系中也能体现出更大的公平,同时也应兼顾能源格局现状,以市场为导向谋求发展。(作者:聂光辉,能源互联研究与实践者,专栏作者。)
全球能源互联网契合能源供给侧改革
作者:聂光辉
中国已经面临产能过剩的局面,到底是供给侧出了问题,还是需求侧出了问题,不同的经济学者对此有着不同的解释和建议。从中国改革开放历史过程中的经济粗放式发展来看,政府长期忽略了中国能源产业结构问题以及传统化石能源带来的环保问题,随着经济新常态的到来,能源出现了供大于求的局面,而能源供给侧的结构失衡问题究竟严重到什么程度?在能源开发利用上,由原先的兼顾环保问题变成优先考虑环保问题,在倡导新的能源环保理念的大环境下,未来的能源系统将会怎样?这些都是值得思考的问题。
能源产业的供给侧现状
目前,能源发展面临的大体问题就是传统化石能源产能过剩、可再生能源发展遇瓶颈制约。煤炭作为传统化石能源的代表,在中国经历了所谓的“黄金十年”之后,由于企业过去的无序投资以及对于国家投资拉动内需政策的过分乐观,煤炭行业进入到产能过剩时期,去过剩产能成为未来一段时期的政策主旋律。2015年11月中国煤控项目组发布 《中国煤炭消费总量控制规划研究报告》,报告指出,2020年中国煤炭消费总量的目标应约束在27.2亿吨标煤,即38亿吨实物量以内,总能耗控制在47.4亿吨标煤。在“十三五”期间,煤矿开采和洗选企业数量要从2015年的6390家压减到3000家以内,到2020年,煤炭开采、洗选行业的失业人数估计分别为67.1万人和19.1万人。
煤炭行业严重过剩产能的后果早已波及到一些老牌企业,转岗分流、停薪留职、离岗再就业等成为了降本增效的新方式。煤炭“黄金十年”的情形恐怕只能成为历史了,煤炭行业市场低迷恐怕在经济新常态下要维持相当长一段时间了。煤企的利润减少及整体行业的亏损,最直接的后果就是矿工降薪。事实上,已经有些煤炭企业处于停产状态,未来一段时间,预计煤炭消费的负增长趋势将越发明显,一方面原因源于经济下行压力下能源结构变革,另一方面是人们能源消费观念的转变。煤炭行业化解过剩产能问题已经不是去不去除的问题,而是怎样快速高效,且又能够保障员工利益的情况下去除过剩产能的问题。
国务院在今年年初明确提出了去过剩产能的目标,计划用3到5年退出煤炭产能5亿吨左右,减量重组5亿吨左右。其中预计涉及到的煤炭系统职工的分流安置人员达130万,安置办法也将以企业作为主体,这一结果也将引发人与企业本质关系的回归的思考,也从侧面反映了我国现有的能源系统供给侧存在的不合理性有多么严重。
未来能源系统仍以电力系统为核心
2016年3月30日到31日,由我国倡导的全球能源互联网大会在北京举行,意在改变以往的能源供给模式,以清洁和绿色的方式满足电力需求,会议期间,中国、韩国、日本、俄罗斯四国电力公司还签署了《东北亚电力联网合作备忘录》,共同发布了《全球能源互联网发展合作宣言》。这实际上也标志着我国已经开始布局新一代能源系统。
能源互联网概念进入中国以来受到广泛关注,业内人士对其也从能量流、信息流以及商业模式等方面进行了全方位解读,其原因在于它契合我国能源发展现状及诉求。能源互联网在其内涵上,有广义与狭义之分。杰里米·里夫金所提倡的能源互联网概念的基本特征有:可再生能源作为主要一次能源;可大规模接入分布式发电系统与分布式储能系统;基于互联网技术实现广域能源共享;支持交通系统向电气化方向转变。
广义的能源互联网强调未来能源构成要素的广泛性、平等性、协同性,且把电能作为一种能源传输和利用的介质,但不唯一,其目的是要实现能源的优化配置,所倡导的是能源低成本消费。其广泛性是指能源构成要素的种类繁多,既包含太阳能、风能、核能、海洋能等,也包含煤炭、石油等传统的化石能源;其平等性是指能源构成要素间的竞争关系应当是平等的,譬如所承担社会责任和环境压力应当是一致的;其协同性是指能源构成要素间的多源协同关系。值得注意的是能源低成本消费的概念,这里所提到的能源低成本消费不仅从经济效益出发,还包含社会效益和环境效益,即综合效益达到最优。
目前,所提倡的全球能源互联网概念可以概述为:在全球能源互联共享的战略构想下,以泛在智能电网为基础,通过“两个替代”,即能源开发利用上的清洁能源替代,能源消费上的电能替代,实现世界能源的优化配置和消费。实际是以电力系统为核心的电力互联网,属于狭义的能源互联网。与广义的能源互联网概念相比,狭义的能源互联网概念则凸显了能源构成要素的主次关系,能源类型的不同导致生存空间也不一样,无法体现出在能源的选择与利用上的民主,在能源配置上只强调了二次能源,存在片面性。就我国能源结构现状以及电力系统发展历史及强自然垄断的地位而言,发展以电力系统为核心的全球能源互联网有历史选择的必然性。
能源战略安全引深思
全球能源互联网对于可再生能源资源的开发与消纳上起到促进作用。可再生能源开发与利用将在全球能源互联网时代替代大量的化石能源的消耗,大量的污染物以及温室气体的排放将会得到有效缓解,同时也间接地避免化石能源开发和利用过程中对水资源的消耗问题,以及避免可能对生态系统造成的破坏。全球能源互联网所引发的能源供给侧变革,直接或间接的能源结构的改变,将对于保护生态环境是十分有效的。根据权威机构预测,依托全球能源互联网,到2025年清洁能源每年可替代相当于240亿吨标准煤的传统化石能源,减排二氧化碳670亿吨、二氧化硫5.8亿吨。这将能够实现《联合国气候变化框架公约》提出的到2050年将全球平均气温上升控制在2℃以内的目标,有望解决冰川消融以及海平面上升等影响人类生存的重大问题。
全球能源互联网概念诞生之后,市场的炒作一度爆出能源互联网存在5万亿元的市场空间,很显然这一数字缺乏科学的判断依据,但也从侧面反映了全球能源互联网的经济效益不容小觑。全球能源互联网与现在的电力联网最本质的区别就是大区域联网效益得到了释放,比如,现在的电力联网的区域相对较小,由于受制于风能、太阳能等可再生能源的稳定性及其他物理特性,不能够较好消纳风能、太阳能发电等。全球能源互联网将会进行洲际电力互联,能有效地配置全球范围内可再生能源资源,解决电力网络的峰谷问题。这一改变将会促使可再生能源替代传统化石能源的替代效率。有预测显示,到2050年,非化石能源的发电量将达到整个能源消耗的90%。这一趋势将会有效地促进能源、节能与环保等产业的技术升级,再次释放较高的经济增长点。
全球能源互联网时代对于能源发展而言,其结构一定是更加开放多元化。在世界能源发展过程中将可能面临全球能源局部过剩、能源输出成为新诉求等问题,如何保证本国的能源战略安全也将成为新的课题。鉴于对能源发展历史的研究与判断,未来的能源结构极有可能在环保理念的引领下保持核电、水电的战略地位,使得核电、水电在能源非常时期起到重要的调峰填谷作用。另外一个不容忽视的问题就是如何保证本国的能源输送的安全与畅通也可能成为某一时期新问题。不过,可以肯定的是,未来能源互联网领域一定是新的经济增长驱动力的所在,机遇与挑战并存。
什么是互联网能源
互联网能源是互联网和新能源技术相融合的全新的能源生态系统。
它具有“五化”的特征:
能源结构生态化、市场主体多元化、能源商品标准化、
能源物流智能化及能源交易自由多边化。
互联网能源的优势在于基于更低的成本,
能为消费者提供更优的服务,同时赋予消费者更自主的权利。
互联网能源特点:
互联网能源基于可再生能源和气体能源利用特点,形成众多产能用能一体的市场单元,
依托能源物理网和互联网相融合的开放平台,自主、平等地进行能源相关产品和服务
的多边交易,实现能源系统效率最优和能源价值的最大化利用,是能源结构生态化、
产能用能一体化、资源配置高效化的全新能源生态系统。
互联网能源结构:
能源结构生态化,就是指能源结构将以可再生能源为主导,气体能源作为补充和支持。
在人类当前技术经济条件和资源环境约束下,这样的能源结构组合对生态是最友好的,
也是人类最现实的能源选择。
众所周知,可再生能源周而复始、循环再生,遵循地球运转规律,是当前最生态的能源。而作为支持和过渡能源的气体能源,也是化石能源中最清洁的、对环境最友好的。
而互联网将可再生能源和气体能源有效融合,这样的能源结构应是当前和未来一段时间
内的切实选择。随着新能源技术和信息技术的快速发展,可再生能源应用比例将不断提升,化石能源比例不断下降,未来的能源结构将更加生态,人与自然将更加和谐。
互联网能源市场主体:
市场主体多元化,是指分布式能源是未来能源的主要生产方式,
将孕育众多产能用能一体的能源市场主体,他们不再依附于大能源公司,
有了更多的自主权和更平等的市场地位,从而从根本上改变了市场结构和市场主导权。
同时互联网能源是一个开放系统,任何有益于这个生态系统的市场参与者都可以进入,
比如集中式产能、储能、资源循环利用、能源输配设施、能源服务等辅助服务单元,
都可以成为互联网能源的有益补充。
互联网能源商品:
能源商品标准化,是指不同品类、不同品质或不同时空之间的能源可以相互转换,
价值可以统一度量,这是互联网能源交易的前提。这既需要不同能源在物理层面实
现转换,在不同时空间实现输配,同时也需要合理便捷的度量衡来支持结算。
比如我要的是热,你多余的是电或气,那就需要物理上的及时转换,并根据能量的不
同品质,赋予与其价值相适应的价格。如果我要卖电,对需要电的隔壁邻居和十公里
外的客户来说,其价值是不同的,可以是不同的电价。
互联网能源物流:
能源物流智能化,是指互联网能源需要自由开放、智能高效的能源物流网络,
这是互联网能源交易价值实现的物理基础。从物理网络层面来说,管网要互通互联,
接口要标准开放,能源可自由接入,同时还需要科学规划、经济高效的储能体系,
以提升整个系统的物流效率,降低系统成本。
从智能优化层面来说,如此多的多边交易和双向流动,对能源储运系统挑战很大,
必须借助智能手段,使其能够根据客户需求变化,优化输配路径,提高效率,降低
能源物流成本,这是实现交易的重要基础。
互联网能源交易自由:
能源交易自由多边化,就是要建立互联网能源的交易平台,
各类市场主体可以自由进出,依托透明的信息和统一的能量价值度量衡,
平等自主地进行多边交易,并利用智能化的物流系统完成能源的输配。
更重要的是,在这个透明的市场里,企业为获得竞争优势,
需要不断提高效率和创新,而用户产能用能,既可以成为创新主体,
也可以提出合理化建议,同时社交网络的存在,大家分享经验,相互协作,
更是加速了整个生态系统的更新换代。既自由竞争,又相互协作,
不断推动能源系统效率更优和能源价值的最大化利用。
现代互联网能源体系:
第一个理念就是优势互补,大家可以看一下这张图,我们把可再生能源和
化石能源的特性都罗列出来了,并且把化石能源里的煤炭、油和气体能源也
分别列了出来,而可再生能源里一部分是所谓的不可控能源,一部分是可控能源。
在我们的化石能源里面,大家其实都很清楚,一方面它的资源正像刚才里夫金先生
所讲是逐渐减少的,当然比较明显的还是油和煤,而我们的气体能源现在则是刚刚
开始,今天由于时间关系我没有时间多强调这个问题,但是可以说气体能源还可以
使用一百年到两百年,但是不管怎么说这个资源是有限的。
第二是分布比较集中,也就是说它在哪儿就都在哪儿,可能有一个使用和所在的差别。
当然接下来对污染的问题。油和煤是高污染的,气体能源相对来说是属于低碳清洁的。
接下来的特点就是密度相对比较高,便于储存,煤和油输送比较方便,调节容易,
气体能源就是输送灵活、调解灵活。
理念之三就是平衡发展,刚才里夫金先生也讲了中国的哲学,其实包括西方哲学也有
很多的平衡的理念。从平衡角度现代能源体系里主要体现在资源结构或者说是能源
结构的平衡,也就是化石能源和可再生能源一定是一个平衡发展的,我认为大自然
给了我们这些资源我们不能不用,关键是我们怎么用的问题。
第二就是分布式能源和集中式如何平衡的问题。
第三个就是供和需一定要平衡。我们现在的一些问题就是供方基本是强势销售,
需方是在这种强势下不得不应用能源。未来就像里夫金先生讲的是一个供需互动的,
也就是说我们使用能源的同时也在生产能源。