本文將嘗試從建立一個具有理想功能的能源互聯網模型入手,提煉一些能源互聯網建設過程中需要滿足而尚未能夠滿足的關鍵需求。希望有助于大家更好的了解能源互聯網建設的現狀,并明確建設過程中亟待攻關的諸多問題。 一個多月以來,兩件大事讓“能源互聯網”概念持續高熱。先是在9月2
②“支持超大規模分布式發電系統與分布式儲能系統接入” 依靠PC、智能移動設備的等個人接入者,在信息互聯網接入者的數量上占絕大多數;而且由于UGC(用戶生成內容)等模式的普及,他們在信息(數據)生產量上的份額優勢也越來越大。 這種小散用戶的高參與水平,是建立在一個成熟的信息調度、整合、存儲系統上的。信息互聯網本質上是一個錯綜復雜,同時規模巨大的信息吞吐平臺。IT業者用了幾十年時間構建了一套由通訊協議、路由器、交換機、數據庫、服務器等等一系列軟硬件設施組成的龐大系統。以遍布全球的13個根服務器為支柱的高速信息網絡,是人類文明迄今為止最偉大的成就之一。 如果能源互聯網想要達到這樣的運籌水平和運轉效率,需要的技術準備只多不少:首先需要一個極強的信息流處理能力,用來預測和監視消費者的需求變化、極端不穩定的能量生產供應變化(因為接入了大量風能、太陽能等“不靠譜”的清潔能源)。在供應側,這個網絡有大量分布式能源的接入,它們小、散且波動很大;另一方面,能源互聯網消費者的數量也有著天文級的規模,他們彼此之間的消費特征同樣千差萬別。同時它還要指揮相應的能量調配部門完成上載與下載能源的分流與整合。僅實時掌握供應功率和需求功率的動態,加上短期預測,工作量就不會亞于重建一張信息互聯網。 然后,還需要一個極強的能量流處理能力。以目前被置于能源互聯網基礎地位的智能電網為例,在設想中,它需要7*24小時完成功率以億千瓦計的電流變、輸、配調節(如果我們想要一張國際能源互聯網,則需要以十億千瓦計),而且還必須滿足實時的供需平衡(由電能特性決定)。還要再引入分布式清潔能源和市場競爭兩個超復雜的變量…… 智能電網目前已經有了不少成功的案例,學界和產業界也積累了很多技術和經驗。但如果將其應用規模和功率再擴大成百上千倍,估計又要遇到數不盡的麻煩。就算技術上的問題都解決了,能否以可接受的價格在世界范圍內普及,又是一個問題。 在某些設想中,如果未來社會的電氣化程度不如預期,則需要再加上一個包括了油氣管道、煤炭運輸線路在內的億噸級物質流。 ③“基于互聯網技術實現廣域能源共享” 信息互聯網的一大魅力就在于它能夠打破地域的限制,真正的實現“天涯若比鄰”。這是因為信息傳輸的門檻和成本都相對比較低。當我們以電磁場傳遞信息時,無論傳遞過程中發生了怎樣的衰變,只要接受方還能分辨出“1”或“0”的二元狀態就沒有問題;當我們以光信號(光纖)傳遞信息時抗衰變的能力就更強了。 但當我們開始依靠現有的技術輸送能量的時候,損耗問題就相當嚴重了。于是人們在運輸能量時,不得不十分原始的搬運化石燃料;或者采用特高壓等技術手段來降低損耗。這些方法要么單位成本極高(如直接運輸,這個過程本身就要消耗大量的燃料),要么建設成本和科研成本極高(如特高壓輸電技術)。
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