本文將嘗試從建立一個(gè)具有理想功能的能源互聯(lián)網(wǎng)模型入手,提煉一些能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中需要滿足而尚未能夠滿足的關(guān)鍵需求。希望有助于大家更好的了解能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)狀,并明確建設(shè)過(guò)程中亟待攻關(guān)的諸多問題。 一個(gè)多月以來(lái),兩件大事讓“能源互聯(lián)網(wǎng)”概念持續(xù)高熱。先是在9月2
②“支持超大規(guī)模分布式發(fā)電系統(tǒng)與分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)接入”
依靠PC、智能移動(dòng)設(shè)備的等個(gè)人接入者,在信息互聯(lián)網(wǎng)接入者的數(shù)量上占絕大多數(shù);而且由于UGC(用戶生成內(nèi)容)等模式的普及,他們?cè)谛畔ⅲ〝?shù)據(jù))生產(chǎn)量上的份額優(yōu)勢(shì)也越來(lái)越大。
這種小散用戶的高參與水平,是建立在一個(gè)成熟的信息調(diào)度、整合、存儲(chǔ)系統(tǒng)上的。信息互聯(lián)網(wǎng)本質(zhì)上是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜,同時(shí)規(guī)模巨大的信息吞吐平臺(tái)。IT業(yè)者用了幾十年時(shí)間構(gòu)建了一套由通訊協(xié)議、路由器、交換機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)、服務(wù)器等等一系列軟硬件設(shè)施組成的龐大系統(tǒng)。以遍布全球的13個(gè)根服務(wù)器為支柱的高速信息網(wǎng)絡(luò),是人類文明迄今為止最偉大的成就之一。
如果能源互聯(lián)網(wǎng)想要達(dá)到這樣的運(yùn)籌水平和運(yùn)轉(zhuǎn)效率,需要的技術(shù)準(zhǔn)備只多不少:首先需要一個(gè)極強(qiáng)的信息流處理能力,用來(lái)預(yù)測(cè)和監(jiān)視消費(fèi)者的需求變化、極端不穩(wěn)定的能量生產(chǎn)供應(yīng)變化(因?yàn)榻尤肓舜罅匡L(fēng)能、太陽(yáng)能等“不靠譜”的清潔能源)。在供應(yīng)側(cè),這個(gè)網(wǎng)絡(luò)有大量分布式能源的接入,它們小、散且波動(dòng)很大;另一方面,能源互聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)者的數(shù)量也有著天文級(jí)的規(guī)模,他們彼此之間的消費(fèi)特征同樣千差萬(wàn)別。同時(shí)它還要指揮相應(yīng)的能量調(diào)配部門完成上載與下載能源的分流與整合。僅實(shí)時(shí)掌握供應(yīng)功率和需求功率的動(dòng)態(tài),加上短期預(yù)測(cè),工作量就不會(huì)亞于重建一張信息互聯(lián)網(wǎng)。
然后,還需要一個(gè)極強(qiáng)的能量流處理能力。以目前被置于能源互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)地位的智能電網(wǎng)為例,在設(shè)想中,它需要7*24小時(shí)完成功率以億千瓦計(jì)的電流變、輸、配調(diào)節(jié)(如果我們想要一張國(guó)際能源互聯(lián)網(wǎng),則需要以十億千瓦計(jì)),而且還必須滿足實(shí)時(shí)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)兩個(gè)超復(fù)雜的變量……
智能電網(wǎng)目前已經(jīng)有了不少成功的案例,學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界也積累了很多技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。但如果將其應(yīng)用規(guī)模和功率再擴(kuò)大成百上千倍,估計(jì)又要遇到數(shù)不盡的麻煩。就算技術(shù)上的問題都解決了,能否以可接受的價(jià)格在世界范圍內(nèi)普及,又是一個(gè)問題。
在某些設(shè)想中,如果未來(lái)社會(huì)的電氣化程度不如預(yù)期,則需要再加上一個(gè)包括了油氣管道、煤炭運(yùn)輸線路在內(nèi)的億噸級(jí)物質(zhì)流。
③“基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)廣域能源共享”
信息互聯(lián)網(wǎng)的一大魅力就在于它能夠打破地域的限制,真正的實(shí)現(xiàn)“天涯若比鄰”。這是因?yàn)樾畔鬏數(shù)拈T檻和成本都相對(duì)比較低。當(dāng)我們以電磁場(chǎng)傳遞信息時(shí),無(wú)論傳遞過(guò)程中發(fā)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(tài)就沒有問題;當(dāng)我們以光信號(hào)(光纖)傳遞信息時(shí)抗衰變的能力就更強(qiáng)了。
但當(dāng)我們開始依靠現(xiàn)有的技術(shù)輸送能量的時(shí)候,損耗問題就相當(dāng)嚴(yán)重了。于是人們?cè)谶\(yùn)輸能量時(shí),不得不十分原始的搬運(yùn)化石燃料;或者采用特高壓等技術(shù)手段來(lái)降低損耗。這些方法要么單位成本極高(如直接運(yùn)輸,這個(gè)過(guò)程本身就要消耗大量的燃料),要么建設(shè)成本和科研成本極高(如特高壓輸電技術(shù))。
作者:李司陶 來(lái)源:無(wú)所不能
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