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【全方位推动高质量发展透视】能源互联网:低碳转型新支点(上)

2022-03-04
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什么是能源互联网?它会给生活带来什么改变?如何解决“风光”发电不稳定、实现新能源与传统能源的协同运行?当“小网”汇聚成“大网”,所有的能源数据中心最终集中到一个覆盖全省的省域能源互联网数据中心是什么样?我们来一探究竟——

  智慧能量 网络共享

  如果我们能穿越时空到未来,可能会看到能源管家是这样打理人们能源账户的——傍晚下班回家,房间灯自动亮起。手机App传来信息:“这是今天屋顶光伏发电的20度电,扣除您平均用电量还剩13度,是否上传虚拟电厂?”回答“确定”后,手机App继续发送:“明天凌晨3点是用电低谷,电价最便宜,是否需要将洗衣机定时为凌晨3点启动?”我们只需回答“好的”,一切就顺其自然完成了。

  能源互联网为一个家庭节约的能源有限,但推广到一个社区、一座城市、全省、全国乃至整个人类社会,所节省的能源将会非常巨大。

  “无处不在的能源产销一体化是能源互联网的特点之一,它既是生产者也是消费者,还具有能源的智能调控与能源市场的灵活响应等特点。能源互联网给我们带来的是它可以改变整个能源的时空配置,使能源可能达到负成本、零成本。”山西省社科院研究三部部长高剑峰表述他理解的能源互联网特点。

  能源互联网就是能源和信息的深度融合,综合运用先进的电力电子技术、信息技术和智能管理技术,将大量分布式能量采集、储存装置和新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来,实现能量双向流动、能量对等交换与网络共享。试想一下未来,我们的电动汽车、家用电器、屋顶光伏、电脑、手机都变成互相联网的一分子,每个人的能源消耗、碳排放指标都能够被数字精确衡量,每一秒钟的各种用能需求都能得到最有效的生产供给,是一件很酷的事。

  突破技术 稳定供能

  在位于吕梁市的山西省超级计算中心,“天河二号”超级计算机无疑是这里的明星。为有一个安全、稳定、节能、低耗的新型电力系统,超算中心采用了能源互联网技术,这一项目入选了国家能源局首批“互联网+”智慧能源示范项目。能源互联网技术想让能量上网,得靠能量路由器,那么,能量路由器与普通的家用路由器有什么区别呢?

  “家用的路由器主要做网络中的流量分发,能量路由器不仅有能量分配的作用,还有调度调节的功能,能实时精准地把能量分配给负载,用不完的就及时转存到储能设备当中。”吕梁市高新技术发展研究院工程师郭卫这样解释。

  据了解,“天河二号”不仅拥有位居世界前列的计算能力,还有着不容小觑的“食量”,一年就能“吃掉”900万度电,相当于3000多吨标准煤。超算中心的能耗成本占到了总运营成本的50%以上,使用风电和光电代替烧煤,既减少了碳排放,又降低了该中心的运营成本。

  郭卫向来访者介绍:“这里的风电机和一排排光伏板都是为超算供电的。光伏和风电,受自然条件的影响较大,如何保证它的稳定性?能源互联网系统中的能量路由器会发挥它的作用,将采集到的数据在系统内做动态调整,保证系统内的用电设备有稳定的运行状态。未来我们的能源互联网项目全部建成后,规模将达到3兆瓦,直接实现经济效益1个亿,可节省原煤12.5万吨,实现二氧化碳减排26万吨。”

  超算中心示范项目成功解决了“风光”发电不稳定等问题,能源互联网却能实现新能源与传统能源的协同运行。此外,该项目重要的示范意义在于它构建了可再生能源“分布式开发、就地消纳”的发展模式。山西作为全国首个能源革命综合改革试点,正在大力发展以可再生能源为主的新能源建设。

  能源集聚 覆盖成网

  山西省超级计算中心这样的能源互联网是个体,但随着越来越多的能源“小网”逐渐汇成一张“大网”,就能集成为能源数据的海洋。阳泉就计划将全市的能源数据上云,从一园到一市,率先迈出建设能源互联网大数据中心的脚步。

  在阳泉市的智慧能源数据中心,全市67家规上企业的“煤、油、水、电、气、热”实时能源监测数据在这里一览无余。能源数据中心包含重点用能单位能耗监测、区域能源发展监测、新能源发电监测分析等11个应用场景,覆盖了能源转型、环保减排、社会治理、服务民生四大领域。

  年综合能源消耗量达5000吨标煤以上的用能单位,是数据中心重点监测的对象。一旦重点用能企业的能耗数据出现异常,智慧能源数据中心就会立刻发出预警,并将情况上报到阳泉市能源局,能源局将派出专人到数据异常企业进行实地查看。

  接受采访时,国网阳泉供电公司副总经理赵嘉兴说:“阳泉市智慧能源数据中心目前在全国范围内数据种类最全、服务对象最广。整体建设当前以公益为主,主要服务政府决策,可实现各种能源数据的汇集和分析。之后我们将向企业提供有偿用能服务,打造成熟的数据化产品体系,开拓省外市场,推动能源数据资产价值创造。”

  据了解,目前我省像这样的能源大数据中心还有3家在建,未来将会更多,而且所有的能源数据中心最终要汇集到一个覆盖全省的省域能源互联网数据中心,省域能源互联网数据中心将会为山西带来新的机遇。

  在当今数字化转型和能源革命的双重背景下,能源互联网建立的重要性不言而喻。“能源互联网的核心要义在于数字革命引领能源革命,它既是能源网又是互联网。能源互联网是一个能量系统,需要一个数字网络附着在上面,给它赋能。山西省能够作为全国能源的产销者,把能源和数据集结在一起之后,会创造出非常多的应用场景。我相信未来的数字能源经济会蓬勃发展起来。”太原理工大学副校长、清华大学长聘教授孙宏斌阐明观点。

  能源互联网带来了绿色低碳的生活方式,推动传统电力系统转型升级,正在成为能源革命的重要支撑。用数字革命引领能源革命,山西正加快推进能源互联网建设,为实现“双碳”目标作出山西贡献。


  

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