电力能源与战略新增考点

能源互联网尚处于“初级阶段”进入21世纪，全球能源生产消费持续增长，化石能源大量开发利用，导致资源紧张、 环境污染、气候变化诸多全球性难题，对人类生存和发展构成严重威胁。面对严峻挑战，建 立在传统化石能源基础上的能源发展方式已经难以为继，由清洁能源全面取代化石能源是大 势所趋，加快建立安全可靠、经济高效、清洁环保的现代能源供应体系，成为世界各国共同 的战略目标。国家电网董事长刘振亚2月3日在北京提出到2050年将基本建成全球能源互联网， 如果将刘振亚董事长提出的全球能源互联网目标定义为能源互联网的“共产主义”，那么中 国的能源互联网实现就是“社会主义”，然而，我国的能源互联网发展目前还处于“社会主 义的初级阶段”。本文仅就能源互联网在“初级阶段”的发展形态、以及在能源互联网的实践工作遇 到的问题及困难与大家分享，并以此尝试探寻解决之路。一、“初级阶段”的能源互联网发展形态能源互联网是互联网和新能源技术相融合 的全新的能源生态系统。具体说来，能源互联网是以互联网理念构建的新型信息能源融合广 域网”，以开放对等的信息能源一体化架构，真正实现能源的双向按需传输和动态平衡使用， 因此可以最大限度地适应新能源的接入，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。未来能源 互联网基本上是互联网式的电网。能源互联网把一个集中式的、单向的电网，转变成和更多 的消费者互动的电网。在我国，互联网技术与能源的结合尚处于探索阶段。在能源互联网的 “初级阶段”将主要形成以下几方面的能源互联形态：1、应用互联网形成对发电设备、技术、服务进行在线评价及选型，培育电子商务及 O2O服务业态、并以此促进装备技术的生态化发展。2、形成以气象大数据为基础的可再生能源资源评估、规划、综合利用体系，实现对 电网建设、区域新能源发展的一体化发展。3、通过互联网对发电侧进行远程智能管理，提升运营效率，实现无人值守或少人值 守，通过对发电场的数据监控，提升资源配置最优化。4、以互联网为手段对分布式电源的发展、利用、运行、维护进行监控与管理。5、基于互联网的智能配电网建设，提升配电网的智能化与互联网化程度是能源互联 网的基础。6、在需求侧依托互联网模式形成智能用电服务市场。二、当前能源互联网主要存在的困难与问题互联网发展初期，人们以安全、隐私权 等理由反对互联网，但是随着科技的进步和法制法规的健全，这些担心得到了很好的解决。 传统互联网涉及的数据采集、传输、存储、处理、分析技术均已成熟，然而，能源与互联网 的结合过程中遇到不少障碍，另一方面则是在能源互联网大势所趋之下，处于行业之中的相 关企业，互联网思维转型较慢，同步带来的则是产品互联网化的前瞻性及适应性不足，以及 制度建设制约了能源互联网的发展。具体表现在以下两方面：1、终端数据采集与信息输出亟待标准化、互联网化：在能源领域尤其是新能源方面， 不同企业生产的设备输出信息格式不同，如风机、逆变器等，这是对以信息交互为基础的能 源互联网发展带来的首要问题，另一方面，能源终端采集设备的互联网应用设计不足，即插 即用的终端设备在市场上凤毛麟角，这导致数据调用程序复杂，在互联网化的道路上成本上 升。2、能源互联网创新更需要制度保障：在能源领域尤其是电力行业，考虑到国家能源 及电力安全，国家电监会34号令明文规定，电力设备“三遥”(遥信、遥测、遥控)操作中 的遥控操作，必须通过电力专网进行，不能使用公网，以免信息泄露，引发安全事故;国家 能源局发布了国能安全2014年37号文电力行业网络与信息安全管理办法，该办法在电 力行业网络与信息安全保护、风险评估、信息通报、应急处置、工控设备安全性检测、专业 人员管理、容灾备份、安全审计、信任体系建设等方面提出了明确要求，发电企业与电网公 司在信息传输及交互方面都制定了相应的细则与要求，对于以“公网”为依托的能源互联网 发展在信息方面提出了新的挑战。从国家发布的能源发展战略行动计划(2014-2020年)不难看出，新的电力体制 改革主要是推进电力领域价格改革，推动供求双方直接交易，构建竞争性电力交易市场。随 着电力体制改革的深入，发电企业与用电方将通过电力市场直接或竞价上网交易，这就必须 依托互联网强力支撑。三、解决思路与建议“如果不知道要驶向哪个码头，那么任何风都不会是顺风”。 能源互联网必然和信息互联网、交通网一样，是未来社会的大趋势，面对能源互联网的“初 级阶段”。针对上述实践过程中遇到的问题，建议如下思路，供行业朋友们讨论：首先，建立能源互联网的主管部门，成立专业协作组织，负责能源互联网的体系建 设、行业沟通与协作。组织制定行业规范，保护能源互联网使用者的合法权益，加强发电企 业、电网公司、政府主管部门的交流与合作，促进相关政策与法规的实施，提高能源互联网 应用水平，普及推广能源互联网应用，积极参与国际能源互联网领域的合作、交流，促进中 国能源互联网健康发展。其次，完善与出台一系列促进能源互联网发展的适应性法规与条例。解除能源互联 网企业在这方面的“紧箍咒”，确保能源互联网创新在合法依规的基础上进行。最后，不断进行技术创新与实践，尤其是在基础数据规范、传输标准、存储安全、 分享机制方面，逐渐达成行业共识，构建能源大数据平台。能源互联网是基于能源可持续发展提出的，实现这个构想还面临许多很多困难和挑 战，但笔者坚信，能源互联网的“初级阶段”在第三次工业革命浪潮的推动下会快速完成。为什么提出建设全球能源互联网建立在传统化石能源基础上的能源发展方式已经难以为继，由清洁能源取代化石能 源是大势所趋。从当前和长远看，要实现世界能源可持续发展，需要树立全球能源观， 以全球性、历史性、差异性、开放性的观点和立场，研究和解决世界能源发展问题，关 键要建设全球能源互联网，全面推进“两个替代”，提供更安全、更清洁、更高效、可 持续的能源供应。电的发现和利用，是人类历史上最伟大的成就之一。从历史和现实看，能源和电力 是长期影响经济社会发展的重大因素。进入21世纪，全球能源生产消费持续增长，化石 能源大量开发利用，导致资源紧张、环境污染、气候变化诸多全球性难题，对人类生存 和发展构成严重威胁。无论发展中国家还是发达国家都支持全球能源互联网，联合国秘书长尤感兴趣；全球能源互联网将从根本解决全球能源安全、生态环境与世界和平问题；中国特高压成功实践已经为全球能源互联网奠定基础；清洁能源开发5%即满足全人类需要，而化石能源消费已难以为继；能源消费环节以电代煤、以电代油、电从远方来基于对中国和世界能源发展趋势的长期思考，我的基本判断是：建立在传统化石能源基础上的能源发展方式已经难以为继，由清洁能源取代化石能 源是大势所趋。从当前和长远看，要实现世界能源可持续发展，需要树立全球能源观， 以全球性、历史性、差异性、开放性的观点和立场，研究和解决世界能源发展问题，关 键要建设全球能源互联网，全面推进“两个替代”，提供更安全、更清洁、更高效、可 持续的能源供应。主要有以下几点考虑:一、实现全球能源可持续发展，必须加快推进“两个替代”。全球清洁能源丰富， 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。仅开发其中万分之五就可以满足未来人类社会全部能源需求。发挥清洁能源资源和 技术创新优势，在能源开发环节实施清洁替代，以清洁能源替代化石能源，可以实现从 化石能源为主向清洁能源为主转变;在能源消费环节实施电能替代，以电代煤、以电代油， 提高电能在终端能源消费中的比重，能够从根本上解决化石能源污染和温室气体排放问 题。二、实施“两个替代”，关键要构建以特高压为骨干网架、以清洁能源为主导的全 球能源互联网。清洁能源资源分布不均衡。这些清洁能源富集地区大部分地广人稀，远 离负荷中心，必须就地转化为电能，在全球能源互联网平台上，实现清洁能源全球范围 开发、配置和利用。三、中国特高压发展成功实践，为构建全球能源互联网奠定基础。特高压交直流将 输电距离提升到20005000公里，赋予电网更大范围调配资源的能力，能够实现各种清 洁能源在世界范围互联互通、优化配置。目前，我国已建成投运了 3条特高压交流线路和6条特高压直流线路。2014年迎峰 度夏期间，复奉、锦苏、宾金三大特高压直流长时间满功率运行，向华东送电H60万千 瓦，消纳西南水电900亿千瓦时，有力促进东中部地区雾霾治理和西部清洁能源开发利 用。我国特高压工程的成功，不仅解决了中国能源发展难题，而且对于解决世界能源可 持续发展问题也具有重大意义。四、构建全球能源互联网将从根本解决全球能源安全、生态环境、世界和平问题。 依托全球能源互联网，预计2050年，清洁能源占一次能源消费总量的80%左右，成为 主导能源。清洁能源每年可替代相当于240亿吨标准煤的化石能源，减排二氧化碳670 亿吨、二氧化硫5.8亿吨，全球能源碳排放115亿吨，仅为2009年的50%左右，可以实 现全球温升控制在2C以内的目标，根本解决环境污染、气候变化难题。特别是风能、 太阳能等清洁能源取之不尽、用之不竭，是人类社会的共同财富，不开发利用就会流失 和浪费。通过全球能源互联网，将非洲、亚洲、南美洲等地区的清洁资源优势转化为经济优 势，缩小地区差异，促进资源和平利用，可以统筹解决能源安全、清洁发展等问题，而 且不涉及国土安全、地缘政治、外交等敏感问题，有利于实现世界各国和平共处、和谐 发展。五、国际上对全球能源互联网的反响积极、寄予厚望o 2014年，我先后在电气与电 子工程师学会电力能源协会年会、联合国气候变化首脑峰会、首届可持续城镇化首席执 行官理事会会议上发言，并在电气与电子工程师学会科普论坛、福布斯杂志上发表 文章，介绍和宣传全球能源互联网战略构想。对于构建全球能源互联网，不论是发达国家，还是发展中国家，各方都有共同的话 题、共同的愿景、共同的利益。联合国秘书长潘基文先生不仅亲自邀请我们参会发言， 还专门发来感谢信，高度评价全球能源互联网在应对气候变化中的重要作用。大家普遍 认为，构建全球能源互联网、实现“两个替代”，是解决世界能源问题、应对气候变化 的治本之策，希望共同推动全球能源互联网发展。构建全球能源互联网构建全球能源互联网，将构筑能源发展新格局。全球水能、风能、太阳能等清洁能源取 之不尽、用之不竭，充足的清洁能源供应能够保障人类用能需求，为经济社会发展带来持续 的强劲动力。全球能源互联网可以充分发挥网络的规模性和经济性，依托坚强网架、现代信 息和通信技术，实现清洁能源生产、输送和分配系统的整体优化和实时调整，大幅提高清洁 能源开发利用效率。依托全球能源互联网，“两个替代”全面实施，清洁能源将实现大发展， 清洁电力得到全面应用，绿色低碳能源成为新时尚。构建全球能源互联网，将激发经济增长新活力。科学技术作为第一生产力，是推进社会 进步的不竭源泉。在全球能源互联网的推进下，新能源、新材料、智能装备、电动汽车、新 一代信息产业将焕发生机，带来生产方式和组织结构的变革。全球能源互联网使产业布局、 人口分布等经济发展诸要素不再受能源状况的约束，构建起以能源为先导、互利共赢的全球 价值链，推动社会生产力提高，劳动生产率飞跃。构建全球能源互联网，将创造社会美好新生活。全球能源互联网是“能量流、信息流、 业务流”的高度融合，是智能化、自动化、网络化的能源保障体系。全球能源互联网的发展， 将影响人类生产生活和自然生态环境，推动众多梦想成为现实，共谋人类福祉。尤其是在改 善生态环境方面，全球能源互联网大幅提升了全球清洁能源消费比重，各类温室气体和污染 物排放显著下降，自然环境水平大幅提升，人类将享受生态文明带来的成果。构建全球能源互联网，将推动形成全球范围的政治和谐、生态和谐、人类和谐的场景。 全球能源互联网改变的不仅是能源发展方式，而且有助于改变世界地缘政治格局，培育生态 文明理念，提高人的理性认知和思想境界，推进人类文明持续进步。全球能源互联网的发展， 不仅推动人类物质财富和福利生活的更大改善，而且推动人与人的关系更为自由平等，推动 人类从根本上实现人与自然、人与人的双重和谐，实现人类文明的转型升级。综合来看，全球能源互联网将是既利当前又利长远的重大基础设施，对世界能源可持续 发展能够发挥全局性、战略性引领作用，符合全人类的共同利益。让我们齐心协力、共同推 动，进一步树立全球能源观，构建全球能源互联网，开启世界可持续发展的美好明天。本书提出到2050年，基本建成全球能源互联网的目标。届时，清洁能源占一次 能源消费总量的80%左右，成为主导能源，每年可替代相当于240亿吨标准煤的化石能 源，减排二氧化碳670亿吨、二氧化硫5.8亿吨，全球能源碳排放115亿吨，仅为2009 年的50%左右，可以实现全球温升控制在2C以内的目标。同时，全球能源互联网累计投 资将超过100万亿美元，对全球经济拉动、产业升级作用显著。全球能源互联网建成后， 长期困扰人类发展的能源环境问题将得到有效解决，人们将享受更充足的能源、更繁荣 的经济、更宜居的环境、更舒适的生活。到勿亂年将基本建成全球能源互联网H标国家电网:匕北京提: 1到2050年将基本理成全球能澹联网的目标“从全球能源互联网一书得伽到2050年，届时.请沽能源山一机噩源消费总呈的讯1% 左右，咸为主导能源,每年可替代相“i于240亿吨标准煤的化饰源，减排二氧化锲6?0 亿吨、：氧化硫乱N亿吨，全球能游碳持妣门h亿吨，2009年的5（%左右，丨|以实现 全球温升控制在2匸以内的冃标。同世，全球能源互联网累il投资将屈过丄00万亿美元.对全球经济拉动、产业升级住用 龍著全球能源“联网建成丿二荃期困捉k类发雇的能源环境问題將得到冇效解决.人们将 享受更死足的能源、更繁荣的经挤、更宜屈的坏蝇、更舒适的生活进入21世纪，全球能源生产消费持续增长，化石能源大量开发利用，导致资源紧 张、环境污染、气候变化诸多全球性难题，对人类生存和发展构成严重威胁。面对严峻 挑战，建立在传统化石能源基础上的能源发展方式已经难以为继，由清洁能源全面取代 化石能源是大势所趋，加快建立安全可靠、经济高效、清洁环保的现代能源供应体系， 成为世界各国共同的战略目标。业内专家认为，全球能源互联网将是以特高压电网为骨干网架（通道），以输送清洁 能源为主导，全球互联泛在的坚强智能电网。将由跨国跨洲骨干网架和涵盖各国各电压 等级电网的国家泛在智能电网构成，连接“一极一道”和各洲大型能源基地，适应各种 分布式电源接入需要，能够将风能、太阳能、海洋能等清洁能源输送到各类用户，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，也是实施“两 个替代”的关键。全球能源互联网发展框架可以概况为，一个总体布局（由跨洲电网、跨国电网、国家泛在智能电网组成，各层级电网协调发展，形成连接“一极一道”和各洲大型清洁能源 基地与主要负荷中心的总体布局）、两个基本原则（清洁发展和全球配置）、三个发展阶段 （洲内互联、跨洲互联、全球互联）、四个重要特征（网架坚强、广泛互联、高度智能、开 放互动）、五个主要功能（能源传输、资源配置、市场交易、产业带动和公共服务）。聲能电网建说足实规施源互欣网必由之路2（）（） 年的时间里人类己完成了两次工业革命。无论是第-次对F蒸汽和煤媒的应用， 还是第:次中电力的发明与推广,能源的利用始终以无町替代的身份推动着尖产力发展，并 为近代工业带来翻天覆地的变化e随着全球范围内能源危机的日益严按，以能源变革为核芯 的第二汝工业英命丄进入发展期第三沈工业革命建立在新能源与工联网的池合之匕 实班“能源互联网”被称作是第三 lt.f业草命的终极目标.玄规模开发新能源已成为第二次科:龙卫命慑显署的特征而以屯拘 中心转殳能源”览及利用方式，也已成为全球范围内能源发展的新方向.乂如何更清洁的发 屯、如何史帯效的配岂、如何更便捶的用ur等问题旦辭抉,能源氏联网时代将氏匸到来。淸洁发电的按念対我不再陌卞.随着新能源技术的不斷究破近匹年全球风电朮 电等的装机量止在以儿卜倍的速度增长Mu无论是基;清洁能源的火型电站跨区城电网，还 楚小范围的分布代供应，实现更高效的配置或匸建睦的应用+都需要依-赖匸智能的电网系统， 亳不夸张的说*构建智饋电网是实现能源工联网的基沛条件网络技术与信息技术的持续革新为智能电网提供了发展承件,全世界范圉内的电网正 在向智能化传型 近Fh我闵“坚强智能迟网相犬国际杯准体汞研究”威.果得以验收+杯准 制定逐步完善，加上在理论研处及设备研制等方而也是突破连连，我国发展智能电网的时机 已I分成熟智能电网的应用皿悅远性特征我国发展忧峥虽已凸显,:1起步阶段时仍需要做好各 打血的统筹：勾画网架总体布加以隨域为单仏设立智能电网建设规模冃标.最终实现以 点到面的大范围扩展；目前国与国之间电网的标淮不相苟同，若要突破国家间能源合作的局 限性.加强与别国的联系及兗讥、早口建立起统一的电网标准十分必要;跟进技术苹新+加 快配电网改造，提高配电网在分布式歧大型电站忙的适应性：从电网的智能性切入，针对用 户间互动理蛙信息流动、远桿控制平台提升电舸互动的能力和水平;完善电力市场休系* 规范基础设施建设为解能电网的实现据供疔力的和场及礼会环境的冋时保证建设活动的安- 全性一第三执:工业事命注 -个全球化.智能化的过程.佗这条泪氏山曲祈的逍路上，智能 屯网无旋足推动能源革一新、宾现能緘互联网坨展的加有利描施木来谁能相解能电用的建 设中書颂优势.淮就能住能源互联网的人潮中濟綁制高比成为生产力.单新的烦路人“能源互联网”模式将改变世界新能源和互联网如何改变了我们的生活方式？二者如何相互联系，催生第三次工业革 命？这场新的变革将给世界带来怎样的影响？第三次工业革命一书的作者杰里米里夫 金日前接受了中国证券报记者采访。他表示，历史上的经济和社会变革总离不开能源革命与 通信革命，眼下新能源和互联网革命已经出现，为第三次工业革命奠定了基础。这场革命将 从根本上改变人们生活和工作。创造新经济枢纽系统中国证券报：你在第三次工业革命一书中创造性地将21世纪两种不同的技术一一 互联网和可再生能源连接在一起，是什么启发你创造出“能源互联网”这一概念？里夫金：这很有趣。事实上大家对经济和社会变革是如何发生的，存在很多误解。观察 历史会发现，经济和社会变革总是离不开两大因素：一是能源革命，二是通信革命。历史上重大的能源革命与新的信息传播方式总是同时发生。19世纪，蒸汽机的发明和 煤炭能源的利用令廉价报纸的大量印刷和流通成为可能，这加快了信息流通速度，提高了民 众的受教育比例，从而推动了第一次工业革命。20世纪电力的使用与电话、广播和电视又 发生了一次交汇，从那时起我们步入消费社会。眼下我们看到原油生产越来越难以满足日益增长的需求，油价高涨，成本越来越高，通 胀日趋严重，因此我们必须探索一场新能源革命。而在上世纪90年代，通信领域出现了过 去25年里最伟大的变革，即互联网革命。这促使我将新能源与互联网革命联系在一起。中国证券报：“第三次工业革命”的远景到底是怎样的？它会带来怎样的影响？里夫金：我们需要寻找新的能源，而地球上的太阳能、潮汐能、生物能等都可以加以利 用。但是如果这些新的可再生能源仍延续石油和天然气的传统集中化分配模式，无法满足整 个世界的需要。在我阐述的工业革命中，每座大楼、每座房屋都将变成能源生产的来源，因 此需要一个通信网络来分配这些能源。互联网的本质是合作，可以为这一可能性提供支持。如历史上任何其他的通信、能源基础设施一样，支撑第三次工业革命的各种支柱必须同 时存在。这些支柱包括向可再生能源转型，将每一大洲的建筑转化为微型发电厂，以便就地 收集可再生能源；在每一栋建筑物以及基础设施中使用氢和其他存储技术以存储间歇式能 源；利用互联网技术将每一大洲的电力网转化为能源共享网络，这一共享网络的工作原理类 似于互联网；发展插电式及燃料电池动力车，这种电动车所需要的电可以通过洲与洲之间共 享的电网平台进行买卖。当上述五个支柱相互关联时，便创造出了一种新的经济枢纽系统，它能显著提高能源利 用率，并创造数以万计的商业和就业机会。换句话说，这五部分之间的协同作用树立了一个 新经济的范例，它可以改变整个世界。以化石燃料为基础的第二次工业革命塑造了社会经济和政治体制自上而下的结构，如今 第三次工业革命带来的绿色科技正逐渐打破这一传统，使社会向合作和分散关系发展。欧洲有望成领军者中国证券报：在第三次科技革命中，哪些国家或地区有潜力成为领军者？里夫金：欧盟是第三次工业革命的实验区。根据欧盟的计划，到2020年欧洲获得的电 力中将有20%来自可再生能源，到2030年这一比例将达到30%。在德国，这场革命已经开始 发生。德国已经确立目标，到2020年可再生能源将占其能源总需求的35%。德国是全世界 最强健的经济体之一，默克尔总理非常理解我的观点。而且无论德国的大企业还是中小企业， 在这方面的态度也都是一致的。随着第三次工业革命的演进，洲际经济和政治联盟将加速形 成，作为样本的欧盟不会因为当前的债务危机和紧缩困局放慢脚步。世界上其他一些地区也在追随欧盟的脚步。亚洲已经开始讨论这一话题，未来这里有可 能成为第三次工业革命的重要突破口。在第三次工业革命中，欧洲比美国、日本、中国及其他国家走得更远。尽管商界、政界、 公民都逐渐对欧洲的新道路产生兴趣，但并不是每个人都准备好或已经踏上征途。不过至少 人们已经有了意向，变革正在酝酿。当然，谁都不能保证欧盟会坚定方向，很可能变革最终 不能推行或是退回原点。如果那样的话，我就不能确定哪个国家将会站在机遇之门前，带领 世界进入新纪元。