高校能源互聯(lián)網(wǎng)科研服務(wù)體系研究

陳月從,劉宗歧,李 寧

(1.華北電力大學(xué)圖書館,北京 102206;2.華北電力大學(xué) 對外聯(lián)絡(luò)與合作部,北京 102206)

高校能源互聯(lián)網(wǎng)科研服務(wù)體系研究

陳月從1,劉宗歧1,李 寧2

(1.華北電力大學(xué)圖書館,北京 102206;2.華北電力大學(xué) 對外聯(lián)絡(luò)與合作部,北京 102206)

能源互聯(lián)網(wǎng)的提出和發(fā)展對能源類高校提供了創(chuàng)新的思路和發(fā)展方向,同時也對科研的軟硬件提出了新的要求,本文從高校發(fā)表的能源互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)文獻(xiàn)出發(fā),從圖書情報角度進(jìn)行分析,指出能源互聯(lián)網(wǎng)背景下學(xué)科交叉互補(bǔ)的特點(diǎn)及存在的問題,提出了“橫向協(xié)同、縱向互補(bǔ)”的能源互聯(lián)網(wǎng)科研服務(wù)體系設(shè)想,希望能夠促進(jìn)能源類高校在能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展,提升科研創(chuàng)新力和學(xué)科互補(bǔ)融合。

能源互聯(lián)網(wǎng);學(xué)科交叉;學(xué)科服務(wù);圖書情報服務(wù)

隨著信息技術(shù)的高度發(fā)展,“互聯(lián)網(wǎng)+”正在影響著各行各業(yè),能源行業(yè)也不例外,以新能源技術(shù)和信息技術(shù)的深入結(jié)合為特征的一種新的能源利用體系應(yīng)運(yùn)而生,被稱之為“能源互聯(lián)網(wǎng)”。能源互聯(lián)網(wǎng)是以電力為核心,以大數(shù)據(jù)、云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)和移動應(yīng)用等前沿信息技術(shù)為基礎(chǔ),以分布式可再生能源為主要一次能源,與天然氣網(wǎng)絡(luò)、供熱(冷)網(wǎng)絡(luò)、交通網(wǎng)絡(luò)等其他系統(tǒng)緊密耦合而形成的復(fù)雜多網(wǎng)流系統(tǒng)。能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展給能源類高校帶來了機(jī)遇,也帶來了挑戰(zhàn),以往電氣、熱能、水利、信息等各專業(yè)獨(dú)立承擔(dān)的科研工作在能源互聯(lián)網(wǎng)中增加了耦合度,產(chǎn)生了很多交叉領(lǐng)域,局部出現(xiàn)重復(fù)研究和跨領(lǐng)域研究。本文從圖書情報角度對能源類高校在能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的科研現(xiàn)狀進(jìn)行分析,指出學(xué)科交叉互補(bǔ)的特點(diǎn)及存在的問題,并提出加強(qiáng)圖書情報服務(wù)和學(xué)科服務(wù)的方法,希望能夠促進(jìn)能源類高校在能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展,提升科研創(chuàng)新力和學(xué)科互補(bǔ)融合[1-5]。

一、能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)和專業(yè)分布

能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)是指可再生能源的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、輸送、利用、服務(wù)環(huán)節(jié)中的核心技術(shù),包括新能源發(fā)電技術(shù)、大容量遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)、先進(jìn)電力電子技術(shù)、先進(jìn)儲能技術(shù)、先進(jìn)信息技術(shù)、需求響應(yīng)技術(shù)、微能源網(wǎng)技術(shù)、低碳環(huán)保技術(shù)等。其中先進(jìn)電力電子技術(shù)、先進(jìn)信息技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)中的共性技術(shù)。這些關(guān)鍵技術(shù)在能源類高校大都有對應(yīng)的科研團(tuán)隊,分布甚廣并存在跨院系、跨科研團(tuán)隊,甚至跨校區(qū)的情況。

表1以清華大學(xué)、華北電力大學(xué)、天津大學(xué)、北京交通大學(xué)幾所學(xué)校為例分析,統(tǒng)計了各關(guān)鍵技術(shù)對應(yīng)的專業(yè)及院系分布情況。表中可見各高校都存在同一關(guān)鍵技術(shù)對應(yīng)多學(xué)院的情況,而學(xué)院內(nèi)部跨科研團(tuán)隊更是常見,在資源共享、協(xié)作創(chuàng)新方面存在管理等各方面阻力。作為能源類綜合院校領(lǐng)頭羊,清華大學(xué)率先成立了清華能源互聯(lián)網(wǎng)研究院,研究院充分考慮能源互聯(lián)網(wǎng)跨專業(yè)的特點(diǎn),將電機(jī)、信息、新能源、熱能、環(huán)境等專業(yè)納入研究院實(shí)現(xiàn)協(xié)同互補(bǔ),除部分游離在能源互聯(lián)網(wǎng)研究院之外的分支外,在一定范圍內(nèi)提升了清華大學(xué)在能源互聯(lián)網(wǎng)研究方面的創(chuàng)新能力。華北電力大學(xué)、天津大學(xué)也相繼建立了能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心以及能源互聯(lián)網(wǎng)學(xué)科交叉平臺[6-8]。

表1 幾所能源類高校能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分布

二、能源類高校能源互聯(lián)網(wǎng)交叉研究的特點(diǎn)及存在的問題

針對各能源類高校的能源互聯(lián)網(wǎng)研究情況,本文基于中國知網(wǎng)CNKI的中國學(xué)術(shù)期刊數(shù)據(jù)庫和國內(nèi)外重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫,將主題中含有能源互聯(lián)網(wǎng)且作者所在機(jī)構(gòu)是高?；蛘吆懈咝５?07篇學(xué)術(shù)論文進(jìn)行了分析。

(一)按學(xué)科進(jìn)行分類統(tǒng)計

目前投入研究的主要有電力(含電力電子)、新能源發(fā)電、經(jīng)濟(jì)管理、信息與計算機(jī)、環(huán)境工程這幾個方向,其中電力、經(jīng)濟(jì)管理、信息與計算機(jī)是能源互聯(lián)網(wǎng)研究中最為活躍的三個學(xué)科,反映了能源互聯(lián)網(wǎng)的以下特征:

1.電力是綜合能源冷、熱、電的核心,也是其中最復(fù)雜的能源;

2.能源互聯(lián)網(wǎng)市場化、用戶需求響應(yīng)的要求推動經(jīng)濟(jì)與管理層面的研究;

3.能源互聯(lián)網(wǎng)的“互聯(lián)網(wǎng)+”屬性對能源層面的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等信息化研究也有較大推動。

圖1 各學(xué)科能源互聯(lián)網(wǎng)學(xué)術(shù)論文統(tǒng)計

(二)學(xué)科交叉研究統(tǒng)計

如表2所示,由于能源互聯(lián)網(wǎng)的綜合性,各學(xué)科根據(jù)專業(yè)需要,已逐步開展學(xué)科外的一些研究,電力、信息與計算機(jī)、經(jīng)濟(jì)管理三個學(xué)科都出現(xiàn)了明顯的跨學(xué)科現(xiàn)象,其中以信息與計算機(jī)學(xué)科更為明顯。相關(guān)跨學(xué)科技術(shù)呈現(xiàn)如下幾種情況:

1.確實(shí)存在跨學(xué)科研究的需要,不再是單一學(xué)科能夠獨(dú)立解決問題的,如電力市場營銷(能源市場營銷)、熱電協(xié)調(diào)等;

2.縱向存在交叉需求,有可能存在重復(fù)研究,如大數(shù)據(jù)、能源管理系統(tǒng)等;

3.對其他學(xué)科的研究內(nèi)容感興趣,相當(dāng)于轉(zhuǎn)行研究的,如經(jīng)濟(jì)管理學(xué)科做能源協(xié)調(diào)控制、電力網(wǎng)絡(luò)建模等。

表2 能源互聯(lián)網(wǎng)學(xué)術(shù)論文跨學(xué)科統(tǒng)計

(三)能源互聯(lián)網(wǎng)對學(xué)科的影響的特點(diǎn)

1.能源互聯(lián)網(wǎng)推動了電力、信息與計算機(jī)、經(jīng)濟(jì)管理這幾個學(xué)科的科研發(fā)展,但是以火電、水電經(jīng)驗(yàn)為主的發(fā)電、熱能專業(yè)在新能源領(lǐng)域的研究并不活躍,能源互聯(lián)網(wǎng)所倡導(dǎo)的綠色能源也沒有在環(huán)境工程相關(guān)學(xué)科產(chǎn)生較強(qiáng)的影響。

2.電力、信息與計算機(jī)、經(jīng)濟(jì)管理幾個學(xué)科間出現(xiàn)了不少跨學(xué)科研究工作,總體上看是積極的,有利于部分跨學(xué)科技術(shù)的互補(bǔ)和融合發(fā)展。

(四)文獻(xiàn)檢索和科研實(shí)驗(yàn)環(huán)境存在的局限

本文在數(shù)據(jù)分析過程中也發(fā)現(xiàn),除清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究院和部分比較活躍的教授的科研論文存在跨學(xué)科聯(lián)合發(fā)表外,大部分還是各學(xué)科獨(dú)立研究和發(fā)表論文,造成重復(fù)投入,以及非擅長領(lǐng)域科研工作不夠深入等問題。同時,在文獻(xiàn)檢索和學(xué)校的科研實(shí)驗(yàn)環(huán)境方面也需要改進(jìn)。

1.文獻(xiàn)檢索詞容易受技術(shù)方向的限制,重點(diǎn)檢索同學(xué)科人員的參考文獻(xiàn),注重同行業(yè)的做法,難以吸納跨學(xué)科的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)。

2.實(shí)驗(yàn)環(huán)境重點(diǎn)以本學(xué)院、本學(xué)科為主,以外購系統(tǒng)或者自身的積累為主,校內(nèi)的優(yōu)秀資源并未得到有效共享。

三、“橫向協(xié)同、縱向互補(bǔ)”的能源互聯(lián)網(wǎng)科研服務(wù)體系

能源互聯(lián)網(wǎng)的研究方興未艾,從科研論文可以看出學(xué)科間的各種協(xié)同互補(bǔ)的需求,從橫向看,電能、熱能等能源供給方面的融合和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)控制,尤其是出現(xiàn)冷、熱、電三聯(lián)供的燃機(jī)等新型供能設(shè)備,要求電力、熱能等學(xué)科開展橫向的協(xié)作;從縱向看,信息技術(shù)的大數(shù)據(jù)、云平臺、物聯(lián)網(wǎng)、移動應(yīng)用等新技術(shù)是能源互聯(lián)網(wǎng)中能源協(xié)調(diào)管控的基礎(chǔ),而基于這些技術(shù)之上的能源協(xié)調(diào)管控的高級分析應(yīng)用是電力、熱能等學(xué)科的強(qiáng)項。因此,能源類高校應(yīng)當(dāng)為實(shí)現(xiàn)“橫向協(xié)同、縱向互補(bǔ)”的能源互聯(lián)網(wǎng)科研服務(wù)體系做出必要的投入,以促進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究能力的提升。

(一)建設(shè)圖書館網(wǎng)站的能源互聯(lián)網(wǎng)專欄和能源互聯(lián)網(wǎng)信息推送服務(wù)

圖書館是聯(lián)系學(xué)校不同學(xué)科的一條紐帶,在各學(xué)科間具備交叉互補(bǔ)的情況下,可以有效地創(chuàng)新服務(wù)職能,使得科研人員能夠及時得到全面的跨學(xué)科資訊。

1.調(diào)研并搜集能源互聯(lián)網(wǎng)各關(guān)鍵技術(shù)的關(guān)鍵字,將多能互補(bǔ)、微電網(wǎng)、主動配電網(wǎng)、冷熱電三聯(lián)供、用戶需求側(cè)服務(wù)、數(shù)據(jù)挖掘等關(guān)鍵字組合成各方向?qū)?yīng)的檢索式進(jìn)行自動檢索與數(shù)據(jù)庫檢索結(jié)果的跟蹤訂閱,得到的最新檢索結(jié)果發(fā)布在網(wǎng)站;

2.關(guān)注能源互聯(lián)網(wǎng)最新的會議、新聞及各產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的重大活動,發(fā)布在網(wǎng)站;

3.從發(fā)布的信息中,篩選最新的重要資訊或文獻(xiàn)通過公眾號推送。

該專欄和公眾號建設(shè)完成后,可有效地實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)信息的共享,不同學(xué)科的人通過專欄和推送信息可方便地關(guān)注到其他學(xué)科的最新資訊和科研成果,有助于擴(kuò)大視野,推進(jìn)學(xué)科間交叉協(xié)作。

(二)建設(shè)融合學(xué)校優(yōu)勢資源的能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室

能源互聯(lián)網(wǎng)專欄和公眾號的建設(shè)促進(jìn)了資訊互通、擴(kuò)大了視野,也增加了學(xué)科間交叉協(xié)作的可能性。但是,從本文前面所分析的高校能源互聯(lián)網(wǎng)研究現(xiàn)狀中,目前,各高校的能源互聯(lián)網(wǎng)研究都處于探索、嘗試階段,已經(jīng)建立了能源互聯(lián)網(wǎng)研究試點(diǎn)的高校如天津大學(xué)、華北電力大學(xué)等,是將相關(guān)院系人員組合起來建立能源互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)機(jī)構(gòu),由牽頭教授在能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域積極探索并發(fā)表了一些相關(guān)論文。為了更好地發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng),應(yīng)該匯集各學(xué)科的優(yōu)勢資源,由學(xué)校牽頭建設(shè)各學(xué)科共用的能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室,構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)的軟硬件框架,從而在交叉協(xié)作的需求方面做出實(shí)質(zhì)性的推動,為科研人員提供良好的科研環(huán)境,有效降低重復(fù)投入,實(shí)現(xiàn)增量研究。

本文結(jié)合能源互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)技術(shù)構(gòu)建了能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室框架結(jié)構(gòu),如圖2所示,實(shí)驗(yàn)室由學(xué)校牽頭建設(shè),電力、熱力、電子、信息等學(xué)科分別將科研積累的軟硬件資源部署在實(shí)驗(yàn)室,相關(guān)資源簡述如下:

圖2 能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室框架

1.電力仿真平臺,可實(shí)現(xiàn)包括風(fēng)電、光伏、水電、火電、核電等已有化石和非化石清潔能源下的電力發(fā)電、輸電和用電等過程的傳統(tǒng)過程仿真;

2.熱力仿真平臺,可實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠熱力過程、供熱系統(tǒng)熱力過程等熱力相關(guān)分仿真;

3.儲能管理平臺,可基于電力電子技術(shù)和材料技術(shù),實(shí)現(xiàn)對儲電、儲熱等功能的控制管理;

4.大數(shù)據(jù)平臺,可實(shí)現(xiàn)工業(yè)運(yùn)行數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的信息管理,并支撐基于數(shù)據(jù)平臺的挖掘通用技術(shù),為各專業(yè)的科研提供縱向支撐。

基于以上幾個部分,以及學(xué)?？赡芙M織的更多優(yōu)勢資源,各學(xué)科可基于校內(nèi)已有資源,增量地開展類似圖2斜線部分所述的基于熱力、電力仿真技術(shù)的多能互補(bǔ)技術(shù)、基于電力、儲能或者熱力、儲能的協(xié)調(diào)控制技術(shù)、基于大數(shù)據(jù)平臺的電力或熱力能效分析、需求側(cè)分析等研究等工作,在“橫向協(xié)同、縱向互補(bǔ)”的科研服務(wù)體系下,承擔(dān)科研工作的專家、老師和學(xué)生都將減少在非擅長領(lǐng)域的額外投入,強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,做出有利于科技創(chuàng)新、改善環(huán)境和提高生產(chǎn)力的科研成果。

[1]劉春年,陳通.基于共詞聚類的能源互聯(lián)網(wǎng)研究熱點(diǎn)及發(fā)展脈絡(luò)分析[J].現(xiàn)代情報,2015(11):127-133+137.

[2]馬釗,周孝信,尚宇煒,盛萬興.能源互聯(lián)網(wǎng)概念、關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展模式探索[J].電網(wǎng)技術(shù),2015(11):3014-3022.

[3]田世明,欒文鵬,張東霞,梁才浩,孫耀杰.能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)形態(tài)與關(guān)鍵技術(shù)[J].中國電機(jī)工程學(xué)報,2015(14):3482-3494.

[4]馬釗,尚宇煒,張偉,李子韻,許洪華.全球能源互聯(lián)網(wǎng)背景下IPv6技術(shù)在智能配電網(wǎng)中的應(yīng)用研究[J].電力信息與通信技術(shù),2016(3):42-48.

[5]董朝陽,趙俊華,文福拴,薛禹勝.從智能電網(wǎng)到能源互聯(lián)網(wǎng):基本概念與研究框架[J].電力系統(tǒng)自動化,2014(15):1-11.

[6]清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究院[EB/OL].http://www.eiri.tsinghua.edu.cn/publish/eiri/index.html.

[7]華北電力大學(xué)成立能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心[EB/OL].[2015-11-02].中國能源報,http://www.cnenergy.org/hzwz/201511/t20151102_199092.html.

[8]天津大學(xué)學(xué)科建設(shè).第二期“知學(xué)講壇”討論智能電網(wǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng)[EB/OL].[2016-06-03].http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyODMy NzI0Mg%3D%3D&idx=1&mid=2247483745&sn=cfcb8112152fc8d1bea0584e4994e84d.

(責(zé)任編輯:杜紅琴)

The Energy Internet Scientific Research Service System development of Colleges and Universities

CHEN Yue-cong1,LIU Zong-qi1,LI Ning2
(1.Library of North China Electric Power University,Beijing 102206,China;2.Foreign Liaison and Cooperation Department,North China Electric Power University,Beijing 102206,China)

The appearance of Energy Internet provides new ideas and development directions to the colleges and universities of energy field.At the same time,it also puts forward new requirements for the hardware and software environment of scientific research.On the basis of papers about"Energy Internet"of colleges and universities,the interdisciplinary development was the new characteristics under the Energy Internet.Then the"Horizontal Collaboration and Vertical Complementarity"scientific research service system was proposed to promote the development of colleges and universities in the field of energy internet.

energy internet;interdisciplinary;subject service;library&information service

G252;G258

A

1008-2603(2017)04-0137-04

2017-04-18

陳月從,女,華北電力大學(xué)圖書館工程師。