能源互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

能源互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

廖宇，德國(guó)華人新能源協(xié)會(huì)主席，現(xiàn)任泰豪科技首席技術(shù)官（CTO），貴安新區(qū)配售電公司董事。主要工作領(lǐng)域?yàn)樾履茉磾?shù)據(jù)分析與可視化、電力交易監(jiān)管、智能電網(wǎng)及能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

簡(jiǎn)單而言，能源互聯(lián)網(wǎng)要做的就是一件事：把能源供給與需求側(cè)以高度智能的方式結(jié)合起來(lái)，“需求順從生產(chǎn)”是智能電網(wǎng)帶給人類最直接的哲學(xué)轉(zhuǎn)變，也是第三次工業(yè)革命將給我們整個(gè)社會(huì)帶來(lái)的巨大變革。

能源轉(zhuǎn)型其實(shí)也是社會(huì)轉(zhuǎn)型、行為轉(zhuǎn)型，它在今后幾十年對(duì)整個(gè)國(guó)家和社會(huì)的影響，將會(huì)超乎所有人的想象。

最近，由于電改和能源互聯(lián)網(wǎng)的興起，周圍越來(lái)越多的人都在談?wù)撨@個(gè)話題：風(fēng)生水起的能源互聯(lián)網(wǎng)到底是什么？入口到底在哪里？

記得年初在美國(guó)訪問(wèn)能源企業(yè)時(shí)，在硅谷曾經(jīng)碰到一個(gè)華人女孩，她是斯坦福大學(xué)畢業(yè)的環(huán)境工程博士，她家里人就是電力系統(tǒng)的，與很多電力系統(tǒng)的人一樣，父母對(duì)她有個(gè)最簡(jiǎn)單的要求：畢業(yè)后回系統(tǒng)內(nèi)吧。但是這位漂亮的女博士并沒(méi)有遵從父母的愿望，毅然選擇了環(huán)境工程并跑到了美國(guó)，現(xiàn)在在一家光伏行業(yè)領(lǐng)軍軟件服務(wù)公司工作。

我問(wèn)她：“你為什么不愿意去電力系統(tǒng)工作？”

她說(shuō)：“我不喜歡那種封閉的氣氛，不自由，一輩子做一樣的事情，沒(méi)有成就感，壓抑。30歲就可以看到自己60歲的樣子?！?/p>

我告訴她：“可是你現(xiàn)在做的新能源領(lǐng)域工作，根本就是殊途同歸。我們現(xiàn)在提的這個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)，就是所有電力系統(tǒng)專業(yè)最后的指向。如果你還以為電力系統(tǒng)工作就是畫(huà)畫(huà)圖紙測(cè)測(cè)油樣拉拉電閘那就錯(cuò)了，這個(gè)專業(yè)可能蘊(yùn)藏的潛力和前所未有的高要求根本超乎所有人的想象。”

因?yàn)槟茉椿ヂ?lián)網(wǎng)的入口，實(shí)際上只有一個(gè)：電力公司?，F(xiàn)在叫電網(wǎng)公司，以后叫售電公司。當(dāng)然這個(gè)公司并非只是簡(jiǎn)單賣(mài)電，還要賣(mài)氣賣(mài)水，提供各種增值服務(wù)。表面上看似封閉瓶頸的傳統(tǒng)能源行業(yè)，實(shí)際上早已波濤涌動(dòng)。很多人在問(wèn)能源互聯(lián)網(wǎng)到底誰(shuí)會(huì)最后勝出？哪里是入口？路徑在哪？

智能電網(wǎng)到能源互聯(lián)網(wǎng)

作為在德國(guó)從事電網(wǎng)調(diào)度與新能源管理的電力從業(yè)者，在能源轉(zhuǎn)型的大環(huán)境下浸淫多年，對(duì)“能源互聯(lián)網(wǎng)”自然不陌生。2005年左右歐洲慢慢開(kāi)始提出智能電網(wǎng)這個(gè)概念時(shí)，人們只是針對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)做出更新?lián)Q代的設(shè)計(jì)，而后隨著可再生能源的不斷出現(xiàn)，對(duì)電網(wǎng)提出挑戰(zhàn)的同時(shí)也促進(jìn)了各產(chǎn)業(yè)的關(guān)注與融合，智能電網(wǎng)這個(gè)概念在2009年進(jìn)入中國(guó)的同時(shí)在歐美國(guó)家內(nèi)已經(jīng)被更多更廣的概念填充和深化，德國(guó)在2008年底就開(kāi)始提出能源互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念并開(kāi)始了六個(gè)不同類型的示范項(xiàng)目嘗試，并且由聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)部組織企業(yè)和科學(xué)機(jī)構(gòu)在六個(gè)不同城市完成了試點(diǎn)。

能源互聯(lián)網(wǎng)，Internet of Energy，或者叫Energy Internet，無(wú)論是從字面上理解，還是由初衷去揣測(cè)，呈現(xiàn)的都是一種試圖把各種能源形式組合成一個(gè)超級(jí)網(wǎng)絡(luò)的大開(kāi)大合，似乎有把智能通信（ICT）、智能電網(wǎng)（SG）、智能交通（ST）等等眾多智能與綠色概念一網(wǎng)打盡之意。

簡(jiǎn)單而言，能源互聯(lián)網(wǎng)要做的就是一件事：把能源供給與需求側(cè)以高度智能的方式結(jié)合起來(lái)，“需求順從生產(chǎn)”是智能電網(wǎng)帶給人類最直接的哲學(xué)轉(zhuǎn)變，也是第三次工業(yè)革命將給我們整個(gè)社會(huì)帶來(lái)的巨大變革。在這個(gè)體系之下，無(wú)論是對(duì)各種規(guī)模用電企業(yè)的節(jié)能增效和動(dòng)態(tài)需求調(diào)控，還是對(duì)各種電源的優(yōu)化利用和調(diào)度安排，無(wú)論是石油、天然氣、煤這些傳統(tǒng)能源的比重轉(zhuǎn)換，還是互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等這些新興技術(shù)的飛速發(fā)展，甚至包括智能建筑、智能家居、電動(dòng)汽車、節(jié)能環(huán)保、分布式能源等這些與百姓生活息息相關(guān)的科技突破，乃至各國(guó)各地區(qū)之間的利益分配，都必然會(huì)相交于電這個(gè)看不見(jiàn)又摸不著的中心焦點(diǎn)上。

應(yīng)當(dāng)說(shuō)所謂的能源互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，實(shí)質(zhì)上就是適應(yīng)這一消費(fèi)需求的法則：在超越最基本的數(shù)量需求之后，人們看重的不再是最低廉的價(jià)格，而是更加富有激情的全方位專業(yè)服務(wù)。這種消費(fèi)心理的轉(zhuǎn)變?cè)跉W美國(guó)家尤為明顯，甚至已經(jīng)持續(xù)多年，但是這種轉(zhuǎn)變并不以放棄專業(yè)精神為代價(jià)。

比如德國(guó)2000年起就創(chuàng)立了的一家叫做“能源大門(mén)”的能源互聯(lián)網(wǎng)公司，他們推出了一個(gè)在線的能源交易信息查詢和服務(wù)平臺(tái)，甚至還推出了手機(jī)及Ipad平臺(tái)的移動(dòng)應(yīng)用版，可以非常方便的讓售電公司或個(gè)人用戶實(shí)時(shí)查詢電力交易信息和交易量、日前市場(chǎng)的變化和期貨市場(chǎng)的批量交易信息。除此之外，重要的行業(yè)消息，涉及電力、天然氣、煤、石油和可再生能源的相關(guān)動(dòng)態(tài)和分析報(bào)告也可一覽無(wú)余。而所有的內(nèi)容產(chǎn)生和咨詢意見(jiàn)都來(lái)自工作了幾十年的專家和學(xué)者，而不是剛畢業(yè)的名校小年輕。這就意味著在能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，對(duì)需求的信息管控以達(dá)到降低社會(huì)總成本的目的是重中之重。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)將成為能源互聯(lián)網(wǎng)的更高階段，以追求對(duì)各種能源最大程度的利用。因?yàn)槿绻炎畲笙薅鹊奶岣吣苄Ш捅ＷC環(huán)保作為目標(biāo)，就必須要有全球化的能源觀來(lái)支撐技術(shù)上的無(wú)限發(fā)展。

2000瓦社會(huì)

當(dāng)今社會(huì)，全球發(fā)展共同面臨著兩大主要問(wèn)題：能源短缺和環(huán)境惡化，這兩大問(wèn)題導(dǎo)致的氣候變化更是直接影響了人們的生活質(zhì)量。在世界各國(guó)積極應(yīng)對(duì)全球氣候變暖問(wèn)題的同時(shí)，我們是否發(fā)現(xiàn)自己對(duì)能源的胃口也在一直變大：住更大的房子，到世界各地旅游，不斷更新各種時(shí)尚產(chǎn)品，而這其中到底有多少是必須的，又有多少隱藏著能源的浪費(fèi)。我們是否問(wèn)過(guò)自己，在消費(fèi)多少能量的前提下，我們也能為控制全球氣候變暖，充分利用地球有限資源做一份貢獻(xiàn)？

為此，歐洲的科學(xué)家們提出一個(gè)新的概念：2000瓦社會(huì)，這是一個(gè)全新的生活理念，世界能源分配的嚴(yán)重不平衡是這個(gè)理念提出的初衷。當(dāng)許多發(fā)展中國(guó)家，如孟加拉共和國(guó)僅需500瓦左右的時(shí)候，歐洲的發(fā)達(dá)國(guó)家早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了2000瓦這個(gè)指標(biāo)。例如在德國(guó)，2014年社會(huì)平均連續(xù)能源輸出在5500瓦左右，這意味著，要實(shí)現(xiàn)2000瓦社會(huì)這個(gè)夢(mèng)想，德國(guó)至少要減少一半的耗能。而在美國(guó)，這個(gè)數(shù)字更是達(dá)到了驚人的12000瓦。

那2000瓦究竟又是多少？2000瓦聽(tīng)起來(lái)似乎已經(jīng)很多，但事實(shí)卻非如此。例如心臟平均提供1~2瓦的連續(xù)輸出，高強(qiáng)度體力工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生200瓦的輸出。而2000瓦的功率不過(guò)等同于一個(gè)中等大小的烤箱。這也意味著，2000瓦的功率乘以一年8760 (24×365)小時(shí)，2000瓦社會(huì)允許的總耗能每年不得超過(guò)17520千瓦時(shí)，而這其中包括了所有的能量消耗，從吃飯到消費(fèi)，從居住交通到公共設(shè)施。

2 0 1 2年9月，瑞士S i h l-Manegg（綠城）被評(píng)為世界上第一個(gè)2000瓦生態(tài)園區(qū)。該項(xiàng)目推動(dòng)了集生活和工作為一體的綜合性園區(qū)的使用。園區(qū)的路上輕軌保證了交通的便利性，獨(dú)立的小型水力發(fā)電廠覆蓋了園區(qū)總需能耗的大部分，充分實(shí)現(xiàn)了能源上的自給自足。

2000瓦社會(huì)的重點(diǎn)并非在于節(jié)能技術(shù)的提升或是盲目地使用大量可再生能源，它強(qiáng)調(diào)的是一種在不影響生活質(zhì)量前提下新的生活方式。毋庸置疑，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略下的社會(huì)理應(yīng)為個(gè)人發(fā)展提供更健康舒適的環(huán)境，并可在社會(huì)內(nèi)部形成一種聚力。2000瓦社會(huì)的實(shí)現(xiàn)不是一千零一夜，但它的實(shí)現(xiàn)必須靠我們每個(gè)人的努力，水滴石穿，通過(guò)小的改變贏得大的收益。

因此，能源轉(zhuǎn)型其實(shí)也是社會(huì)轉(zhuǎn)型、行為轉(zhuǎn)型，它在今后幾十年對(duì)整個(gè)國(guó)家和社會(huì)的影響，實(shí)在是會(huì)超乎所有人的想象。德國(guó)的能源轉(zhuǎn)型經(jīng)驗(yàn)可以帶給我們非常好的影響，也許不在于最后的技術(shù)模式和實(shí)施軌跡示范，而恰恰在于那種文化自信所帶來(lái)的社會(huì)凝聚力。

看得見(jiàn)的全球能源互聯(lián)網(wǎng)

簡(jiǎn)單來(lái)講，不管是德國(guó)的能源轉(zhuǎn)型還是各國(guó)都在進(jìn)行的能源改革和創(chuàng)新，堅(jiān)持的都是一個(gè)基本的發(fā)展邏輯：低碳環(huán)保和高效利用能源。尤其在極力推動(dòng)可再生能源發(fā)展的歐洲，其低碳和環(huán)保的發(fā)展邏輯和途徑可以說(shuō)和原國(guó)家電網(wǎng)劉振亞董事長(zhǎng)明確提出的“兩個(gè)替代”（清潔替代和電能替代）一脈相承。

霧霾污染嚴(yán)重，長(zhǎng)三角地區(qū)已經(jīng)成為污染集中區(qū)域之一。華東電網(wǎng)于2015年年初提出與政府、省市電力公司建立霧霾預(yù)警協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)機(jī)制，結(jié)合大氣污染擴(kuò)散規(guī)律，按照“電自遠(yuǎn)方來(lái)，來(lái)的是清潔電”的戰(zhàn)略思想，加大特高壓輸送跨區(qū)清潔能源的力度，通過(guò)華東全網(wǎng)范圍優(yōu)化發(fā)電地域、時(shí)段分布，降低污染日發(fā)電相關(guān)排放，有效緩解空氣污染。2016年8月19日，在安徽省銅陵市天門(mén)鎮(zhèn)境內(nèi)的500千伏輸電線路。

以德國(guó)為例，雖然近年來(lái)制定了無(wú)數(shù)復(fù)雜的可再生能源發(fā)展的法律、條文和框架，整個(gè)能源轉(zhuǎn)型涉及電力系統(tǒng)、可再生能源、智能建筑和新能源汽車等眾多層面，其實(shí)歸根結(jié)底也就是“兩個(gè)替代”要闡述的核心意義：首先我們必須在能源消耗的整體框架中大大提高電的比例，同時(shí)也要在電力生產(chǎn)的來(lái)源中大大提高清潔能源所占的比例。

尤其是近年來(lái)隨著可再生能源的不斷發(fā)展，分布式能源與隨之帶來(lái)的需求側(cè)響應(yīng)在配電網(wǎng)端的不斷沖擊，使得傳統(tǒng)電網(wǎng)的使用邏輯面臨著極大的挑戰(zhàn)。日照和風(fēng)力資源的分布特點(diǎn)決定了對(duì)其的深度應(yīng)用需要人們?cè)诟畹木S度上對(duì)能源進(jìn)行綜合利用。因此，在難度和力度上都遠(yuǎn)超上面一般性定義的“能源互聯(lián)網(wǎng)”，全球能源互聯(lián)網(wǎng)（international connected energy network）將成為能源互聯(lián)網(wǎng)的更高階段，以追求對(duì)各種能源更大程度的充分使用。因?yàn)槿绻炎畲笙薅鹊奶岣吣苄Ш捅ＷC環(huán)保作為目標(biāo)，就必須要用全球化的能源觀來(lái)支撐技術(shù)上的無(wú)限發(fā)展。這一概念下的能源互聯(lián)網(wǎng)，把能源網(wǎng)絡(luò)提升到了人類最重要的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)層面，在此框架下鼓勵(lì)各種通信、互聯(lián)網(wǎng)和能源新技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)打破人們的地域思考局限，從文化突破的角度促進(jìn)更多合作。

全世界都沒(méi)有人可以想象到這三年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)尤其是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的巨大發(fā)展對(duì)我們的影響，無(wú)數(shù)互聯(lián)網(wǎng)公司宣稱幾億人同時(shí)在線，任何信息可無(wú)需延遲指定推送，任何大數(shù)據(jù)可無(wú)需采樣直接無(wú)死角全景分析，這些絲毫不夸大的技術(shù)呈現(xiàn)對(duì)各傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)形成了巨大沖擊。人們?cè)絹?lái)越迫切地需要一樣事物能把汽車、家、單位、國(guó)家等這些人類存在的各種坐標(biāo)系，或者手機(jī)、電視、空調(diào)、洗衣機(jī)這些人類生活必需品等不同維度的事物“一線相聯(lián)”，去優(yōu)化去組合去創(chuàng)新，然后產(chǎn)生價(jià)值和利益。

最終這個(gè)領(lǐng)域要出現(xiàn)的公司必須是這樣：有完整的全球化團(tuán)隊(duì)，以電力為基礎(chǔ)，為新能源、電動(dòng)汽車、智能建筑等提供各種嵌入式服務(wù)，熟練運(yùn)用金融手段和消費(fèi)心理技巧來(lái)影響人們的能源消耗，商業(yè)模式取自系統(tǒng)最優(yōu)而并非零和游戲。這個(gè)世界上最頂尖的IT和電氣工程師在這里工作的唯一原因是，想方設(shè)法在一切物理規(guī)則的限制下給人們提供最高的能源供應(yīng)水平和在線互動(dòng)交易帶來(lái)最大的快感。

而能源互聯(lián)網(wǎng)，就是保障一切和諧運(yùn)轉(zhuǎn)的最重要的平臺(tái)。這就是能源互聯(lián)網(wǎng)的博大精深之處，而電，將以其24小時(shí)不斷變換的價(jià)格特性貫穿于中。Connection Smarts Energy互聯(lián)讓能源更聰明，這一切，值得期待。