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能源互聯(lián)網(wǎng)帶動六大戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè) 代表未來發(fā)展趨勢

2015-05-25 來源:《中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)》 瀏覽數(shù):433

  余貽鑫:中國工程院院士、天津大學電氣與自動化工程學院教授
  能源互聯(lián)網(wǎng)將代表未來信息與能源-電力技術(shù)深度融合的必然趨勢,是新一代工業(yè)革命大潮的重要標志,也是智能電網(wǎng)的重要組成部分和未來發(fā)展前沿。
  能源互聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)思維與理念構(gòu)建的新型信息-能源融合“廣域網(wǎng)”,它以大電網(wǎng)為“主干網(wǎng)”,以微網(wǎng)、分布式能源等能量自治單元為“局域網(wǎng)”,以開放對等的信息-能源一體化架構(gòu)真正實現(xiàn)能源的雙向按需傳輸和動態(tài)平衡使用,因此可以最大限度的適應新能源的接入。
  信息技術(shù)與現(xiàn)代電網(wǎng)的結(jié)合
  國際上專門針對能源互聯(lián)網(wǎng)進行的研究與開發(fā)始于2008年,一些國家如德國、日本已經(jīng)開始小范圍實踐能源互聯(lián)網(wǎng)。
  在我國,從清華大學前校長高景德上世紀80年代提出“CCCP”概念,到90年代清華大學教授、中國工程院院士韓英鐸提出現(xiàn)代電力系統(tǒng)3項前沿課題,再到近年來智能電網(wǎng)強調(diào)信息流與能量流的結(jié)合,無不突出信息技術(shù)與現(xiàn)代電網(wǎng)的緊密結(jié)合。能源互聯(lián)網(wǎng)同樣是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、可再生能源技術(shù)與現(xiàn)代電力系統(tǒng)的結(jié)合。清華大學在國內(nèi)較早開始開展能源互聯(lián)網(wǎng)方面的研究工作,提出能源互聯(lián)網(wǎng)基本架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù),并開展能源路由器等方面的研發(fā)工作。
  雖然能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)目前在國內(nèi)引起了廣泛關(guān)注,但相關(guān)研究尚處于起步階段。
  從2013年開始,北京市科委組織了“第三次工業(yè)革命”和“能源互聯(lián)網(wǎng)”專家研討會,并啟動了相關(guān)軟課題研究,完成了《北京能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告》,形成詳細的能源互聯(lián)網(wǎng)調(diào)研報告和路線圖,為進一步科技立項提供指南。2013年12月國家電網(wǎng)公司在科技日報發(fā)文明確指出,未來的智能電網(wǎng)就是 “能源互聯(lián)網(wǎng)”。2014年2月國家能源局委托江蘇現(xiàn)代低碳技術(shù)研究院開展中國能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略研究。2014年2月和6月國家電網(wǎng)公司于南京和北京召開“智能電網(wǎng)承載第三次工業(yè)革命”研討會,中國電科院于2014年6月啟動了“能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)”方面的基礎(chǔ)性前瞻性項目研究。2014年7月,IEEE電力與能源協(xié)會年會在美國華盛頓特區(qū)舉行,國家電網(wǎng)公司發(fā)表署名文章“構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng),服務人類社會可持續(xù)發(fā)展”。
  直接帶動六大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)
  能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的核心企業(yè)由主產(chǎn)業(yè)鏈上的新能源發(fā)電設(shè)備制造企業(yè)、儲能產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)、接入設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)、電力軟件系統(tǒng)研發(fā)企業(yè)組成。直接為產(chǎn)業(yè)價值鏈核心企業(yè)提供技術(shù)、產(chǎn)品、服務的上游企業(yè)主要包括:電力設(shè)計單位、電力試驗研究單位、電力軟件系統(tǒng)開發(fā)企業(yè)、電力關(guān)鍵設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)、計算機及其外圍設(shè)備供應商、通信設(shè)備及通信服務供應商等。電力軟件系統(tǒng)開發(fā)企業(yè)也為電力設(shè)計單位、電力試驗研究單位提供技術(shù)、產(chǎn)品或服務;電力關(guān)鍵設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)也為電力試驗研究單位提供技術(shù)、產(chǎn)品或服務。電力軟件系統(tǒng)開發(fā)企業(yè)的上游企業(yè)包括:商業(yè)軟件供應商(操作系統(tǒng)、開發(fā)工具、數(shù)據(jù)庫等)、地理信息系統(tǒng)及信息服務供應商、通信設(shè)備及通信服務供應商、計算機及其外圍設(shè)備供應商等。電力關(guān)鍵設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)主要包括一次設(shè)備和二次設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)。一次設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的上游企業(yè)包括:鋼鐵等原材料供應商,模具生產(chǎn)、機械加工企業(yè),傳感器、芯片、電力電子器件等供應商,以及二次設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)等。二次設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的上游企業(yè)包括:模具生產(chǎn)、機械加工企業(yè),傳感器、芯片、電力電子器件等供應商,印刷電路加工商,計算機及其外圍設(shè)備供應商,通信設(shè)備及通信服務供應商等。
  能源互聯(lián)網(wǎng)采用互聯(lián)網(wǎng)理念、方法和技術(shù)實現(xiàn)能源基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)本身的重大變革,構(gòu)建新型的信息能源融合網(wǎng)絡(luò)。這一行動是跨越多學科領(lǐng)域的綜合系統(tǒng)建設(shè)工程,涉及眾多行業(yè)、技術(shù)、研發(fā)的尖端變革。在我國2010年發(fā)布的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中,能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將直接帶動六大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)(節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高端裝備制造產(chǎn)業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)、新材料產(chǎn)業(yè)、新能源汽車)的融合發(fā)展,促使這些產(chǎn)業(yè)的快速升級。
  能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將催生一系列新的能源裝備制造(如能量集線器、能量交換機、能量路由器)、能源網(wǎng)絡(luò)運營商(以及虛擬運營商)、信息能源系統(tǒng)集成商、信息能源融合應用開發(fā)商等,雖然類似互聯(lián)網(wǎng),但附以能量內(nèi)涵,因此具有巨大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和廣闊的市場前景,必將孕育出全新的商業(yè)模式。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍需多方調(diào)整
  在“十二五”期間,國務院、科技部、國家自然科學基金委員會等在相關(guān)領(lǐng)域支持了一批相關(guān)的重大和重點研發(fā)項目,使能源互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展勢頭迅猛,在一些領(lǐng)域取得了新的突破,為其進一步的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。但是也要對發(fā)展中出現(xiàn)的問題和面對的挑戰(zhàn)進行反思和總結(jié)。
  在技術(shù)創(chuàng)新層面,首先,大規(guī)模分布式能源的接納以及路由傳輸將對大電網(wǎng)帶來嚴重的可控性問題等;其次,能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)涉及到網(wǎng)絡(luò)、通信、電力、儲能、電力電子、新能源等多個領(lǐng)域技術(shù)的交叉融合,技術(shù)的突破需要科技方面的大量投入。我國在這些技術(shù)領(lǐng)域的原創(chuàng)性技術(shù)太少,尤其是新材料、電力電子器件和電子元器件等關(guān)鍵領(lǐng)域,我國對外依賴度高達90%。與其他發(fā)達國家相比,我國仍然將資金、技術(shù)、市場等戰(zhàn)略高點留在海外,而引入低門檻低附加值的下游產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)。發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)不能忽視基礎(chǔ)技術(shù),應圍繞發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)的主目標,開展基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā),鼓勵原創(chuàng)技術(shù),最終掌握支撐能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)。
  市場競爭環(huán)境方面,雖然在“十二五”期間與能源互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的一些產(chǎn)業(yè)在國家重點支持下獲得了飛速發(fā)展,例如光伏產(chǎn)業(yè),但同時也造成了部分產(chǎn)業(yè)的一哄而上的過剩危機問題。能源互聯(lián)網(wǎng)涉及到開放組網(wǎng),打破現(xiàn)有電網(wǎng)發(fā)輸配變用的格局,但我國能源電力行業(yè)市場仍處于相對封閉壟斷的狀況,這些不利于發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)開放對等式的廣泛互聯(lián)。為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展打造良好的市場競爭環(huán)境還要依賴我國能源電力體制改革的進程。

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