釋放能源物聯(lián)網(wǎng)價(jià)值 加快推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型

文 | 秦海巖

悄然間，人類邁入了5G時(shí)代。憑借高速率、低時(shí)延、低功耗、泛在網(wǎng)等特點(diǎn)，5G有望重構(gòu)我們的生產(chǎn)、生活方式，深刻影響包括能源在內(nèi)的各個(gè)領(lǐng)域。對于高度依賴先進(jìn)信息技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)高效、清潔化利用能源為目標(biāo)的能源物聯(lián)網(wǎng)而言，在5G等新技術(shù)的推動(dòng)下，其價(jià)值勢必會被充分挖掘，最終促使能源轉(zhuǎn)型早日實(shí)現(xiàn)。

近幾年，能源物聯(lián)網(wǎng)受到廣泛關(guān)注，這是時(shí)代發(fā)展的必然。一方面，能源轉(zhuǎn)型席卷全球。眾所周知，人類的用能方式經(jīng)歷了柴薪、煤炭和油氣三個(gè)階段，既帶來整個(gè)社會的繁榮，也造成愈演愈烈的環(huán)境問題。這表明，高耗能、重污染的傳統(tǒng)發(fā)展模式難以為繼，實(shí)現(xiàn)100%可再生能源勢在必行。這場能源轉(zhuǎn)型以能源生產(chǎn)清潔化和能源消費(fèi)電氣化為主要特征，旨在建立起清潔、高效、經(jīng)濟(jì)、智能、安全、可持續(xù)的現(xiàn)代能源體系，能源物聯(lián)網(wǎng)是將這一宏大愿景落地的核心技術(shù)手段。另一方面，信息技術(shù)飛速發(fā)展。從3G到5G，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率有了指數(shù)級提高，再加上數(shù)據(jù)處理技術(shù)的突飛猛進(jìn)、計(jì)算機(jī)硬件性能的大幅提升、新型傳感器與IGBT等先進(jìn)電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，萬物互聯(lián)近在咫尺。這是一個(gè)基于各種傳感器信息的數(shù)據(jù)大爆炸時(shí)代，也是一個(gè)基于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的智能化時(shí)代，機(jī)器可以幫助我們感知一切，優(yōu)化決策，高效執(zhí)行。

在此背景下，構(gòu)建能源物聯(lián)網(wǎng)的落腳點(diǎn)自然是在能源轉(zhuǎn)型上，即運(yùn)用新的概念和技術(shù)手段解決能源轉(zhuǎn)型過程中遇到的主要難題。時(shí)至今日，雖然進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型已成社會共識，但仍面臨挑戰(zhàn)：首先，全社會能源需求量大，浪費(fèi)嚴(yán)重，效率不高，需要大力推進(jìn)節(jié)能提效。其次，我國的能源需求和供應(yīng)端存在嚴(yán)重不對稱，必須使兩者互聯(lián)互通。再次，隨著越來越高比例可再生能源的接入，電力生產(chǎn)和供應(yīng)的分散性與波動(dòng)性會提高，現(xiàn)有的電力系統(tǒng)亟需重構(gòu)。最后，風(fēng)電場、光伏電站等波動(dòng)性電源的運(yùn)行效率有待提高。

對此，能源物聯(lián)網(wǎng)提供了一系列技術(shù)手段和解決方案，并得到初步應(yīng)用。目前，智能家居以及智能建筑等紛紛落地，展示出巨大的節(jié)能降耗潛力。蘋果公司發(fā)布的智能家居管理應(yīng)用HomeKit，可讓用戶通過iPhone和iPad等設(shè)備對門窗、燈光、溫控器和插座等進(jìn)行控制。作為建設(shè)智慧城市的重要支撐，河北雄安新區(qū)計(jì)劃依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，搭建覆蓋電網(wǎng)、建筑、工業(yè)、交通等領(lǐng)域的智慧管理系統(tǒng)，從而提高區(qū)域用能的效率、綠色化程度。在重塑電力系統(tǒng)方面，能源物聯(lián)網(wǎng)將是下一代電力系統(tǒng)的核心技術(shù)支撐。借助高速數(shù)據(jù)傳輸線路、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)以及各類儲能設(shè)施，未來的電力系統(tǒng)會是高度雙向性和智能化的，不僅可以充分調(diào)動(dòng)其中的靈活性，電力價(jià)格也能夠由供需關(guān)系隨時(shí)調(diào)整確定，價(jià)格取代頻率成為調(diào)節(jié)供需平衡的有效信號，從而使電力回歸商品屬性。原有商業(yè)模式會被打破，重新構(gòu)建一個(gè)以可再生能源發(fā)電為核心的生態(tài)圈。以風(fēng)電為例，在提高風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行效率和降低成本方面，從選址開始，基于高精度風(fēng)電場功率預(yù)測微觀選址技術(shù)、大數(shù)據(jù)中的尺度建模技術(shù)和衛(wèi)星遙感的物理建模技術(shù)，智慧選址模式正在逐步取代費(fèi)時(shí)、低效的傳統(tǒng)方式。運(yùn)行中，借助現(xiàn)有技術(shù)，通過感知并預(yù)測所處環(huán)境變化，系統(tǒng)能夠自動(dòng)采取不同控制策略，做到降載增壽，提高發(fā)電效率。在運(yùn)維環(huán)節(jié)，通過在風(fēng)電場安裝狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)，并結(jié)合資產(chǎn)完整性管理理念，故障維修已經(jīng)從事后轉(zhuǎn)向事前，逐步走向預(yù)防性維護(hù)。

當(dāng)然，能源物聯(lián)網(wǎng)可釋放的全部能量并不僅限于此，其威力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們的想象，將徹底打破封閉的能源行業(yè)，帶動(dòng)能源領(lǐng)域的金融、服務(wù)等環(huán)節(jié)創(chuàng)新，讓更多企業(yè)借助多元化商業(yè)模式同臺競技，從中凸顯可再生能源的經(jīng)濟(jì)性和清潔性優(yōu)勢，加速能源轉(zhuǎn)型進(jìn)程。