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  ——對發展能源互聯網的幾點認識
  中海陽能源集團董事長 薛黎明
  能源互聯網並不是一個很新的概念,至少從2012年由美國著名經濟學家傑里米·里夫金提出並傳入中國後,已經在國內演繹了很多不同的版本。
  儘管傳入我國的時間已經超過兩年,但目前來看,各方對於能源互聯網的認識並不相同,在如何發展能源互聯網上也沒有形成共識,更沒有出現一套系統、全面、合理、具有可操作性的推進實施方案。
  能源互聯網雖然不是一個全新的概念,但對於能源產業和互聯網行業來說,卻依然是一個嶄新的課題:能源互聯網的內涵到底是什麼?我們需要一個什麼樣的能源互聯網?又該怎樣來一步步扎實推進?入口在哪裡?
  結合中海陽的實踐和個人的思考,我簡略地談談自己的幾點認識。
  一、對能源互聯網發展現狀的認知:
  作為能源互聯網這個概念的首倡者,美國著名經濟學家傑里米·里夫金眼中的能源互聯網是這樣的:“能源互聯網是把互聯網技術與可再生能源相結合,在能源採集、配送和利用上從傳統的集中式變為智能化的分散式,從而將全球的電網變成能源共享網絡。”
  他進一步設想,在即將到來的時代,能源互聯網將可以讓億萬人能夠在自己的家中、辦公室里和工廠里生產綠色可再生能源;多餘的能源則可以與他人分享,就像我們現階段在網絡上分享信息一樣。
  簡要概括,傑里米·里夫金提出的能源互聯網有三個基本立足點:
  一、 定位在分佈式的綠色可再生能源上;
  二、 可再生能源的主導使用形式為電力;
  三、 億萬人參與,互聯共享,平臺交易。
  綜合這三點分析,我們可以勾畫出傑里米·里夫金眼中的能源互聯網應該是:將可再生能源轉換成二次能源電力,通過分佈式採集和使用的交互形式、結合互聯網平臺技術,實現億萬人的實時能源互聯和共享。
  傑里米·里夫金的定義和詮釋,是否就是發展能源互聯網的正確方向呢?是不是囊括了能源互聯網的所有內涵呢?是否就符合我們中國的能源產業發展實際和需要呢?
  這當然是可以也應該探討的,畢竟傑里米·里夫金只是提出了一個全新的方向,為我們提供了發展思路上的啟迪;到底應該怎麼發展還應該結合我國的實際情況。
  這幾年,國內外很多專家發表了個人的研究成果,一些大型能源企業也結合本企業屬性、特點,提出了自己的能源互聯網建設方案;但總的來說,一個能得到廣泛認同且系統的、具有現實可操作性的能源互聯網方案並沒有出現?
  為什麼能源互聯網會暫時停留在現時狀況?
  我認為主要可能有以下三個原因:
  一、最近20年互聯網領域集中發展的是消費互聯網,產業互聯網剛剛啟動不久,而作為規模巨大且構成龐雜的能源產業來說,如何做好“能源+互聯網”的融合,將是一個異乎複雜的大課題;
  二、能源是關乎國家安全和民眾生活的核心要素;在變革的年代,產業的改革和革 命都會是必然的趨勢,但能源在改革和革 命的進程中如何前行?能源互聯網在哪一個時點該啟動、加速和普及?是否該有牽頭的組織或機構拿出一個具體的推進方案供參與方、民眾討論、改進和漸進落實?這是另一個課題。
  三、能源互聯網必然是“能源+互聯網”的深度而全面的融合;面接觸必須先從線和點著手啟動,那我們的“點入口”在哪裡呢?互聯網技術發展到公元2014年末的今天,線上的平臺和生態系統已基本成熟,能源互聯網的“痛點”應該是線下的互聯互通、以及如何實現線下線上的實時智能聯動。
  二、我們如何突破能源互聯網的現狀:
  與智能電網一樣,能源互聯網也是一個從美國引入的能源領域新概念,但很顯然,它的內涵和涉及的產業比智能電網更寬廣;這種複雜性、多樣性和前沿性也是導致能源互聯網遲遲難以取得共識、難以取得實質性進展的主要原因。
  我們如何突破能源互聯網的現狀?這確實是一個龐大且複雜的課題,筆者作為新興能源領域的一名從業者,就能源互聯網目前階段的主要“痛點”嘗試性談談自己的見解:
  能源互聯網的“入口”應該是分佈式能源的推廣和普及,概略言之,可分為三步走:
  第一步:大力推廣智能化分佈式能源,不斷提高分佈式能源在整個能源體系中的占比;目前我國的分佈式光伏、分佈式天然氣等均以國家法律法規的形式在宣導推廣,但實際裝機量與規劃值差距較大,我們要探討深層次原因,在較短的時間段內出台更有針對性、更有實效性的政策激勵措施,讓實際裝機量實質性超過規劃值;
  第二步:分步分片實現區域性能源互聯網;對智能化分佈式能源推廣好的社區、園區、城鎮,漸進試點區域能源互聯網,國家層面正在制定《低碳社區試點建設指南》,我認為低碳社區的概念可以延拓到“低碳園區”、“低碳城鎮”,這樣區域性的能源互聯網就可涵蓋億萬民眾生活、工作的各個領域;
  第三步:區域性能源互聯網達到一定的普及率,相互之間互聯互通就自然形成了一張龐大的國家甚至全球性的能源互聯網;筆者粗略估計:從概念的提出到能發揮國家級的能源互聯互通可能需要5-10年的時間。
  基於以上步序,我們基本上可以得出一個結論:分佈式能源將成為撕開能源互聯網層層大幕的那個契機;互聯網平臺將成為其中最有力的推手;當然,以分佈式能源撬動的能源互聯網,最終其內涵和概念肯定會遠遠大於分佈式能源之間的融合發展,大於新興能源之間的互聯互通,發展到成熟階段應該是所有能源形態都可以在一個平臺之間實現融合,比如煤炭、石油與電力、天然氣、太陽能、風能等等,但這肯定是數年以後的事。
  如果把利用分佈式能源之間的融合發展,比喻為撬動能源互聯網那個0到1的工作的話,那之後其他能源形態,或者說所有能源之間的融合發展,就是1到2、到3甚至到10、到100的工作了;但整個過程中一定要首先抓住和做好分佈式能源融合發展這個0到1的工作。我認為,從目前來看,這是實施能源互聯網最合理、最具現實可操作性、也最具有向廣大民眾快速推廣的契機和入口。
  關於“如何集聚各方智慧 邁出能源互聯網建設的第一步”以滿足“人類的生存和發展對智慧能源的真實需求”這個話題,在下篇我將儘量以簡略的語言向各位闡釋……
  如何為龐大而複雜的能源互聯網尋找到一個“入口”?我在上篇已得出基本結論:“分佈式能源的融合發展是撬動能源互聯網的重要支點。”如果我們向更深入的層次剖析,那我們要思考的問題就是:現時的人類有歷史記錄以來,能源和互聯網的發展軌跡和脈絡、人類對智慧能源的本源需求是什麼?
  一、 人類對智慧能源的本源需求:
  我們一起先簡單回顧一下有記錄的歷史:在第一次和第二次工業革 命之前數千年,人類基本生活在刀耕火種的年代,能源的使用方式簡單而直接,雖然物質形態的生活似乎比不上今天的五彩斑斕,但空氣是潔凈的、水是乾凈的,碧水藍天不需要去苛求人人皆能平等共享;對比一下今天的物質世界現狀,到底哪種生活和能源的使用方式更智慧些呢?這個話題可能會向後延續數百年……
  話題終歸是話題,讓我們回歸到現實;今天的人類生存和發展需要什麼樣的智慧能源呢?
  其實我們對能源的本源需求並不複雜:冷、熱、電、氣;簡述之:
  夏天我們需要製冷、電力、天然氣;
  冬天我們需要制熱、電力、天然氣;
  一年四季可能還需要熱水等其他輔助供給。
  如何讓能源變得有智慧呢?基本的前提是必須把採集和消費聯動起來,並能從本質上優化而不是破壞人類未來的生存時空;這就引申出我在上篇中重點闡述的“智能化分佈式能源”!
  可再生能源和清潔能源是智能化分佈式能源的核心構成,在目前階段的能源架構、科技水準和民眾認知的現狀下,可再生能源中的太陽能、清潔能源中的天然氣將是最適合推廣應用的智能化分佈式能源;傑里米·里夫金在《第三次工業革 命》一書中認為每一棟建築都是能源消費體同時還是能源生產者,也就是說每一棟建築都可以成為分佈式能源的載體,或者說成為一個分佈式能源站,兼具能源採集和消費雙重職能;但這就派生出一些問題:建築物如何採集能源?採集何種能源呢?
  無處不在且目前的科技水準可以採集的能源基本上只有兩種:太陽能和風能;風能的隨機性強且對風速區域有較高的要求,集中區域的建築物上使用基本不具備可行性;就只剩下太陽能了。
  那我們就以太陽能為例分析國際和國內的應用現狀和未來一段時間的趨勢,在歐美區域尤其是以德國為代表的發達國家,基本上已經實現了絕大多數建築物上安裝太陽能發電系統等小型可再生能源採集裝置;之所以在德國能夠如此快速的大規模推廣除了國家強健的經濟基礎外,民眾的生存環保意識和建築形式規劃均有其特異亮點;德國的大部分建築物基本類似獨立別墅(大HOUSE)為主,無論屋頂還是建築本身在設計過程中就充分統籌預留了“使用太陽能等分佈式能源”的接口。
  當然,我國的國情和歐美髮達國家不太一樣,現有的建築形式多種多樣,關鍵局限點是設計之初絕大多數建築物並沒有統籌或預留可再生能源的安裝接口,這樣的現實狀況直接套用歐美區域內的模式基本不太適用;我們要在充分借鑒學習國際先進經驗的前提下,進行因地制宜的創新和變革,摸索和踐行出適合我們國家自身的智能化分佈式能源推廣應用方式方法。
  太陽能作為智能化分佈式能源的主導是毋庸置疑的,問題的關鍵是我們如何能夠高效率且高性價比的採集轉換太陽能為人類的日常所用?
  近十年來我們中海陽的團隊一直在摸索和踐行,科研和產業領域均取得了較為豐碩的成果;最近的2014年我們自主研發了太陽能融合應用領域國際領先的RCPV系統,通過光熱槽式聚光鏡與高性能光伏電池組件相結合,形成“反射型聚光太陽能熱電聯供”的系列設備;它不僅倍數增加了高效電池組件所接收的光強,還同步提升了光電轉換效率;另一方面,倍率聚光所生成的熱量在導熱降溫的同時產生中溫熱水;這就是太陽能熱電聯供系統形成的基本脈絡。
  太陽能雖然比其他可再生能源更適合分佈式推廣,但也有局限性;其中時效性和能流密度低的缺點較為突出;時效性是指無太陽時間段如何採集,能流密度局限在單位面積的能量採集獲得當量較為有限且常常與對應負荷需求差距較大。
  這些局限性如何解決呢?
  融合;可再生能源和清潔能源的組合就顯得非常必要,清潔能源中的天然氣與太陽能完美融合是一個不錯的選擇。
  依據國務院辦公廳近日印發的《能源發展戰略行動計劃(2014-2020年)》,到2020年天然氣消費量在一次能源消費中的比重要達到10%以上,並明確把天然氣劃歸為清潔能源。
  前面已經明確闡述過:人類對能源的本源需求並不複雜,冷熱電氣;如果再能夠把採集和消費聯動起來,並能從本質上優化而不是破壞人類未來的生存時空;這樣的組合型“智能化分佈式能源”一定是我們能源發展的未來!
  天然氣冷熱電三聯供已是較為成熟的技術,加上中海陽已經開發中試並將在2015年大規模應用推廣的RCPV太陽能熱電聯供技術,這樣的組合將是未來5到10年分佈式能源線下的絕配;在此兩項能源技術融合的基礎上同步融入線上平臺大數據管理和互聯互通的雲計算;區域能源互聯網的雛形和應用將在人類對能源本源需求的基石上穩健依序前行……
  二、如何積聚各方智慧 邁出能源互聯網建設的第一步
  能源互聯網的“痛點”和“入口”在上文中我已經做了簡要分析,餘下的問題是“如何積聚各方智慧 邁出能源互聯網建設的第一步”——在理論的基礎上如何分步驟的去踐行,併在踐行過程中實現革新和迭代。
  能源互聯網是一項異常龐雜的系統工程,傑里米•里夫金把它定義為人類的第三次工業革 命,它的推進一定是需要所有參與方的共同努力和智慧奉獻,至少包括以下幾個方面:
  第一,政策層面的引導和組織。目前正在推廣的分佈式能源,都還僅僅是單一的天然氣分佈式或者分佈式光伏電站,沒有把兩者在政策激勵方面很好的組合起來;結果就是目前市場各參與主體的積極性不高;因為從技術和回報兩個維度分析單一割裂的天然氣或光伏分佈式都有明顯的短板,而兩者融合後這些短板將會完全消失。
  第二,能源行業內的各大企業分工協作。上一條側重講的是分佈式能源序列中太陽能與天然氣之間的融合;如果往大了說,將來是完全可以實現各種新興能源與傳統能源之間的聯合循環發展,太陽能可不可以與煤電聯合?風電可不可以和其他傳統能源聯合等等、、、、、、這裡面一定會涉及到很多的能源企業,其中將要起到中樞通道作用的應該是電網公司,離開電網公司的參與,互聯互通在線下將舉步維艱?剛剛獲得國務院常務會議原則性通過的新電改方案的基調是“四放開、一獨立、一加強”,即輸配以外的經營性電價放開、新增配電業務放開、售電放開、發電計劃放開,交易平臺相對獨立,加強規劃;這一系列的電改新政將有利於推動能源互聯網的啟動步伐。
  第三,互聯網領域的積极參与。大數據和雲計算領域我是個外行,但能源互聯網就是能源和互聯網如何完美的實現線下和線上的融合,至少在前期能源和互聯網的分量各占50%;後續在發展的不同歷史階段可能側重各異。
  第四,協會商會、金融機構和媒體的支持和宣導。行業協會商會是產業發展的紐帶和橋梁;金融機構的支持將會為新產業的啟動和高速發展提供強力的資金基石保障;媒體的正能量宣導對能源互聯網概念的普及、億萬民眾對未來時空的環保責任感和主動參與度的提升都會產生巨大的推動力。  (原標題:分佈式能源的融合發展是撬動能源互聯網的重要支點)
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