一、智能電網、智慧能源與能源互聯網
2009年,智能電網開始在全球得到快速發展,經過幾年努力,已經在理論基礎、技術研發、標準研制、工程建設方面均已取得了顯著成效,但新形勢下也出現了一些新的特點,風、光等新能源更大規模的發展給電網的安全穩定運行帶來了新的巨大挑戰;隨著云計算、大數據、互聯網等ICT技術的廣泛應用,智能電網技術也面臨著進一步完善和發展要求,一方面,智能電網既要適應可再生能源在電能生產中占比越來越高、分布式能源的高滲透以及電動汽車大規模應用的場景,又要滿足電力用戶參與度更高,電力能源交易更加靈活、頻繁的需要;另一方面,智能電網功能還要承擔一次能源與終端能源之間在大范圍協調優化的核心紐帶作用,把電能與供熱、供水、供氣以及交通系統進行互聯互通,從而在保證電網安全、供電可靠的基礎上,實現全社會的能源的清潔高效利用。
因此,智能電網的概念在原有實踐基礎上需要進一步擴展和延伸,但國內外對這個擴展后的新概念尚未形成統一的名稱和定義。國際電工委員會(IEC)在原來智能電網戰略工作組(SG3)和智能電網系統評估組(SEG2)基礎上成立了“智慧能源”(SmartEnergy)系統委員會(SyC1),提出了智慧能源這一概念,SyC1將智慧能源描述為以智能電網為核心,通過與供熱、供氣等系統的交互,進一步提高電網靈活性的系統。
國內外產業界更愿意采用比較接地氣的“能源互聯網”(TheInternetofEnergy或EnergyInternet)這一術語。德國為應對部分區域間歇式能源高滲透率帶來的挑戰,啟動了E-Energy項目,采用了“能源互聯網”這一詞匯。美國奧能公司(Opower)開展的能源服務,在用戶側系統,借助云平臺、大數據技術,通過分析用戶用電用能信息,為用戶提供能源服務,以提高用戶側的能源利用效率。2014年,國家電網公司提出的全球能源互聯網,則是站在大能源觀、全球觀上提出的能源互聯網概念。
綜上所述,智能電網將在三個層面上進行擴展,在用戶層面,智能電網中的用電領域將向區域能源互聯網發展,以提高用戶側參與能源管理能力,提高用戶側能效;在城市層面,智能電網中的配電領域將與城市的供熱、供氣、供水和交通系統實現交互,將智能電網融入城市的功能系統中,形成城市能源互聯網,有效支持智慧城市發展;在國家、洲際和全球范圍內,智能電網中的輸電領域將與國際電網互聯,逐步實現超大地域范圍的能源互聯網。
因此,能源互聯網是智能電網應用的擴展和延續,而在國際標準化上更多采用智慧能源這一術語。
二、能源互聯網需要標準化
標準既是技術實現和工程建設的技術支撐,也是技術進步和產業發展的引領者。智能電網的建設已經證明標準化工作極大地促進了智能電網技術的進步和產業發展,同樣,能源互聯網的發展也離不開標準化。
能源互聯網與智能電網相比,更具系統性,復雜性也更高,亟需統一規劃和頂層設計。目前,能源互聯網在基本概念、術語定義、概念模型、體系架構、評價指標等方面尚未形成共識,需要從全社會的層面上對能源互聯網標準化進行統一規范,以支撐未來產業發展的需要。
能源互聯網,或智慧能源標準化工作在國際上還處于萌芽狀態,國際電工委員會成立的智慧能源系統委員會的工作目前也才剛剛起步,我國可以利用在智能電網建設的優勢,在國際標準化上積極進取,深入參與國際標準制定工作,實現在智慧能源標準化領域,中國與國際同步。
三、能源互聯網標準化現狀與展望
能源互聯網的核心是智能電網,能源互聯網標準化工作也不是憑空而起、一片空白?,F有智能電網標準化建設已經取得積極成果,國家已經將智能電網標準化納入《戰略性新興產業標準化發展規劃》。中國智能電網標準體系框架已經編制完成,形成了有9個專業分支、25個技術領域、110個標準系列的技術標準體系。針對新能源并網、智能變電站、智能調度、電動汽車充電設施建設等領域開展的智能電網綜合標準化試點工作獲得國家批準。在智能電網重點領域重點標準建設已經取得突破,風電、光伏等新能源接入電力系統標準已經修訂完成,特高壓交直流標準體系已經建立,《智能變電站技術導則》、IEC61850系列標準關鍵標準相繼編制完成,智能電能表、配電網自動化、微電網及需求側管理等重要標準正在穩步推進。在國際標準化方面,我國成功申請成立了國際電工委員會智能電網用戶接口項目委員會、可再生能源接入電網分技術委員會、微電網系統評估組,由我國擔任國際標準召集人,確定了我國在智能電網國際標準化工作中的地位。
標準化工作具有分工負責、協作配合的工作特點,在能源互聯網當前大家關注的相關專業領域,已經有相關專業技術委員會開展工作,分工負責。在大數據、云計算領域,有電力行業信息標準化技術委員會負責;在新能源接入電網領域,有能源行業風電標準化技術委員會、全國電網運行與控制標準化技術委員會負責;在智能配用電領域,有電力行業電測量標準化技術委員會、電力行業供用電標準化技術委員會、全國電力系統管理及其信息交換標準化以及相關設備標準化技術委員會負責;在電動汽車與電網互動領域,有能源行業電動汽車充電設施標準化技術委員會負責;在電網與用電用戶接口互動方面,有全國智能電網用戶接口標準化技術委員會負責;在儲能應用方面,有全國電力儲能標準化技術委員會負責;在分布式能源和微電網領域,有正在籌建的全國微電網和分布式能源并網標準化技術委員會負責。
為解決能源互聯網系統規劃、頂層設計等標準缺失問題,國際電工委員會智慧能源系統委員會是迄今唯一的標準化組織,其首次會議也將于6月在北京召開。2015年1月,國家標準化管理委員會批復中國電力企業聯合會和中國電器工業協會作為智慧能源系統委員會中國技術對口單位,代表我國參與智能能源國際標準化工作。為推動智慧能源標準化工作,建立健全標準體系,協調國際國內標準化工作,國家電網公司正在申請成立全國智慧能源標準化技術委員會,進一步發揮國家電網公司在智能電網發展中確立的技術優勢,以推動我國能源互聯網發展。
隨著我國能源生產和消費革命的落實、國家“一帶一路”的國際化發展戰略實施,能源互聯網將迎來廣闊的發展空間,能源互聯網標準化工作也面臨艱巨的發展任務。
責任編輯: 李穎