交易|构建透明电网,助力能源革命


交易|构建透明电网,助力能源革命

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“透明电网”比“电力物联网”等概念的含义更加广泛和深刻 , 既涵盖相关关键技术 , 也包括体制机制的内容 , 今后将进一步发展为“透明电力系统”“透明能源系统” , 其终极目标是形成零边际成本的能源互联网 , 届时电力(能源)的存储和使用方式将更加方便 , 也更高效 。
当前 , 能源互联网已经成为我国能源电力领域热点 。 同时 , 电力(能源)系统数字化已成全球趋势 。 智能电网、能源互联网技术的快速发展 , 以及电力市场改革、新能源革命引发的电力系统信息大爆炸 , 导致海量的电力设备、电器以及用户需要数据连接和先进信息通信技术(以下简称“ICT”)的支撑 。
目前在电力(能源)系统信息通信理论与技术方面比较热门的研究有:信息物理系统、物联网、无线传感器网络等 。 在此背景下 ,中国工程院院士李立浧首次提出“透明电网”的概念 :即把现代信息通信技术与电网相结合 , 在电网上安装小微智能传感器 , 让电力系统的各个环节展示出来 , 包括电源信息透明、网络信息透明、市场信息透明、设备状态透明、运行状态透明、交易状态透明等等 , 最终实现自由数据采集、自由数据存储、自由数据获取、自由智能分析 。 它可以让社会各方广泛深入参与电力生产、传输、消费等各环节 , 协同促进能源电力的清洁低碳、安全高效发展 。
透明电网概念的提出主要受到两件事的启发:第一件是以色列农业运用了大量信息技术、计算机技术、数据通信技术、传感器技术、电子控制技术、自动控制理论、运筹学、人工智能等 , 极大提高了农业生产效率 。 第二件是交通系统的路况可以清晰、透明地展现在网络上 , 行车路线可以规划 , 也可随时调整 。 这些也可以应用于电网 。 但是 , “透明电网”比“电力物联网”等概念的涵义更加广泛和深刻 , 既涵盖相关关键技术也包括体制机制的内容 , 今后将进一步发展为“透明电力系统”“透明能源系统” , 其终极目标是形成零边际成本的能源互联网 , 届时电力(能源)的存储和使用方式将更加方便 , 也更高效 。 因此 , 透明电网理念的提出和相关技术的发展将实现电力(能源)系统的“状态全面感知、信息深度透明、运行高度智能” , 促使电力科学的研究范式从基于模型的分析/仿真科学到数据驱动的计算科学转变 , 将影响到未来电力系统生态乃至能源行业生态 , 并对世界能源发展产生重要影响 。
实现能源互联网的关键是在现有可再生能源发电与智能电网技术的基础上 , 进一步加强物理层、信息层与价值层的互联 。 相应地 , 透明电网也是以现代信息通信技术(如小微智能传感器)为支撑 , 实现电网物理层和价值层的透明化 。
(文丨陈皓勇)
有助于实现能源互联网 物理 层透明化
以泛在的小微智能传感器为基础 , 配合电力系统传统的测量终端 , 构建泛在传感网络 , 随时随地反映电网内外状态的即时变化 , 实现对电流、电压等电量状态 , 以及重力、压力、光照、温度、声音、图像等非电量状态的全面数据获取和及时高效传递 。
目前可以预见的目标有: 第一 , 电网运行参数(包括电网运行工况、电源情况、负荷情况等)透明化, 为政府规划提供决策依据、为电网生产运行和电能供需方市场交易提供所需的电网运行状况信息; 第二 , 将电力设备基础信息透明化, 如将设备健康状态(包括设备变位视频图像、数据记录 , 以及操作电源信号等)提供给设备厂家作为检修评估和给科研机构作为研究发展之用; 第三 , 将电网公共事业信息透明化, 如将公共资源信息(包括变电站视频监控、架空线路雷电预警、充电桩占用情况等)提供给公安消防、气象台、广大电动汽车用户共享以完善安全监控范围、辅助天气预报、支持有序高效充电等 。