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物聯網+新能源”業態模式:物聯網技術有望為新能源消納提供一系列解決方案

發布時間:2019-2-21 15:26:51    來源:國家電網報    作者:    瀏覽:572次

新能源的快速發展,在我國綠色轉型發展、能源結構優化中發揮了重要作用。而物聯網的加入,將會對我國新能源發展產生重要影響。

近年來,以風電、光伏發電為代表的新能源快速發展,在綠色轉型發展、能源結構優化中發揮了重要作用。物聯網作為引領全球經濟變革的顛覆性技術之一,目前正在逐步滲透到各個行業領域。可以預見,一旦物聯網與新能源發展形成歷史性的交匯,將有可能催生出新的業態模式,改變新能源傳統生產、傳輸和消費方式,顯著提高新能源發展質量和效益。


 物聯網被稱為世界信息產業發展的第三次浪潮


信息化經歷了初級階段和中級階段,現在已經進入了智能化高級發展階段,標志著信息化裝備實現“智能終端大發展”。智能手機、平板電腦、智能家電、汽車電子等領域的新產品層出不窮,將成為物聯網的重要組成部分。在物聯網時代,一輛汽車、一臺機器或一個工廠,都可以當作一部放大了比例的固定終端來設計并使用。因此,物聯網被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮,是比互聯網應用更加廣泛的一次浪潮。

目前,物聯網技術沒有權威定義。總的來說,物聯網是“物的互聯網”,是建立在數據云存儲、業務云計算之上的,將智能終端通過先進網絡相連的一個業務數據智慧處理體系。從物理架構上看,物聯網是由智能終端+先進網絡+智慧大腦三者構成的云、管、端為一體的架構體系。智能終端是物聯網的重要組成部分,也是物聯網實現泛在感知能力的重要載體,包括器物終端(裝有傳感器、射頻識別技術的物體)、裝備終端(智能手機、智能家電、智能汽車等)、機構類終端(智慧平臺、會議終端等);先進網絡是指泛在網,包括有線網、無線網、寬帶網等;智慧大腦是云服務平臺,通過云計算對海量數據進行智能處理和分析,為客戶提供智慧的業務分析、預測判斷、決策協調與全程監管服務。

麥肯錫2012年發布研究報告《12項顛覆性技術引領全球經濟變革》,將物聯網技術列為第三項重大顛覆性技術,該報告預計,物聯網技術將帶來市場的替代性顛覆、制造方式的顛覆以及對原有的數字中心的顛覆。可以預見,隨著物聯網技術的廣泛滲透和交叉應用,未來將對現有產品、裝備與制造方式進行大面積替代,催生出大量的新型業態模式和新技術應用,改變人們的生產生活方式,具有廣闊的應用前景。

“物聯網+新能源”將對新能源生產、傳輸、利用各個環節帶來根本性的變化

傳統大型風電場、光伏電站大部分是分散、獨立運營,所發出的電量各自通過連接電網的線路送至主網消納,構成單一的能源流形式。物聯網與新能源結合后,信息流與能源流將緊密聯系,會給提升信息交互能力,實現智慧運維、智能調度等方面帶來巨大變化。

在發電側,通過物聯網技術的廣泛互聯,將有可能催生出新能源場站的智能發電和智慧運維等新型業務。所有風能、太陽能資源的氣象參數、設備發電能力等數據將被全部收集并送至云端進行實時智能分析,通過大數據分析處理,自動精準反饋控制指令到每一臺風機、每一個光伏組件,在更大區域內協調各個新能源場站的發電能力,最大化實現新能源發電量輸出;在智慧運維方面,通過感知所有新能源發電設備的運行狀況,可以實時掌握新能源發電設備運行故障情況,并自動發出控制指令協調設備運行和檢修,特別是在遠離城市負荷中心、處于電網末端的新能源電站,完全可以實現無人值班,大幅降低電站運維成本。

在電網側,通過物聯網構建的“新能源云網”,將有可能進一步提升新能源的智能調度水平,實現新能源的全方位、全流程消納。傳統的新能源調度運行方式信息交互能力受限,大量新能源發電信息難以傳送至調度控制中心進行智能分析處理,無法監測所有設備運行信息,從而促進新能源的最大化消納;在新能源云網的環境下,有能力感知到所有新能源設備的實時發電能力、電網通道的輸電能力、火電機組的調峰能力、不同地區間負荷的消納空間等,并將這些信息實時通過云網傳輸并開展智能分析,完全有可能動態優化協調各項消納措施,實現在更大范圍內消納新能源。

在用電側,分布式新能源通過物聯網技術組網,將實現小型光伏發電、分散式風電、生物燃料電廠、儲能裝置、新能源汽車等設備的廣泛互聯,形成多個大中型的虛擬電廠,并借助信息共享和云計算處理。這樣不僅能夠完成各個虛擬電廠的自主調度,還可以在大的區域內實現協調優化調度運行,與大電網進行靈活交互。另一方面,電力用戶也可以廣泛接入分布式新能源的物聯網,靈活選擇與哪個分布式新能源終端開展市場化交易,這樣將顯著降低交易成本,并獲得物聯網提供的高效便捷結算服務。


物聯網技術有望為新能源消納提供一系列解決方案


經過十多年的發展,我國新能源裝機容量首次超過水電,成為第二大電源,風電和光伏發電裝機均居世界第一,實現了從補充電源向替代電源的轉變。黨的十九大報告中要求推進能源生產和消費革命,構建清潔低碳、安全高效的能源體系。未來,我國加快新能源發展是大勢所趨,風電、太陽能發電等將成為清潔發展的主力。

從當前形勢看,新能源高效消納已成為當前制約我國新能源高質量發展的重要因素,如何根本解決消納問題需要探索新的技術和機制。

隨著物聯網技術在新能源行業的廣泛滲透和深度融合,物聯網技術有望為新能源消納提供一系列解決方案。一方面,通過物聯網將新能源規劃、前期、并網、運行、交易等各個環節廣泛互聯,將有可能全面歸集新能源各個環節的信息和數據,全面掌握哪些地區、哪些類型已并網運行新能源項目的實際消納情況,反饋到新能源規劃和前期環節,為指導制定新能源科學合理的規模和布局提供重要依據,從而減緩已存在嚴重限電地區的新能源項目開發建設;另一方面,在電網側調度運行過程中,建立新能源更大范圍的智能調度,通過實時感知所有設備的運行狀況和不同地區負荷的消納空間,最大化挖掘消納潛力,實現新能源全方位、全流程消納。


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