新闻中心

播种绿色未来

互联网+”家庭分布式应用技术

当前,由于资源环境的压力和能源结构的战略性调整,以光伏发电为代表的清洁能源快速发展,国家能源局最新发布的数据显示,2017年上半年,我国新增光伏发电装机容量24.4GW,同比增长9%;其中分布式光伏新增装机超7GW,同比增长2.9倍,分布式光伏成为新能源发展的重要支撑力量。但与此同时,分布式光伏设备选型难、融资贷款难、日常运维难等行业痛点日益显现,严重制约了行业发展。

以德国能源互联网实践项目——E-Energy系统理念为例,E-Energy是基于ICT的未来能源系统,它提出在整个能源供应体系中实现完全数字化互联以及计算机控制和监测的目标。E-Energy充分利用信息和通信技术开发新的解决方案,以满足未来与分布式能源供应为主的电力系统需求。它将实现电网基础设施与用电器之间的相互通信和协调。

作为德国E-Energy的另一个项目——E-DeMa项目则是一个智能互联的分布式能源社区。家庭既是消费者,其家庭分布式电站所发的电力可就近交易。该项目的核心即能源路由器,路由器既可以实现用电智能监控和需求响应,也可将分布式电站生产的电力售给电网,能源路由器可以是超级智能路由器,也可以是家庭智能存储设备单元,或者是家庭超级智能电表。

未来家庭能源管理HEMS是能源互联网的基本单元。家庭能源管理系统包括:智能监控家庭太阳能、EV电动车、储氢电池或燃料电池、空调、冰箱等各类智能家电、以及与微电网智能互动调整平衡等。其将应用于智能电网对家庭用电器的深度控制,并通过对云端数据的采集,深入分析用户用电习惯,采取适宜策略为客户提供个性化定制服务。

作为互联网的基础设备,计算机的发展历史无疑为我们提供了一个可供参考的发展趋势。计算机在光伏系统的终端应用上实现低空间资源成本、低输变电成本、低安装使用维护成本,将会极大促进家庭分布式系统的应用推广。

在发电侧,利用分布式和微网技术,采用就近消纳,余电上网方式,可大幅提高可再生能源利用效率。基于能源路由器的高智能集成设备,家庭使用电路三线合一,与用户终端采用插口式解决方式,快捷高效、操作便捷。

在输配电侧,通过广泛应用的传感器和建立在ICT技术基础上的控制系统,能够快速发现故障,并实现精确定位和自动修复,同时提供更详尽的用电信息,最终实现集成与离散相结合的高集成程序化设计,为客户提供可扩展,具有自适应能力的智能能源管理系统,以及面向对象和应用的解决方案。

新的商业模式将以为客户提供咨询服务和构建创造性集成化设备软件为核心,而针对客户的需求,其更希望了解如何更加高效、节能地使用能源系统,以及如何获得更大的电力收益。因此,基于合理高效的通讯技术与信息网络的“能源管理”将成为企业的核心竞争力。

可预见性的开放式网络商业、分散合作式研发战略、可持续的低碳物流和供应管理以及按社区聚集的扁平化结构,无疑将改变目前市场发展策略。

鉴于大型商用光伏项目所带来的高利润收益,一直广受能源服务公司青睐。而如果能源服务公司能够利用各类信息,通过互联媒介,将独栋住宅连接成建筑群,在充分分析区域特点及建筑结构布局情况下,提供一个可大幅降低成本的改建方案。或者与规划设计中的城镇社区联合改建,以实现区域住宅分布联动效果,在规模和利润上达到大型电站的水平。将分布式能源利用改造计划成社区集体事宜,以达到全民参与的程度,将能够极大促进可持续发展规划。

参考美国早期“谷仓模式”——整个社区的民众共同参与合伙建设谷仓,这一发展需要全社会的参与,中小微企业、合作社、共有权益房产、社会协会、环保组织和消费者组织都将成为其参与者和合作者。结合中国目前发展概况,采用互联网思维通过各类网络信息通道,结合金融平台,采用众筹、资本证券化等模式展开能源建设融资布局,以大众参与的方式共同促进可再生能源利用市场的开拓。

例如,基于中国目前所采取的开放电力市场政策,采用小范围区域资金筹集的方式,建立民间绿色银行,并通过社会及政府监督,参与者可以得到高于银行利息的确定性回报,并根据建设项目的收益进行分红,采用网站以及移动互联的方式将各类信息及客户收益透明化,以获取民众信任度。因此该民间绿色银行应具有住宅屋租用资格、买卖电力资格、融资资格等一系列服务资质。依照目前情况来看,这一市场化趋势十分明显,但国家政策及地方政府细化举措还有很大的空白区域。

基于“能源互联网”模式分析,建筑与房地产行业,若将百万建筑大楼改变成微型发电厂,在城市及现有住房的基础上是很难成立的,即将原有建筑进行改造将很难实现。而针对中国农村城镇现有建设情况,新一轮的城镇化建设以及新农村社区建设可以直接将可再生能源利用方式考虑进去,以此促进长期能源结构规划的实现与变革。

参考荷兰乌得勒支省的虚拟城市3D模型,若进行城市现有建筑“去碳化”改造工程,则需要审查统计该区域各类建筑(政府建筑、居民建筑、商业建筑等)的用电记录并分析每栋建筑的节能潜力,然后将其归类,之后估算每栋建筑的改建费用,并明确可能造成的风险及价值量。同时运用信息整合与数据资源分析策略,将归类的建筑因地制宜地进行分布式系统的安装及电气设计,或将在节约改造成本的基础上,统一电子电气实施规范,即避免可能造成的并网匹配问题。

互联网作为信息社会的基础,其影响范围之广,渗入领域之多为大众所知,但至今各类技术与模式不断发展与创新,也还远未达到可定型状态。基于互联网的思维模式,也在不断地创新发展中持续颠覆人类的认知与生活。面对各类看似纷杂,实则相互影响的社会,以一种平衡与融合的思考原则,寻找相互之间的平衡点及融合方式,而最终创造出一种具有颠覆性的力量,使得一切的交融都能够成为一种可能。

家庭民用分布式光伏系统作为能源互联网的基础部分,其发展趋势已成必然。在综合分析目前技术与应用的基础上,依托新型前沿科技并结合中国实际发展形势,以民众视角寻求发展的突破点,将有利于进一步思考其发展方向与对应模式的探索。

分享到 linkedin gg