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【新视角】能源互联网应该是这样的...
时间:2015-07-20 10:12:42 发布人:admin 浏览量:

北极星电力网新闻中心  来源:无所不能  作者:庞名立

 

北极星输配电网讯:世界正在发生激烈的变化,全球最大的出租车公司Uber没有一辆出租车(尽管有争议),全球最热门的媒体所有者Facebook ,没有一个内容制作人,全球市值最高的零售商阿里巴巴,没有一件商品库存,全球最大的住宿服务提供商Airbnb,居然没有一点房产。这些在表明一些有趣的事正在发生……,不要停止学,慢一点都会被直接淘汰,被人称为土包子,我们已经不能用老眼光去看待世界了。

人类正处于大变革、大洗牌的时期,玩的是是连接,拼的是智商。一切跟互联网沾边的都红火起来,能源互联网当然是最热门的话题。但是要注意,目前谈的互联网实际上是信息平台,没有实物传递。淘宝网购物,实际上是信息传递,实物仍然通过运输系统,最终由人力送至客户。

所谓能源互联网,实际上是区域性能源网络,它是能源发展的必然趋势。能源互联网是怎样发展的,用最“土”的办法来解释。土就是泥土,着地的,实在的。能源互联网是着实的传递能源。

能源是这样发展的

能源是伴随着经济的发展而进步的,也就是说,经济发展需求的能源不是一个常数,而是随着经济的发展,对能源的需求越来越多。经济发展了,能源供应不足,廹使能源更新或技术进步。人类经济发展经历了三次革命:

第一次工业革命:蒸汽机革命

第二次工业革命:电力革命

第三次工业革命:互联网革命

人类的经济发展伴随着的能源发展,迫使能源“改朝换代”,人类使用能源的进展是从再生能源开始又回到含再生能源的清洁能源时代:

再生能源(柴薪)→煤炭时代→石油时代→后石油时代→清洁能源(再生能源+核能)时代

从传说的遂人氏钻木取火开始,标志着人类利用能源开始。直到瓦特改良蒸汽机为止,讲不清有几万年,这段时期称为以柴薪为主的再生能源时期,简称柴薪时代。柴薪时代尽管经济发展缓慢,但人类与环境和谐相处。瓦特改良蒸汽机后,使人类进行了蒸汽机革命时代,煤炭大量被利用。经济发展希望找到更加价廉又方便的能源,于是1854年波兰药剂师、化学家依格纳茨˙卢卡西维茨(Jan Józef Ignacy Łukasiewicz,1822~1882年) 发现了使用更易获得的石油提取煤油的方法,连他自己都不知道一不小心就成了石油时代的开山鼻祖了。

自从发现石油之后,人类肆无忌惮地开采,尽管石油储量和产量逐年增加,但仍然难以支撑社会经济发展。于是再生能源趁势发展,但发展速度缓慢。

村妇上山砍柴,铁匠拉风箱打铁,绝对想不起能源互联网是啥玩意。能源进入后石油时代才是能源互联网起步的时期。在后石油时代,化石燃料在一次能源消费中的份额逐渐降低,再生能源的份额逐渐上升。根据《BP Statistical Review of World Energy》的统计,到2014年为止,分散性间歇性的不稳定的再生能源已经占一次能源消费总量的2.5%。

后石油时代是一个漫长的时期

后石油时代十分漫长,目前无法估计有多长。请注意看两本书:《第三次工业革命》和《全球能源互联网》,这两本书都强调以再生能源替代化石燃料,换句话说,能源互联网是在再生能源称霸的时候得以繁荣的发展。再生能源称霸当然还早,不是马上就可以摸到的,必须经过一个相当长的后石油时代。后石油时代是一个化石燃料逐渐减少,再生能源不断壮大的时代。

在后石油时代,太阳能光伏、太阳能集中式发电、小水电、海洋风电场、陆地风电场、家用风力机、垃圾发电、地热发电、生物质发电、生物燃料、楼宇式发电.....等等聚集在一起,各显神通为人类服务。这些发电或供热方式,都不如化石燃料的能源密度高,再生能源虽然可再生,但是能源密度低呈分散性,能源生产又呈间歇性,因此,不能采用常规的集中式供电供热,而是采用分布式能源(Distributed energy)供电供热的方式,自然而然形成了区域性能源网络。这样就把各种能源之间联系得紧密了,形成网络。

在区域性能源网络中,集中式和分布式的并存。分布式能源生产多余电力,销售给集中式发电站;如果分布式能源生产电力不足,就从集中式发电站补充。

区域性能源网络就是能源互联网

在煤炭时代和石油时代,电力供应都是集中式的,而区域性能源网络只能在后石油时代得以产生。区域性能源网络必定在此时起步,步伐很缓慢,而且是长期的。有人说,能源互联网是2011年杰里米˙里夫金(Jeremy Rifkin,1945年1月26日生)《第三次工业革命》提出的。能源互联网就是区域性能源网络,只不过是换一种时髦的说法,换汤不换药。

在中国能源界,区域性能源网络比杰里米˙里夫金提出得还要早。请翻开比杰里米˙里夫金著《第三次工业革命》早5年出版的《天然气百科辞典》第318页,哪几页叙述了“分布式能源”、“天然气区域能源网络”、“多元化区域能源网络”。这张多元化区域能源网络就是能源互联网,能源互联网实际上不是单独的集中供能方式,已经引入风电场、太阳能、生物质能等。联网供能有电力、热能和氢能。

由于天然气燃烧的清洁性、高效利用率以及对环境的亲善性产生了天然气热电联产、天然气冷热电联产,并最终发展成为天然气区域能源网络。这种天然气热电联产已经显示出区域性能源网络的特点,但是随着对多种能源的开发和利用,区域能源网络所使用的能源,除了天然气和集中式发电所提供的热电外,还应将太阳能、生物质能、潮汐能、风能等可再生能源,以及其他分布式发电的电力都纳入到区域能源网络中来,以形成一个综合性的、多元化的区域能源网络。

这种综合性的区域能源网络,不仅包括多种清洁能源,还包括若干不同类型的用户,这有别于只使用单一天然气能源和只提供单一冷热电联供服务的天然气区域能源网络。在这种综合网络中的所有用户,包括企业、住宅、医院、商厦、楼宇、车辆等都实现能源共享,在共享中通过能源的交换和用量调节,使纳入网络中的各种能源得到充分利用,使区域内的能源用量从整体上达到最佳平衡。此外,网络中的所有用户在共享中也应各尽其责,尤其在提高能源利用效率、节约能源、减少环境污染方面发挥自己的作用。

集中式发电霸占着能源互联网

请您把本文“世界一次能源消费结构”表梳理一下,暂不谈能源化工部分,电力生产可以分解为四大块:

⑴ 火力(煤、石油和天然气)发电;

⑵ 核能发电;

⑶ 水力发电;

⑷ 再生能源发电。

在能源互联网中,这四种发电方式并存。尽管化石燃料枯竭为时过早,必定慢慢减弱,火力发电随之减弱,再生能源发电慢慢兴起,但是(大型)水力发电和核能,不会消亡,而且核能发电走向更加清洁更加安全。再说再生能源发电以太阳能和风能,虽然发电成本趋于接近火力发电,但其规模不如核能发电和大型水力发电。

2014年全球再生能源发电占电力生产的比值

未来的能源不可能单独一种独霸全球,不会像《第三次工业革命》所说的,将来的能源供应是“把每一栋楼房转变成住房和微型发电厂”。

阳光普照大地,无国界之分,可是接受阳光的地方却有国界之分。统治者把阳光占为己有,向别国索取由太阳产生的太阳能、风能、水能、生物质能等,必定要花钱。全球性的能源互联网只是一种假设,操作起来很困难。

结 语

基于能源发展的事实,浅谈能源互联网发展的必然性,能源互联网是人类使用能源的一大进步。目前,只有天然气和电力是网络传送的,但两者之间没有联系。再生能源除了生物质能可以生产生物燃料以外,其他均以生产清洁的一次电力为特征,这种一次电力必须通过网络连接,因此,能源互联网是伴随再生能源而发展的。使其能源供应更安全、更环保、能源供应更充足,随之更加先进的技术得以开发利用;但始终以集中式供能占主导。

未来的能源供应将进入了网络时代,能源互联网供应的不只是信息,而且是电力、热能和氢能等实物的网络供应。

 

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