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物联网+新能源”业态模式:物联网技术有望为新能源消纳提供一系列解决方案

发布时间:2019-2-21 15:26:51    来源:国家电网报    作者:    浏览:383次

新能源的快速发展,在我国绿色转型发展、能源结构优化中发挥了重要作用。而物联网的加入,将会对我国新能源发展产生重要影响。

近年来,以风电、光伏发电为代表的新能源快速发展,在绿色转型发展、能源结构优化中发挥了重要作用。物联网作为引领全球经济变革的颠覆性技术之一,目前正在逐步渗透到各个行业领域。可以预见,一旦物联网与新能源发展形成历史性的交汇,将有可能催生出新的业态模式,改变新能源传统生产、传输和消费方式,显著提高新能源发展质量和效益。


 物联网被称为世界信息产业发展的第三次浪潮


信息化经历了初级阶段和中级阶段,现在已经进入了智能化高级发展阶段,标志着信息化装备实现“智能终端大发展”。智能手机、平板电脑、智能家电、汽车电子等领域的新产品层出不穷,将成为物联网的重要组成部分。在物联网时代,一辆汽车、一台机器或一个工厂,都可以当作一部放大了比例的固定终端来设计并使用。因此,物联网被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮,是比互联网应用更加广泛的一次浪潮。

目前,物联网技术没有权威定义。总的来说,物联网是“物的互联网”,是建立在数据云存储、业务云计算之上的,将智能终端通过先进网络相连的一个业务数据智慧处理体系。从物理架构上看,物联网是由智能终端+先进网络+智慧大脑三者构成的云、管、端为一体的架构体系。智能终端是物联网的重要组成部分,也是物联网实现泛在感知能力的重要载体,包括器物终端(装有传感器、射频识别技术的物体)、装备终端(智能手机、智能家电、智能汽车等)、机构类终端(智慧平台、会议终端等);先进网络是指泛在网,包括有线网、无线网、宽带网等;智慧大脑是云服务平台,通过云计算对海量数据进行智能处理和分析,为客户提供智慧的业务分析、预测判断、决策协调与全程监管服务。

麦肯锡2012年发布研究报告《12项颠覆性技术引领全球经济变革》,将物联网技术列为第三项重大颠覆性技术,该报告预计,物联网技术将带来市场的替代性颠覆、制造方式的颠覆以及对原有的数字中心的颠覆。可以预见,随着物联网技术的广泛渗透和交叉应用,未来将对现有产品、装备与制造方式进行大面积替代,催生出大量的新型业态模式和新技术应用,改变人们的生产生活方式,具有广阔的应用前景。

“物联网+新能源”将对新能源生产、传输、利用各个环节带来根本性的变化

传统大型风电场、光伏电站大部分是分散、独立运营,所发出的电量各自通过连接电网的线路送至主网消纳,构成单一的能源流形式。物联网与新能源结合后,信息流与能源流将紧密联系,会给提升信息交互能力,实现智慧运维、智能调度等方面带来巨大变化。

在发电侧,通过物联网技术的广泛互联,将有可能催生出新能源场站的智能发电和智慧运维等新型业务。所有风能、太阳能资源的气象参数、设备发电能力等数据将被全部收集并送至云端进行实时智能分析,通过大数据分析处理,自动精准反馈控制指令到每一台风机、每一个光伏组件,在更大区域内协调各个新能源场站的发电能力,最大化实现新能源发电量输出;在智慧运维方面,通过感知所有新能源发电设备的运行状况,可以实时掌握新能源发电设备运行故障情况,并自动发出控制指令协调设备运行和检修,特别是在远离城市负荷中心、处于电网末端的新能源电站,完全可以实现无人值班,大幅降低电站运维成本。

在电网侧,通过物联网构建的“新能源云网”,将有可能进一步提升新能源的智能调度水平,实现新能源的全方位、全流程消纳。传统的新能源调度运行方式信息交互能力受限,大量新能源发电信息难以传送至调度控制中心进行智能分析处理,无法监测所有设备运行信息,从而促进新能源的最大化消纳;在新能源云网的环境下,有能力感知到所有新能源设备的实时发电能力、电网通道的输电能力、火电机组的调峰能力、不同地区间负荷的消纳空间等,并将这些信息实时通过云网传输并开展智能分析,完全有可能动态优化协调各项消纳措施,实现在更大范围内消纳新能源。

在用电侧,分布式新能源通过物联网技术组网,将实现小型光伏发电、分散式风电、生物燃料电厂、储能装置、新能源汽车等设备的广泛互联,形成多个大中型的虚拟电厂,并借助信息共享和云计算处理。这样不仅能够完成各个虚拟电厂的自主调度,还可以在大的区域内实现协调优化调度运行,与大电网进行灵活交互。另一方面,电力用户也可以广泛接入分布式新能源的物联网,灵活选择与哪个分布式新能源终端开展市场化交易,这样将显著降低交易成本,并获得物联网提供的高效便捷结算服务。


物联网技术有望为新能源消纳提供一系列解决方案


经过十多年的发展,我国新能源装机容量首次超过水电,成为第二大电源,风电和光伏发电装机均居世界第一,实现了从补充电源向替代电源的转变。党的十九大报告中要求推进能源生产和消费革命,构建清洁低碳、安全高效的能源体系。未来,我国加快新能源发展是大势所趋,风电、太阳能发电等将成为清洁发展的主力。

从当前形势看,新能源高效消纳已成为当前制约我国新能源高质量发展的重要因素,如何根本解决消纳问题需要探索新的技术和机制。

随着物联网技术在新能源行业的广泛渗透和深度融合,物联网技术有望为新能源消纳提供一系列解决方案。一方面,通过物联网将新能源规划、前期、并网、运行、交易等各个环节广泛互联,将有可能全面归集新能源各个环节的信息和数据,全面掌握哪些地区、哪些类型已并网运行新能源项目的实际消纳情况,反馈到新能源规划和前期环节,为指导制定新能源科学合理的规模和布局提供重要依据,从而减缓已存在严重限电地区的新能源项目开发建设;另一方面,在电网侧调度运行过程中,建立新能源更大范围的智能调度,通过实时感知所有设备的运行状况和不同地区负荷的消纳空间,最大化挖掘消纳潜力,实现新能源全方位、全流程消纳。


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