中國儲能網訊：9月24—26日，由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會聯(lián)合200余家機構共同支持的第十屆中國國際儲能大會在深圳鵬瑞萊佛士酒店召開。此次大會主題是“共建儲能生態(tài)鏈，開啟應用新時代”。 來自行業(yè)主管機構、國內外駐華機構、科研單位、電網企業(yè)、發(fā)電企業(yè)、系統(tǒng)集成商、金融機構等不同領域的1621人參加了本屆大會。本次大會由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會儲能應用分會、中國科學院電工研究所儲能技術組和中國儲能網聯(lián)合承辦。
在26日上午的“電力物聯(lián)網 ”專場，清華大學信息技術研究院副院長曹軍威分享了主題報告《電力物聯(lián)網與新基建》。會務組對發(fā)言人的演講速記做了梳理，方便大家會后交流、學習，以下是速記全文：
曹軍威：非常高興剛才聽到之前的專家講的新基建的典型的場景，和我的PPT有點重復，因為我主要準備的內容最后一項也是講主要的場景，這塊可能就可以略過。從大學的角度是從能源互聯(lián)網、新基建理念的層面做了一些梳理，也給大家匯報一下。
新基建的提出有一定邏輯的新意，新基建是以信息基礎設施為基礎，大家看到很多像互聯(lián)網公司在主導數字基礎設施的建設，但是新基建又不僅僅是數字基礎設施，它還包括像智慧能源基礎設施跟交通融合、智慧交通基礎設施，統(tǒng)稱為融合基礎設施，在這個基礎上新基建還要強調創(chuàng)新基礎設施，在基礎設施層面我們也要強調創(chuàng)新。所以新基建的提法實際上是顛覆了之前我們對傳統(tǒng)基礎設施認知的體系，真正把信息基礎設施納入進來，在這個基礎上再去做融合和創(chuàng)新基礎設施。
從基礎設施的角度，傳統(tǒng)上把水、氣、熱、電、交通作為基礎設施的本質，它的特點包括源頭資源、管道、利用方面都有主要的特點，比如使用方面，作為基礎設施的使用必須是方便、便宜、安全、可靠。2000年以后大家開始反思，21世紀新型基礎設施是什么？美國最先提出來，他們認為數字空間會興起基礎設施的建設。到2020年我們國家提出來數字基礎設施 印證了這樣的理念和趨勢。2008年的時候出版了了這本書《Cyber Infrastructure Technologies And Application》，當時總結數字基礎設施由這樣幾個層面構成，包括底層通訊、數據存儲、高性能計算到上層傳輸層、服務層和應用層，這方面我們清華大學信息技術研究院從2008年往后著重在做信息基礎設施和能源基礎設施的研究?；A設施的主要特點包括集中統(tǒng)一，基礎設施不管來源在哪兒，用戶只要訪問就可以訪問到，比如電網的模式，云計算、網格計算計算機的模式也在效仿電網的模式。還有分散協(xié)同，微網，大家協(xié)同操作。互聯(lián)網領域到2.0階段就出現(xiàn)了社交網絡、Web2.0大家共享信息、消費信息。這是基礎設施層面的理念。
我們做信息基礎設施越來越多的關注能源基礎設施，主要的起因是2004年以后當數據中心的規(guī)模達到一定程度以后，它的能源從業(yè)者的瓶頸。現(xiàn)在包括基站方面的瓶頸。比如2012年左右做數據中心的能耗性能的優(yōu)化，不是說性能越高越好，性能越高耗電越大，這里面有折中的選擇。我們國家2008年以后都在做智能電網，在能源電力領域希望把能源電力基礎設施越來越多的信息化、智能化，所以這樣的趨勢在國外叫Big Switch，看到能源電力信息技術的理念層面上的相互碰撞和影響，我們在2015年的時候提出來，當時提出來能源互聯(lián)網的初衷就是從信息與能源基礎設施一體化的角度去提出來的。到今年大家又開始認識到基礎設施層面確實有這樣大的趨勢。
未來信息能源基礎設施融合的趨勢，首先畫出來信息基礎設施大的場景圖，底層物聯(lián)網、數據中心，上層再去邏輯或者虛擬化之外，云平臺，然后再做AI大數據的分析，包括現(xiàn)在的區(qū)塊鏈，統(tǒng)稱為云大物移智鏈，未來信息基礎設施的典型場景。未來能源互聯(lián)網，現(xiàn)在交直流互聯(lián)，包括風光儲電、微網、冷熱電結合，包括園區(qū)的需求側管理的響應組成能源互聯(lián)網的典型場景。這兩方面互相疊加互相結合構成信息能源基礎設施一體化的場景。
前幾年從能源互聯(lián)網的角度我們做了一些探索和嘗試，包括到現(xiàn)在能源互聯(lián)網成為主流趨勢，2016年和2018年分別出版了兩本書，《能源互聯(lián)網與能源系統(tǒng)》、《能源互聯(lián)網技術與產業(yè)》，2017年國家電網公司提出建設一流的能源互聯(lián)網企業(yè)，在產業(yè)界儲能和做能源服務的業(yè)態(tài)興起都是從能源互聯(lián)網的理念出發(fā)，形成一些新的增長點。能源互聯(lián)網的基本理念是從互聯(lián)網的理念叫自下而上構建能源基礎設施，底層有分布式能源、再生能源、儲能，上層構建能源微網、能源互聯(lián)網，國家電網公司提出全球能源互聯(lián)網，有這樣的能源基礎設施構建任何上層的應用，大家覺得想象空間很大是因為上面會有層出不窮的應用、商業(yè)模式，再加上我們按照能源電力體制改革，大家認為機會非常大。
能源互聯(lián)網效仿互聯(lián)網的架構，從園區(qū)做起，甚至樓宇家庭做起，逐漸組成一些廣域互聯(lián)的網絡跟主干網、大電網銜接。最大限度把靈活性和堅強可靠性結合在一起。它的本質是開放、對等、互聯(lián)、分享，基礎設施層面在能量、信息、業(yè)務、價值四個層面都實現(xiàn)，強調價值驅動、用戶中心，也是和改革方向相結合。功能層次結構和物理系統(tǒng)、傳感通訊、能量控制等。能量互聯(lián)網的關鍵技術，包括底層的儲能、柔性直流、能量路由器到上層的大數據分析、傳感通訊甚至是交易層面區(qū)塊鏈的技術都是能源互聯(lián)網的相關技術，可能不是全新的技術，但是在這樣的場景里面提出全新要求。
我們做的幾件事：能量路由裝置，自下而上以電力電子的技術為基礎，構建出設備級的電力電子為基礎的新的能源互聯(lián)網的核心裝備。它的構建思路也是從網絡路由器的思路衍生出來的，網絡路由器主要的功能叫信息的存儲轉化，能量路由器的主要功能是能量存儲轉化，也就是可以把能量緩存進來，通過智能處理決定能量的分配、功率的分配，通過電力電子的端口分發(fā)出去，這是能量路由器的基本概念。我們也形成了基本的設計，實現(xiàn)這樣的功能可能是分層、分級實現(xiàn)，自下而上的來形成能量的雙向有效傳輸。一方面可以做功率的開關切換，同時還可以做一定的質量調減。在信息層面也可以提供信息的服務，本質上是信息系統(tǒng)，它的輸入輸出有各種各樣的封裝，微網也包括各種各樣的負荷，能量路由的語境下把它對等化，無論是電網還是負荷還是發(fā)電、用電都是對等化，互聯(lián)的理念。在這方面目前我們參與中電能量互聯(lián)網專項標準制定，包括能量路由器的標準也在制定過程中。
技術特點方面，我們率先實現(xiàn)百千瓦級、樓宇級用戶側的樣機，可以看到四象限電力電子的變換、交直流的變換，而最大可能的實現(xiàn)即插即用的功能，無論是負載還是發(fā)電能夠即插即用，能夠多端口可拓展，甚至包括電能質量的調節(jié)功能，而且接入儲能可以進行能量平衡，最后單點集中多點能源，這是單點集中的裝置，容易維護，也是信息融合的裝置，可以把能量管理、能量交易、計量甚至信息服務都可以納入到能量路由的裝置范疇內，甚至還可以有很多公司做，跟其他能源形式結合在一起，變成這樣的裝置。這樣的裝置在2018年結題北京市科委的科技項目，現(xiàn)在包括青島深圳在積極開展應用示范。
能源互聯(lián)網、電力互聯(lián)網的語境下我們在做能量管理平臺的研發(fā)，平臺級的概念不僅僅是針對終端的用戶，同時還是源、網、荷、中間商、運營商、服務商的中間平臺，實現(xiàn)多元屬性的接入，多方協(xié)同在能源互聯(lián)網的場景下接入，這樣就可以有全景數據，既有電源數據，又有電網數據，又有用戶數據，然后在這個層面上能量信息是完全透明化的，有這樣透明化信息作為基礎，就可以實現(xiàn)智能化大數據分析，通過互聯(lián)網化的手段去運營這樣的平臺。
我們制定了相關的標準，這樣的平臺底層更多是本地服務，比如能量交換方面的服務，上層更多是互聯(lián)網化的平臺，所以它可以分成能量交通系統(tǒng)，根據五個層面將相應的功能規(guī)范都做了梳理的定義，可以看到供方、網方、己方，不僅僅是電，也可以是冷熱等多種能源形式，還有需求方，功能最底層是和能量相關的功能，最上層是增值服務等相關的功能，然后中間方他們提供哪些增值服務。平臺未來可能是以用戶接入，各種終端手機上可以接入的平臺，平臺本身又會形成生態(tài)圈，以互聯(lián)網平臺的方式運行。有這樣的平臺就可以有各種各樣的高級應用，大數據分析、智能分析等，包括負荷、電能質量分析、故障、風險研判、態(tài)勢感知，甚至跨界，把能源電力的數據和交通甚至經濟的數據相結合衍生出來新的模式和應用。
平臺效應可以通過互聯(lián)網運營的方式體現(xiàn)，未來可以有些免費的模式，O2O、跨界的模式去收集長尾效應，有各種各樣的用戶在上面就可以有社群的功能和商業(yè)模式。本質上是通過平臺可以尋找低效點、提質增效，可以打破傳統(tǒng)的能源電力行業(yè)有的問題，層層分包，中間無效的環(huán)節(jié)把它打破。最終提升用戶的體驗、用戶中心、價值驅動、體驗提升，行業(yè)本身自我創(chuàng)新、主動跨界的效果。
技術的層面主要是從能量路由器、能量管理平臺兩個角度做了舉例，未來要發(fā)展能源互聯(lián)網、電力互聯(lián)網可能也是園區(qū)級入手的全景圖，可以從冷熱鏈、風光儲、電動汽車微網、智能需求層管理的相應入手，跟電網友好互動，然后多方面協(xié)調。包括綜合能源的服務也都是以這個為藍本在推動。剛才講過典型的應用場景我就不展開，多站合一的模式，包括基站微電網也講過，它會有儲能、光儲充的模式，如果采用能量路由器為核心的解決方案，它本身就會有各種各樣方面的優(yōu)勢，我不詳細展開。包括軌道交通方面，在廠站也都有以能量路由為核心的牽引用電、新能源的接入、能量的回饋，這些都是我們認為未來新基建融合基礎設施的典型場景。
總結，從新基建入手，新基建是以信息基礎設施為基礎，實現(xiàn)信息、能源和交通的融合，從能源互聯(lián)網的角度是信息能源基礎設施一體化的趨勢表現(xiàn)，也是融合基礎設施的典型代表。能源互聯(lián)網里面有一層銜接信息和能源之間的電力物聯(lián)網，是把信息能源基礎設施融合的橋梁，可以把信息采集上來，里面的體現(xiàn)，包括核心裝備層面上，能量路由器層面，包括平臺級的能量管理平臺的層面使得它的信息透明和價值創(chuàng)造都成為載體。剛才講到的典型場景，包括能量路由器的使用、能量管理平臺，把信息、5G、信息中心和能源基礎設施相結合衍生出來的融合基礎設施的典型場景。清華大學比較早的結合信息基礎設施的研究，提出信息能源基礎設施一體化理念，開展能源互聯(lián)網和電力物聯(lián)網關鍵技術攻關、應用示范推廣和產業(yè)化合作。我們本身也是技術團隊，跟今天參會的很多產業(yè)化的公司有很強的互補的關系，希望開展相關方面的合作，尤其在示范應用和產業(yè)化合作推廣方面我們都非常感興趣，希望和在座的各位做好的合作和交流。
我的分享就到這里，謝謝大家！
