中國儲能網(wǎng)訊:能源互聯(lián)網(wǎng)對現(xiàn)有技術(shù)提出了更高要求。能源路由器是能源互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)的核心,但能源的路由器比信息路由器要復(fù)雜得多,主要體現(xiàn)在存儲和控制的難度上。儲能相當于能源互聯(lián)網(wǎng)中的緩存,經(jīng)濟可行的大規(guī)模儲能仍然是技術(shù)難點,效率、充放電次數(shù)、成本、容量等問題還有待解決。電力電子技術(shù)是實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)控制的主要手段,按照用戶的需要以指定電壓和頻率控制電力的傳輸技術(shù)仍有等攻克。
能源互聯(lián)網(wǎng)可分為五層,分別為支撐層、感知層、傳輸層、平臺層、應(yīng)用層。
支撐層構(gòu)建完備的技術(shù)支持體系,包括物聯(lián)網(wǎng)協(xié)同感知技術(shù)、樣本庫共性技術(shù)、自治組網(wǎng)技術(shù)、傳輸模塊仿真技術(shù)和TD網(wǎng)融合技術(shù)。在感知層,信息采集方式主要包括二維碼標簽和識讀器、RFID標簽和讀寫器、攝像頭、GPS、各種類型傳感器(聲、光、電、熱、壓、溫、濕、振動、化學、生物等類型)和光纖探頭等。傳輸層涵蓋了網(wǎng)絡(luò)通信全產(chǎn)業(yè)鏈,包括網(wǎng)絡(luò)通信芯片設(shè)計與制造、網(wǎng)絡(luò)通信模塊/終端制造、網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施制造、網(wǎng)絡(luò)通信運營、網(wǎng)絡(luò)通信軟件/中間件設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)解決方案提供、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)解決方案提供等。平臺層主要承載各類應(yīng)用并推動其成果的轉(zhuǎn)化。應(yīng)用層主要包括智能安防、智能環(huán)保、智能交通、智能農(nóng)業(yè)、智能醫(yī)療等。
據(jù)CCID-MRD預(yù)測,“十二五”期間我國傳感器與敏感元件年均市場需求增長率將達31%,市場規(guī)模有望由2010年的600億元提高至2015年的1000億元以上。此外,變頻空調(diào)等產(chǎn)品推廣對傳感器的需求較傳統(tǒng)產(chǎn)品多增加3-4個/每臺,預(yù)計該領(lǐng)域仍將實現(xiàn)較快增長。
在各類傳感器中,流量傳感器、壓力傳感器、溫度傳感器近幾年來一直保持持續(xù)穩(wěn)定增長的態(tài)勢,三者占據(jù)了各類傳感器市場一半以上的份額,分別為21%、19%、和14%。其中,溫度傳感器作為應(yīng)用最為廣泛的傳感器之一,在2012年達到78億元的市場規(guī)模。未來,工業(yè)自動化、汽車電子和可穿戴設(shè)備等應(yīng)用將是驅(qū)動傳感器快速增長的重要引擎。高工產(chǎn)研預(yù)測,到2015年,溫度傳感器市場規(guī)模將達到156億元。
智能儀表作為傳感器下游應(yīng)用,正向智能化發(fā)展。智能儀器儀表計量系統(tǒng)通過采用傳感技術(shù)進行計量,采用現(xiàn)代CPU技術(shù)和嵌入式程序技術(shù)進行計算,采用智能IC卡技術(shù)或者有/無線遠傳技術(shù)進行記錄和傳輸。信息管理系統(tǒng)與之配合,可實現(xiàn)儀表數(shù)據(jù)自動抄錄及程序控制,進而可實現(xiàn)水、氣、熱、電等的自動計價、自動繳費和遠程控制。此外,基于智能儀器儀表的自動化和可編程特性,其發(fā)展可大大助力水、氣、熱價格改革的推進,為階梯計價提供智能化、一體化解決方案。
在儲能領(lǐng)域,中國儲能產(chǎn)業(yè)經(jīng)過近幾年的發(fā)展,已經(jīng)逐步引起政府主管部門的重視。早在2009年9月,國家電網(wǎng)旗下的新源控股有限公司與河北張家口就簽訂了協(xié)議,在張北、尚義縣風電場建設(shè)國內(nèi)首個風光儲能示范項目,總投資200億元以上,建設(shè)500MW風電場,100MW光伏發(fā)電站,110MW儲能裝置。其中一期工程投資32.2億元,于2011年12月25日建成投產(chǎn),包括風電98.5MW、光伏40MW和儲能20MW。隨著國家示范項目展開,大容量儲能系統(tǒng)有望在未來幾年開始大規(guī)模建設(shè),搶先布局的企業(yè)有望獲得豐厚收益。
目前主要的儲能方式分為物理儲能、化學儲能和超導(dǎo)儲能等。其中物理儲能方式主要有抽水蓄能、壓縮空氣蓄能和飛輪儲能?;瘜W儲能技術(shù)主要有鉛酸電池、液流電池、鈉硫電池、超級電容器、金屬空氣電池、二次電池(金屬氫化物鎳蓄電池、鋰離子蓄電池)等。我們認為,在100MW級以上的主網(wǎng)級別儲能市場中,抽水蓄能在目前和未來很長一段時間內(nèi)都是毋庸置疑的王者,其已經(jīng)證明了在該領(lǐng)域的經(jīng)濟性和可行性。
在100kW-10MW級別的儲能應(yīng)用領(lǐng)域中,我們更看好化學儲能技術(shù),特別是鈉硫儲能電池和液流儲能電池。其中,液流技術(shù)包括多硫化鈉溴液流電池、鋅溴液流電池、鐵鉻液流電池和全釩液流電池等。目前技術(shù)比較成熟的是鋅溴液流電池和全釩液流電池,而鈉硫電池目前只有日本的NGK實現(xiàn)了商業(yè)化。上海硅酸鹽所是目前國內(nèi)唯一從事鈉硫電池研究的機構(gòu),但離商業(yè)化還有一定距離。儲能鈉硫電池已被列為國家和上海市的重點發(fā)展方向。
液流電池不受地域等條件限制,只要有新能源發(fā)電設(shè)備的地方就能安裝,而且占地面積相對較小。相比于傳統(tǒng)的鉛酸電池等常規(guī)電池而言,液流電池的理論循環(huán)壽命更長,安全可靠性高,能量密度高,一次性投入低。
傳統(tǒng)電力變壓器不能對電壓和電流進行連續(xù)調(diào)節(jié)和綜合控制,電力電子變壓器對能量轉(zhuǎn)換與控制極具意義。電力電子變壓器主要由電力電子變換器高頻變壓器和控制器等組成,其中由IGBT或IGCT等高頻大功率電力電子器件組成的電力電子變換器是電力電子變壓器的核心。我國從事電子變壓器研究、開發(fā)生產(chǎn)的單位已超過2000家。從事電力電子變壓器業(yè)務(wù)的公司主要有榮信股份[-1.41% 資金 研報]、許繼電氣[0.00% 資金 研報]、國電南瑞[1.00% 資金 研報]、國電南自[-3.13% 資金 研報]、天威保變[-4.50% 資金 研報]、特變電工[-1.20% 資金 研報]、中國西電[-0.27% 資金 研報]等。
信息通信技術(shù)作為能源互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展載體,能夠解決能源技術(shù)本身面臨的瓶頸和可持續(xù)發(fā)展等重要問題。我們認為,能源互聯(lián)網(wǎng)不僅是電網(wǎng)的信息化和智能化,更是互聯(lián)網(wǎng)概念引導(dǎo)下的能源基礎(chǔ)設(shè)施變革,最終實現(xiàn)信息能源基礎(chǔ)設(shè)施的一體化進程