新能源的快速發(fā)展，在我國綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化中發(fā)揮了重要作用。而物聯(lián)網(wǎng)的加入，將會(huì)對(duì)我國新能源發(fā)展產(chǎn)生重要影響。
近年來，以風(fēng)電、光伏發(fā)電為代表的新能源快速發(fā)展，在綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化中發(fā)揮了重要作用。物聯(lián)網(wǎng)作為引領(lǐng)全球經(jīng)濟(jì)變革的顛覆性技術(shù)之一，目前正在逐步滲透到各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域?？梢灶A(yù)見，一旦物聯(lián)網(wǎng)與新能源發(fā)展形成歷史性的交匯，將有可能催生出新的業(yè)態(tài)模式，改變新能源傳統(tǒng)生產(chǎn)、傳輸和消費(fèi)方式，顯著提高新能源發(fā)展質(zhì)量和效益。
物聯(lián)網(wǎng)被稱為世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮
信息化經(jīng)歷了初級(jí)階段和中級(jí)階段，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入了智能化高級(jí)發(fā)展階段，標(biāo)志著信息化裝備實(shí)現(xiàn)“智能終端大發(fā)展”。智能手機(jī)、平板電腦、智能家電、汽車電子等領(lǐng)域的新產(chǎn)品層出不窮，將成為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，一輛汽車、一臺(tái)機(jī)器或一個(gè)工廠，都可以當(dāng)作一部放大了比例的固定終端來設(shè)計(jì)并使用。因此，物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮，是比互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用更加廣泛的一次浪潮。
目前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)沒有權(quán)威定義?？偟膩碚f，物聯(lián)網(wǎng)是“物的互聯(lián)網(wǎng)”，是建立在數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)、業(yè)務(wù)云計(jì)算之上的，將智能終端通過先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)相連的一個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)智慧處理體系。從物理架構(gòu)上看，物聯(lián)網(wǎng)是由智能終端+先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)+智慧大腦三者構(gòu)成的云、管、端為一體的架構(gòu)體系。智能終端是物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，也是物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)泛在感知能力的重要載體，包括器物終端（裝有傳感器、射頻識(shí)別技術(shù)的物體）、裝備終端（智能手機(jī)、智能家電、智能汽車等）、機(jī)構(gòu)類終端（智慧平臺(tái)、會(huì)議終端等）；先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)是指泛在網(wǎng)，包括有線網(wǎng)、無線網(wǎng)、寬帶網(wǎng)等；智慧大腦是云服務(wù)平臺(tái)，通過云計(jì)算對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行智能處理和分析，為客戶提供智慧的業(yè)務(wù)分析、預(yù)測(cè)判斷、決策協(xié)調(diào)與全程監(jiān)管服務(wù)。
麥肯錫2012年發(fā)布研究報(bào)告《12項(xiàng)顛覆性技術(shù)引領(lǐng)全球經(jīng)濟(jì)變革》，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)列為第三項(xiàng)重大顛覆性技術(shù)，該報(bào)告預(yù)計(jì)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將帶來市場(chǎng)的替代性顛覆、制造方式的顛覆以及對(duì)原有的數(shù)字中心的顛覆?？梢灶A(yù)見，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛滲透和交叉應(yīng)用，未來將對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品、裝備與制造方式進(jìn)行大面積替代，催生出大量的新型業(yè)態(tài)模式和新技術(shù)應(yīng)用，改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)生活方式，具有廣闊的應(yīng)用前景。
“物聯(lián)網(wǎng)+新能源”將對(duì)新能源生產(chǎn)、傳輸、利用各個(gè)環(huán)節(jié)帶來根本性的變化
傳統(tǒng)大型風(fēng)電場(chǎng)、光伏電站大部分是分散、獨(dú)立運(yùn)營，所發(fā)出的電量各自通過連接電網(wǎng)的線路送至主網(wǎng)消納，構(gòu)成單一的能源流形式。物聯(lián)網(wǎng)與新能源結(jié)合后，信息流與能源流將緊密聯(lián)系，會(huì)給提升信息交互能力，實(shí)現(xiàn)智慧運(yùn)維、智能調(diào)度等方面帶來巨大變化。
在發(fā)電側(cè)，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛互聯(lián)，將有可能催生出新能源場(chǎng)站的智能發(fā)電和智慧運(yùn)維等新型業(yè)務(wù)。所有風(fēng)能、太陽能資源的氣象參數(shù)、設(shè)備發(fā)電能力等數(shù)據(jù)將被全部收集并送至云端進(jìn)行實(shí)時(shí)智能分析，通過大數(shù)據(jù)分析處理，自動(dòng)精準(zhǔn)反饋控制指令到每一臺(tái)風(fēng)機(jī)、每一個(gè)光伏組件，在更大區(qū)域內(nèi)協(xié)調(diào)各個(gè)新能源場(chǎng)站的發(fā)電能力，最大化實(shí)現(xiàn)新能源發(fā)電量輸出；在智慧運(yùn)維方面，通過感知所有新能源發(fā)電設(shè)備的運(yùn)行狀況，可以實(shí)時(shí)掌握新能源發(fā)電設(shè)備運(yùn)行故障情況，并自動(dòng)發(fā)出控制指令協(xié)調(diào)設(shè)備運(yùn)行和檢修，特別是在遠(yuǎn)離城市負(fù)荷中心、處于電網(wǎng)末端的新能源電站，完全可以實(shí)現(xiàn)無人值班，大幅降低電站運(yùn)維成本。
在電網(wǎng)側(cè)，通過物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的“新能源云網(wǎng)”，將有可能進(jìn)一步提升新能源的智能調(diào)度水平，實(shí)現(xiàn)新能源的全方位、全流程消納。傳統(tǒng)的新能源調(diào)度運(yùn)行方式信息交互能力受限，大量新能源發(fā)電信息難以傳送至調(diào)度控制中心進(jìn)行智能分析處理，無法監(jiān)測(cè)所有設(shè)備運(yùn)行信息，從而促進(jìn)新能源的最大化消納；在新能源云網(wǎng)的環(huán)境下，有能力感知到所有新能源設(shè)備的實(shí)時(shí)發(fā)電能力、電網(wǎng)通道的輸電能力、火電機(jī)組的調(diào)峰能力、不同地區(qū)間負(fù)荷的消納空間等，并將這些信息實(shí)時(shí)通過云網(wǎng)傳輸并開展智能分析，完全有可能動(dòng)態(tài)優(yōu)化協(xié)調(diào)各項(xiàng)消納措施，實(shí)現(xiàn)在更大范圍內(nèi)消納新能源。
在用電側(cè)，分布式新能源通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)組網(wǎng)，將實(shí)現(xiàn)小型光伏發(fā)電、分散式風(fēng)電、生物燃料電廠、儲(chǔ)能裝置、新能源汽車等設(shè)備的廣泛互聯(lián)，形成多個(gè)大中型的虛擬電廠，并借助信息共享和云計(jì)算處理。這樣不僅能夠完成各個(gè)虛擬電廠的自主調(diào)度，還可以在大的區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行，與大電網(wǎng)進(jìn)行靈活交互。另一方面，電力用戶也可以廣泛接入分布式新能源的物聯(lián)網(wǎng)，靈活選擇與哪個(gè)分布式新能源終端開展市場(chǎng)化交易，這樣將顯著降低交易成本，并獲得物聯(lián)網(wǎng)提供的高效便捷結(jié)算服務(wù)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有望為新能源消納提供一系列解決方案
經(jīng)過十多年的發(fā)展，我國新能源裝機(jī)容量首次超過水電，成為第二大電源，風(fēng)電和光伏發(fā)電裝機(jī)均居世界第一，實(shí)現(xiàn)了從補(bǔ)充電源向替代電源的轉(zhuǎn)變。黨的十九大報(bào)告中要求推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。未來，我國加快新能源發(fā)展是大勢(shì)所趨，風(fēng)電、太陽能發(fā)電等將成為清潔發(fā)展的主力。
從當(dāng)前形勢(shì)看，新能源高效消納已成為當(dāng)前制約我國新能源高質(zhì)量發(fā)展的重要因素，如何根本解決消納問題需要探索新的技術(shù)和機(jī)制。
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在新能源行業(yè)的廣泛滲透和深度融合，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有望為新能源消納提供一系列解決方案。一方面，通過物聯(lián)網(wǎng)將新能源規(guī)劃、前期、并網(wǎng)、運(yùn)行、交易等各個(gè)環(huán)節(jié)廣泛互聯(lián)，將有可能全面歸集新能源各個(gè)環(huán)節(jié)的信息和數(shù)據(jù)，全面掌握哪些地區(qū)、哪些類型已并網(wǎng)運(yùn)行新能源項(xiàng)目的實(shí)際消納情況，反饋到新能源規(guī)劃和前期環(huán)節(jié)，為指導(dǎo)制定新能源科學(xué)合理的規(guī)模和布局提供重要依據(jù)，從而減緩已存在嚴(yán)重限電地區(qū)的新能源項(xiàng)目開發(fā)建設(shè)；另一方面，在電網(wǎng)側(cè)調(diào)度運(yùn)行過程中，建立新能源更大范圍的智能調(diào)度，通過實(shí)時(shí)感知所有設(shè)備的運(yùn)行狀況和不同地區(qū)負(fù)荷的消納空間，最大化挖掘消納潛力，實(shí)現(xiàn)新能源全方位、全流程消納。
（作者單位：國網(wǎng)能源研究院）
