別坤

如何通過ICT（信息通信技術(shù)）提高能源利用率，最大程度地降低能耗，是近年來世界各國都在認(rèn)真思考的熱門話題，“智慧能源”的概念也因此得到空前關(guān)注。

早在去年，美國就已提出建立“能源互聯(lián)網(wǎng)”，包括發(fā)展可再生能源接入、大規(guī)模儲(chǔ)能、用戶端管理、智能電網(wǎng)等內(nèi)容；日本政府也于同年啟動(dòng)了“智慧能源網(wǎng)”戰(zhàn)略，將通過智能化的信息交換與控制系統(tǒng)，協(xié)調(diào)電力、熱能與運(yùn)輸方面的能源使用，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)不同來源的電力與熱能的相互轉(zhuǎn)換。

由于起點(diǎn)低、起步晚、資金實(shí)力薄弱、創(chuàng)新人才缺乏等條件限制，中國在物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)上始終落后于發(fā)達(dá)國家，與之相應(yīng)的，在智慧能源網(wǎng)絡(luò)的國際標(biāo)準(zhǔn)制定上也長期處于“被”沉默的狀態(tài)，無法掌握話語權(quán)。如今，這一局面終于迎來轉(zhuǎn)機(jī)。

從標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行者

到制定者

今年3月，在國家發(fā)改委的指導(dǎo)下，由天地互連公司牽頭，中國電信、清華大學(xué)、城建總院、北交大、北郵等多個(gè)單位聯(lián)合發(fā)起的IEEE P1888工作組正式發(fā)布了IEEE 1888泛在綠色社區(qū)網(wǎng)絡(luò)國際標(biāo)準(zhǔn)，并得到了包括英特爾、思科、東芝、NEC、施耐德、西門子、海爾等全球30多個(gè)廠商的廣泛支持和實(shí)際響應(yīng)。11月，工作組又對(duì)標(biāo)準(zhǔn)中涉及的專利政策做出了詳細(xì)闡釋。

IEEE 1888實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的基本原理是：基于全I(xiàn)P的思路，兼容傳統(tǒng)BACNet、Longworks等工業(yè)控制總線，將能源控制總線變成互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，將能源變成互聯(lián)網(wǎng)流量，利用信息通信技術(shù)遠(yuǎn)程管理礦井、風(fēng)機(jī)、光伏電池板等創(chuàng)能設(shè)備以及空調(diào)、照明等各種能耗設(shè)備，通過構(gòu)建智慧能源網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)智慧化的“創(chuàng)能、儲(chǔ)能、節(jié)能”。目前，圍繞IEEE 1888標(biāo)準(zhǔn)，智慧能源產(chǎn)業(yè)鏈中已經(jīng)形成了完整的綠色節(jié)能解決方案，包括終端設(shè)備、多協(xié)議網(wǎng)關(guān)設(shè)備、數(shù)據(jù)庫、智能節(jié)能分析與處理平臺(tái)、可視化界面等。

IEEE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)高度評(píng)價(jià)了該標(biāo)準(zhǔn)：“IEEE 1888是源自中國的創(chuàng)新技術(shù)，是IEEE在綠色節(jié)能和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域具有標(biāo)志性的全球標(biāo)準(zhǔn)?！盜EEE 1888標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布標(biāo)志著中國在主導(dǎo)制定“智慧能源”國際標(biāo)準(zhǔn)方面獲得重大突破，正在逐漸實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行者變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)制定者的角色轉(zhuǎn)變，對(duì)于中國發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)意義重大。

智慧油田

作為我國惟一一個(gè)自主創(chuàng)新且具有全球影響力的“智慧能源”國際標(biāo)準(zhǔn)，IEEE 1888在能源的生產(chǎn)和供需調(diào)度以及城市節(jié)能領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

無論是在能源的生產(chǎn)、運(yùn)輸過程中，還是在能源的轉(zhuǎn)化和供需領(lǐng)域，以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為核心的“智慧能源”都已得到廣泛應(yīng)用。

在華北油田，基于IEEE 1888、IPv6、無線傳感網(wǎng)等技術(shù)的“智慧油田”已經(jīng)在推進(jìn)中，主要開展油田、氣田、煤層氣田、油氣管線的智能管控和節(jié)能應(yīng)用。目前，這一項(xiàng)目還在華北油田探區(qū)（河北、內(nèi)蒙、山西三?。╅_展了示范部署。

在油田的煤層氣田、爆破危險(xiǎn)區(qū)等位置安裝生產(chǎn)采集與監(jiān)控終端等ISA無線傳感設(shè)備和低功耗WiFi節(jié)點(diǎn)，這構(gòu)成了“智慧油田”的感知層；感知層采集到的數(shù)據(jù)通過無線傳感網(wǎng)傳輸?shù)狡脚_(tái)層；在基于IEEE 1888協(xié)議網(wǎng)關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上，集成了礦區(qū)遠(yuǎn)程抄表與集中測(cè)控分析決策系統(tǒng)、油區(qū)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控分析與決策系統(tǒng)、油田生產(chǎn)自動(dòng)化等多個(gè)信息處理系統(tǒng)。在這里，感知層采集來的數(shù)據(jù)通過分析、報(bào)表實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警、權(quán)限控制、遠(yuǎn)程控制等實(shí)際操作。

該項(xiàng)目實(shí)行后，華北油田的生產(chǎn)安全性和效率都有了顯著提升。值得一提的是，這個(gè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)不僅支持多種運(yùn)用的IPv6云平臺(tái)及業(yè)務(wù)協(xié)議，還兼容來自IPv4和IPv6的不同用戶，為它們開放3G應(yīng)用的API，以開放姿態(tài)求得生產(chǎn)管理和能耗管理上的無微不至。

微電網(wǎng)世界

IEEE 1888不僅在智慧油田的試點(diǎn)工作中表現(xiàn)出色，同樣給智能電網(wǎng)帶來了新的發(fā)展契機(jī)。

北京市政協(xié)副主席、國家電網(wǎng)中國電科院副總工程師蔡國雄在接受采訪時(shí)毫不諱言地指出：“現(xiàn)在的智能電網(wǎng)‘比較傻。電網(wǎng)能夠把電送到你的家，可是你家里有電能夠送出去嗎？不能，這就是最大的問題。”他指出，“以后電網(wǎng)一定要雙向，太陽能電池板裝在你房頂上，你發(fā)電能賣給電網(wǎng)。在這個(gè)過程當(dāng)中，我們可以通過基于IEEE 1888標(biāo)準(zhǔn)的通信網(wǎng)將智能電網(wǎng)延伸到你家，變成微網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)微網(wǎng)中用戶之間的通訊和電力傳輸?！?/p>

智能電網(wǎng)中的微網(wǎng)實(shí)際上創(chuàng)造了一個(gè)允許小用戶進(jìn)行市場(chǎng)化運(yùn)作的電力市場(chǎng)。通過實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)，民眾既可以買國家電網(wǎng)的電，也可以買鄰居家發(fā)的電。如果這一市場(chǎng)真的建立起來，其蘊(yùn)藏的商業(yè)價(jià)值簡(jiǎn)直無法估量。

蔡國雄進(jìn)一步解釋：一方面，這種應(yīng)用能夠鼓勵(lì)民眾自發(fā)地進(jìn)行電能的存儲(chǔ)，增加民眾的投資渠道，形成相對(duì)于股票市場(chǎng)的市民可隨意投資的電力市場(chǎng)；另一方面，分布式發(fā)電電網(wǎng)還可以提高電力系統(tǒng)的防災(zāi)抗災(zāi)能力，形成“存電于民”的能源格局，電力系統(tǒng)也可以減少為尖峰負(fù)荷準(zhǔn)備的發(fā)電設(shè)備投資。

借助ICT技術(shù)，未來不僅可以實(shí)現(xiàn)能量流的雙向流動(dòng)，還可以達(dá)到信息流的雙向流動(dòng)。

清華大學(xué)教授趙千川提到，建筑的能耗主要來自于建筑運(yùn)行過程中的能量耗費(fèi)，約占整個(gè)建筑生命周期能耗的80%，而建筑運(yùn)行中的能耗主要來自于空調(diào)和照明系統(tǒng)。測(cè)試發(fā)現(xiàn)，采用IEEE 1888標(biāo)準(zhǔn)之后，對(duì)樓宇中的能耗設(shè)備進(jìn)行智能遠(yuǎn)程控制，建筑綜合能耗可以降低20%?！敖ㄖ芾碚呖梢圆榭吹綐怯罾锩鎸?shí)時(shí)的用電負(fù)荷，用戶也可以根據(jù)配電信息和電價(jià)對(duì)比做出自己的選擇。這都使得整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)保持在能效非常高的狀態(tài)，達(dá)到節(jié)省能耗和降低成本的目的?！?/p>

然而，IEEE 1888要真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還有很長一段路要走，“從項(xiàng)目試點(diǎn)到大規(guī)模商用預(yù)計(jì)要用兩年的時(shí)間。”相關(guān)負(fù)責(zé)人向記者透露。