■文/徐擁軍

能源互聯(lián)網(wǎng)基于分布式能源和垃圾資源化利用的必要性逐漸顯見(jiàn)，未來(lái)大數(shù)據(jù)技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越多，同時(shí)也會(huì)推動(dòng)業(yè)務(wù)與技術(shù)的雙重進(jìn)步。

能源互聯(lián)網(wǎng)從傳統(tǒng)意義上講，一是測(cè)量和控制，二是能源的調(diào)度和管理，三是運(yùn)用管理和協(xié)調(diào)。這三個(gè)要素是圍繞用戶的應(yīng)用需求進(jìn)行協(xié)調(diào)和互動(dòng)的。能源互聯(lián)網(wǎng)的核心特征是，將互聯(lián)網(wǎng)中的開(kāi)放、互聯(lián)、對(duì)等、分量?jī)r(jià)值體系和相關(guān)的技術(shù)，與傳統(tǒng)的能源相融合，構(gòu)建以可再生能源為主，實(shí)現(xiàn)分層協(xié)調(diào)控制，保障能量流和信息流的流動(dòng)，具有高度可靠性和安全性的新能源利用體系。

能源互聯(lián)網(wǎng)的入口

美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家杰里米·里夫金（Jeremy Rifkin）在其出版的《第三次工業(yè)革命》一書(shū)中闡述了他對(duì)互聯(lián)網(wǎng)與能源行業(yè)“對(duì)接”的設(shè)想。里夫金眼里的能源互聯(lián)網(wǎng)可以基本勾勒為：將可再生能源轉(zhuǎn)換成二次能源電力，通過(guò)分布式采集和使用的交互形式，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)億萬(wàn)人的實(shí)時(shí)能源互聯(lián)和共享。然而，在封閉甚至壁壘深厚的能源行業(yè)，給能源互聯(lián)網(wǎng)尋找一個(gè)入口并非易事。就能源互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)階段的主要“痛點(diǎn)”而言，能源互聯(lián)網(wǎng)的主要入口是分布式能源和垃圾的資源化利用等。

●分布式能源

所謂分布式能源，是指分布在用戶端的能源綜合利用系統(tǒng)，將有望改變當(dāng)前能源的生產(chǎn)和消費(fèi)形態(tài)。然而，大量分布式能源生產(chǎn)者出現(xiàn)的個(gè)體交易需求，必將帶來(lái)海量的需求信息，只有便捷、高效、低成本的信息處理平臺(tái)才能滿足這種變化。因此，未來(lái)分布式能源只有采用互聯(lián)網(wǎng)模式，靠互聯(lián)網(wǎng)思維才能解決問(wèn)題?，F(xiàn)在我們購(gòu)物有淘寶網(wǎng)，未來(lái)“能源淘寶網(wǎng)”也會(huì)出現(xiàn)，甚至?xí)霈F(xiàn)“買電網(wǎng)”“買氣網(wǎng)”等平臺(tái)，它們對(duì)現(xiàn)有能源體系一定具有顛覆性。

目前，能源互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)展得最好的是德國(guó)。在德國(guó)，能源互聯(lián)網(wǎng)主要體現(xiàn)在電力行業(yè)中的改革創(chuàng)新方面，因?yàn)榈聡?guó)的電力市場(chǎng)結(jié)構(gòu)是配售分離的。售電企業(yè)是能源互聯(lián)網(wǎng)最積極的參與者和創(chuàng)新者，因?yàn)檫@些公司在創(chuàng)新過(guò)程中得到了收益。從產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)來(lái)看，銷售端也更容易形成與互聯(lián)網(wǎng)的接口，如充電樁、電動(dòng)車、網(wǎng)上交易平臺(tái)、虛擬電廠、智能電表等創(chuàng)新接入方式，創(chuàng)造了數(shù)不勝數(shù)的商業(yè)模式。

未來(lái)，中國(guó)的能源行業(yè)一定會(huì)出現(xiàn)新能源生產(chǎn)和消費(fèi)的商業(yè)模式，其特征就是互聯(lián)網(wǎng)和分布式能源的深度融合。從能源產(chǎn)品方面看，可再生能源將逐漸占據(jù)主流，天然氣等清潔氣體能源將成為重要支撐。從能源市場(chǎng)參與主體看，由于用戶對(duì)能源需求的多樣化和個(gè)性化，市場(chǎng)主體將呈現(xiàn)多元化態(tài)勢(shì)，分布式能源將成為新的市場(chǎng)單元，消費(fèi)者對(duì)傳統(tǒng)大能源公司的依賴將逐漸降低。從市場(chǎng)交易方面看，由于能源互聯(lián)網(wǎng)具有“人人既是消費(fèi)者，也可以是生產(chǎn)者”的特征，能源交易將呈現(xiàn)多邊化的特征，各類交易主體在市場(chǎng)中既自由競(jìng)爭(zhēng)，又相互協(xié)作，最終實(shí)現(xiàn)能源效率最優(yōu)和能源價(jià)值的最大化。從網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)方面看，能源互聯(lián)網(wǎng)離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)智能化，復(fù)雜的多邊交易和雙向流動(dòng)將使能源輸送面臨極大挑戰(zhàn)，沒(méi)有智能手段很難實(shí)現(xiàn)。如何實(shí)現(xiàn)能源網(wǎng)絡(luò)的自由接入、互聯(lián)互通和智能配送，是實(shí)現(xiàn)交易的重要基礎(chǔ)。

對(duì)能源消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，能源互聯(lián)網(wǎng)能為其帶來(lái)更低廉的成本、更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和更自主的權(quán)利。從資源利用角度看，能源互聯(lián)網(wǎng)讓更多分散的可再生能源得到利用，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，極大地提升利用效率。對(duì)個(gè)人而言，自發(fā)自用既能降低成本，又能將多余的能源直接賣給其他消費(fèi)者，去掉中間環(huán)節(jié)，降低交易成本。

分布式能源將成為撕開(kāi)能源互聯(lián)網(wǎng)大幕的契機(jī)，互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將成為最有力的推手。以分布式能源撬動(dòng)的能源互聯(lián)網(wǎng)，其最終內(nèi)涵和概念肯定會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于分布式能源之間的融合發(fā)展，大于新興能源之間的互聯(lián)互通，發(fā)展到成熟階段應(yīng)該是所有能源形態(tài)都可以在一個(gè)平臺(tái)之間實(shí)現(xiàn)融合。

●垃圾的資源化利用

第一，從垃圾分類的角度出發(fā)。自2000年以來(lái)，為應(yīng)對(duì)“垃圾圍城”，北京、上海、廣州等8座城市先后進(jìn)行了垃圾分類試點(diǎn)推廣。然而，居民參與意識(shí)薄弱、政府職能的錯(cuò)位與缺位使得試點(diǎn)計(jì)劃缺乏可持續(xù)性，垃圾分類最終偃旗息鼓。在這個(gè)背景下，“互聯(lián)網(wǎng)+”的垃圾分類回收模式應(yīng)運(yùn)而生。將互聯(lián)網(wǎng)引入垃圾分類回收領(lǐng)域，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)線上服務(wù)平臺(tái)和線下回收服務(wù)體系兩線建設(shè)，形成線上投廢、線下交投的模式，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)整合上下游資源，回收專業(yè)隊(duì)伍承接回收與付費(fèi)。這一舉措將垃圾分類回收利用與能源互聯(lián)網(wǎng)更加緊密地聯(lián)系起來(lái)。

第二，從垃圾處理的角度出發(fā)。當(dāng)前，我國(guó)在垃圾處理方面主要采用焚燒、填埋和綜合利用（垃圾再生后循環(huán)使用）3種方法。采用焚燒的方法最為快捷，達(dá)到垃圾的資源化處理，但焚燒會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體，進(jìn)而嚴(yán)重污染大氣。填埋方式投資少、工藝簡(jiǎn)單、處理量大，較好地實(shí)現(xiàn)了地表的無(wú)害化，但此方法會(huì)占用大量土地資源，對(duì)土地也會(huì)產(chǎn)生巨大傷害。綜合利用法是遠(yuǎn)期垃圾處理的方向。無(wú)論采取哪種方法，都需要對(duì)其進(jìn)行有效的實(shí)施管理，使得垃圾處理在城市發(fā)展過(guò)程以及城市規(guī)模不斷擴(kuò)大過(guò)程中，能夠快捷有效地處理垃圾及收運(yùn)系統(tǒng)常規(guī)和突發(fā)事件，使各項(xiàng)管理科學(xué)、合理、規(guī)范，將垃圾分類處理與能源互聯(lián)網(wǎng)緊密結(jié)合起來(lái)。

能源互聯(lián)網(wǎng)是對(duì)當(dāng)前整個(gè)能源利用體系的顛覆性革命，相較于新能源電力系統(tǒng)，能源互聯(lián)網(wǎng)對(duì)能源產(chǎn)業(yè)，甚至經(jīng)濟(jì)社會(huì)變革和發(fā)展具有更深遠(yuǎn)的意義。而電力系統(tǒng)作為能源互聯(lián)網(wǎng)的核心模塊，新能源的電力系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)能夠與能源互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行對(duì)接和整合。當(dāng)前應(yīng)該做好我國(guó)能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和新能源建立系統(tǒng)的對(duì)接與整合工作，從頂層設(shè)計(jì)、整體規(guī)劃到具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)都要進(jìn)行相應(yīng)的鏈接、銜接，完善和統(tǒng)一相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，做到標(biāo)準(zhǔn)先行，從而減少二次升級(jí)的成本，集中當(dāng)前有效的資源和時(shí)間，推動(dòng)我國(guó)能源革命和經(jīng)濟(jì)社會(huì)跨越式發(fā)展。

能源互聯(lián)網(wǎng)的出口

能源互聯(lián)網(wǎng)就是把互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與清潔能源的發(fā)展應(yīng)用到能源的開(kāi)采、配送各個(gè)環(huán)節(jié)中，把能源利用從原來(lái)的集中式變成分散式，將電力、油氣、交通、信息等網(wǎng)絡(luò)集合起來(lái)，成為能源共享的網(wǎng)絡(luò)。能源互聯(lián)網(wǎng)的分散協(xié)同調(diào)度與控制需要在線實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的信息采集、傳輸、分析與決策的支持。因此，能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)對(duì)信息和通信技術(shù)（ICT）提出了更高、更多的要求。

實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集、管理、分析及互動(dòng)服務(wù)，離不開(kāi)通信網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)應(yīng)用等信息和通信技術(shù)。其中，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)能夠?yàn)槟茉椿ヂ?lián)網(wǎng)中管網(wǎng)安全監(jiān)控、能源生產(chǎn)、能源傳輸、能源消耗各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、分析提供支撐。大數(shù)據(jù)平臺(tái)具備為能源互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、計(jì)算等能力，包含開(kāi)放式存儲(chǔ)計(jì)算框架、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、流式計(jì)算、NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)、交互分析引擎、對(duì)象存儲(chǔ)處理等組件。數(shù)據(jù)挖掘則是從海量數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)有價(jià)值信息的過(guò)程，包含關(guān)聯(lián)分析、聚類算法、分類算法等。

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧新能源運(yùn)維與評(píng)估平臺(tái)包含以下功能：

第一，新能源功率預(yù)測(cè)。該平臺(tái)利用電站歷史數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)以及人工智能技術(shù)，得到未來(lái)時(shí)間段內(nèi)新能源場(chǎng)站的功率預(yù)測(cè)，指導(dǎo)電站調(diào)度合理上報(bào)計(jì)劃發(fā)電值。同時(shí)，它能夠根據(jù)單個(gè)機(jī)組的功率值跟蹤進(jìn)行故障預(yù)判，提高新能源場(chǎng)站的運(yùn)營(yíng)水平。

第二，性能評(píng)估。該平臺(tái)集成和整理國(guó)內(nèi)外業(yè)界主要指標(biāo)，全面評(píng)估設(shè)備狀態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題。它還可以分析與預(yù)測(cè)設(shè)備當(dāng)前與未來(lái)的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性狀態(tài)，輔助企業(yè)提升其日常運(yùn)維技術(shù)水平，減少停運(yùn)時(shí)間，提升整體利潤(rùn)。

第三，設(shè)備運(yùn)行優(yōu)化。該平臺(tái)能夠及時(shí)預(yù)測(cè)未來(lái)設(shè)備主要部件發(fā)生故障。它還能夠依據(jù)機(jī)組運(yùn)行的實(shí)際狀況，通過(guò)科學(xué)合理地安排檢修工作，以最少的資源保持風(fēng)機(jī)的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠的運(yùn)行能力。此外，它可以預(yù)測(cè)未來(lái)?yè)p失電量分布，結(jié)合功率精確估計(jì)未來(lái)最可能的發(fā)電量，并針對(duì)損失因素，給出優(yōu)化方案。

第四，資產(chǎn)優(yōu)化。該平臺(tái)能夠綜合考慮設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、歷史設(shè)備部件故障信息，最優(yōu)化設(shè)備備品、備件數(shù)量，減少庫(kù)存，保證備件供應(yīng)。

基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)的電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)涉及配網(wǎng)臺(tái)區(qū)的功率、電壓、電流等三個(gè)業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)，試點(diǎn)應(yīng)用結(jié)果表明，可基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)的查詢計(jì)算功能進(jìn)行快速改造，數(shù)據(jù)加工結(jié)果與基于傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)過(guò)程計(jì)算結(jié)果一致，且在數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)源清洗、異動(dòng)監(jiān)測(cè)、異動(dòng)清洗和數(shù)據(jù)展現(xiàn)等5個(gè)計(jì)算處理過(guò)程耗時(shí)上，基于大數(shù)據(jù)平臺(tái)處理耗時(shí)僅為基于傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)處理耗時(shí)的1/5，充分體現(xiàn)了在海量數(shù)據(jù)處理的優(yōu)越性。

總之，能源互聯(lián)網(wǎng)基于分布式能源和垃圾資源化利用的必要性逐漸顯見(jiàn)，其作為輸入端，提供大量的數(shù)據(jù)支持；而能源互聯(lián)網(wǎng)終端則將數(shù)據(jù)加以處理。隨著時(shí)代的發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建及運(yùn)行過(guò)程中扮演海量數(shù)據(jù)管理與分析的角色，是保障能源互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。隨著能源互聯(lián)網(wǎng)不斷建設(shè)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷提升，未來(lái)大數(shù)據(jù)技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越多，同時(shí)也會(huì)推動(dòng)業(yè)務(wù)與技術(shù)的雙重進(jìn)步。