3月5日正式發布的《上海城市能源互聯(lian)網白皮書》,是(shi)國內(nei)首份關于(yu)城市能源互聯(lian)網的白皮書,首次(ci)明(ming)確(que)提出了城市能源互聯(lian)網的定義,并給(gei)出了上海建(jian)設城市能源互聯(lian)網的方向和路徑(jing)。
城市(shi)能(neng)源(yuan)互(hu)聯網,是支撐現代城市(shi)發(fa)展(zhan)的(de)重(zhong)大基礎設施,以(yi)城市(shi)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)電網和(he)泛在電力(li)物(wu)聯網為核心,有機融合(he)能(neng)源(yuan)系(xi)(xi)統(tong)(tong)、信息(xi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)、社會系(xi)(xi)統(tong)(tong),以(yi)能(neng)源(yuan)互(hu)聯互(hu)通(tong)和(he)信息(xi)全面感(gan)知為方向,聯合(he)城市(shi)天然氣、熱(re)力(li)、電氣化交(jiao)通(tong)等系(xi)(xi)統(tong)(tong),形成的(de)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)靈活(huo)、萬(wan)物(wu)互(hu)聯、多能(neng)互(hu)補、開放融合(he)、綠色(se)高(gao)效的(de)現代城市(shi)智(zhi)(zhi)(zhi)慧能(neng)源(yuan)系(xi)(xi)統(tong)(tong)。
電能(neng)在(zai)終端(duan)能(neng)源消耗(hao)(hao)中(zhong)(zhong)占(zhan)比(bi)90%,可再生(sheng)能(neng)源在(zai)總(zong)能(neng)源消耗(hao)(hao)中(zhong)(zhong)占(zhan)比(bi)70%,清潔能(neng)源在(zai)總(zong)能(neng)耗(hao)(hao)中(zhong)(zhong)占(zhan)比(bi)80%,“站-線-臺-戶”全要素泛在(zai)物(wu)聯(lian)覆(fu)(fu)蓋率100%,供(gong)電可靠性99.999%,單位GDP能(neng)耗(hao)(hao)0.21噸(dun)標準煤/萬元——這些(xie)數據,描繪(hui)的是2030年,上海張江科(ke)學(xue)(xue)城(cheng)能(neng)源互(hu)聯(lian)網示范工程建成(cheng)后的成(cheng)效。覆(fu)(fu)蓋占(zhan)地面積94平方千米(mi)的張江科(ke)學(xue)(xue)城(cheng)的這張能(neng)源互(hu)聯(lian)網,將成(cheng)為我國(guo)乃(nai)至(zhi)世界未來城(cheng)市電網發展的樣板。
在《上海城市(shi)能源(yuan)互(hu)(hu)聯網(wang)(wang)白皮書》(以下(xia)簡稱“《白皮書》”)的(de)勾畫下(xia),核心特征(zheng)是以客戶(hu)為中心,以電網(wang)(wang)為核心,以泛在電力物(wu)聯網(wang)(wang)為基礎,清潔高效、安全可靠、融合互(hu)(hu)動(dong)、高度智能的(de)城市(shi)能源(yuan)互(hu)(hu)聯網(wang)(wang),呼之欲出。
泛在電力物聯網將成為城市能源互聯網的數據流承載
2017年度(du),上(shang)海(hai)(hai)能(neng)源消費(fei)總量為11862萬噸標準煤(mei),占全(quan)(quan)國總能(neng)耗(hao)的2.64%,居(ju)全(quan)(quan)國之首;年度(du)能(neng)耗(hao)密(mi)度(du)18709.8噸標準煤(mei)/平方(fang)千米,是全(quan)(quan)國平均水平的40倍(bei)。上(shang)海(hai)(hai)亟(ji)待(dai)構建(jian)滿足巨大(da)能(neng)源需求(qiu)的城(cheng)市能(neng)源系統,為城(cheng)市的后續發展提供充足動力(li)。
但是,上海城(cheng)(cheng)市(shi)區域能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)儲量匱乏(fa),能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)消費結構不合理,且能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)利用(yong)效(xiao)率偏低。此外(wai),上海能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)系統物聯(lian)網技(ji)術(shu)應用(yong)水平(ping)與技(ji)術(shu)發(fa)展水平(ping)相對落(luo)后,互(hu)聯(lian)感知能(neng)力有待提升。城(cheng)(cheng)市(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)系統雖然積累了(le)大量數據(ju),但缺乏(fa)有效(xiao)的集成、挖掘和(he)利用(yong)。
針(zhen)對這些問題,城市能(neng)源(yuan)互聯(lian)網無疑是(shi)(shi)一項(xiang)有效的(de)(de)破解方(fang)案(an)。針(zhen)對能(neng)源(yuan)儲量匱乏,以電能(neng)為代表的(de)(de)外來清潔(jie)(jie)能(neng)源(yuan)的(de)(de)輸入和消納是(shi)(shi)最佳(jia)解決方(fang)案(an);針(zhen)對能(neng)源(yuan)消費結(jie)構不(bu)合(he)理,提(ti)升清潔(jie)(jie)能(neng)源(yuan)占比(bi)是(shi)(shi)城市綠色發展(zhan)的(de)(de)必然選(xuan)擇;提(ti)高綜合(he)能(neng)源(yuan)利用效率,則是(shi)(shi)降低(di)單(dan)位GDP能(neng)耗的(de)(de)可行途徑。
在(zai)現(xian)有物理(li)電網的(de)基礎上,一張萬(wan)(wan)物互聯(lian)(lian)、萬(wan)(wan)物感(gan)知(zhi)的(de)泛在(zai)電力物聯(lian)(lian)網將成(cheng)為城市能源(yuan)互聯(lian)(lian)網的(de)數據流承載。而(er)以(yi)此為依(yi)托(tuo)所構(gou)建的(de)統(tong)一、互通的(de)能源(yuan)信息平(ping)臺(tai),則將為能源(yuan)數據價值(zhi)的(de)深度(du)挖(wa)掘提供可能。
今年,國(guo)家電(dian)網有限(xian)公(gong)司明確提出要建設(she)“三型兩(liang)網”世界一(yi)流能(neng)(neng)源互聯網企業。上海在城市(shi)能(neng)(neng)源互聯網領域的先(xian)行嘗試,將成為實現這(zhe)一(yi)目標的示范。
城市能源互聯網可助力安全高效城市能源體系建設
城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)互(hu)聯網(wang)作為覆蓋城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)(shi)區(qu)域(yu)的(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)互(hu)聯系(xi)統,由多個園(yuan)區(qu)級(ji)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)互(hu)聯網(wang)組成,為城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)和(he)(he)信息的(de)流通提(ti)供了載體(ti)。構建城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)互(hu)聯網(wang),將打破(po)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)電(dian)力就(jiu)地(di)平衡的(de)瓶頸,促(cu)進(jin)各類能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)與(yu)電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)轉換,提(ti)高清(qing)潔能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)在供給(gei)側和(he)(he)電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)在消費側的(de)使用比重,優化城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)結構、提(ti)高能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)利(li)用效率、促(cu)進(jin)清(qing)潔能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)開發利(li)用,最終實現城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)(shi)(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)消費的(de)基本無碳(tan)化。
城(cheng)市(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)互(hu)聯(lian)網(wang)(wang)以(yi)客(ke)戶為中心,可(ke)(ke)形(xing)成服務導(dao)向、創新驅(qu)動(dong)(dong)、協同(tong)發展(zhan)的(de)城(cheng)市(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)互(hu)聯(lian)網(wang)(wang)發展(zhan)模(mo)式(shi);以(yi)電網(wang)(wang)為核心,可(ke)(ke)實現(xian)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)系統(tong)的(de)廣泛(fan)(fan)融(rong)合(he)(he)和(he)城(cheng)市(shi)用(yong)能(neng)(neng)的(de)高(gao)(gao)(gao)(gao)效安(an)全(quan)(quan)(quan)供應(ying);以(yi)泛(fan)(fan)在(zai)電力物聯(lian)網(wang)(wang)為基礎,可(ke)(ke)實現(xian)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)系統(tong)各環節的(de)萬物互(hu)聯(lian)、人(ren)機交互(hu),打造狀態全(quan)(quan)(quan)面感知、信息(xi)高(gao)(gao)(gao)(gao)效處(chu)理、應(ying)用(yong)便捷靈活的(de)全(quan)(quan)(quan)業務泛(fan)(fan)在(zai)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)物聯(lian)網(wang)(wang)。這(zhe)張網(wang)(wang)清潔高(gao)(gao)(gao)(gao)效,可(ke)(ke)提升全(quan)(quan)(quan)社(she)會(hui)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)綜(zong)合(he)(he)利用(yong)效率;這(zhe)張網(wang)(wang)安(an)全(quan)(quan)(quan)可(ke)(ke)靠,可(ke)(ke)以(yi)提升能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)安(an)全(quan)(quan)(quan)供應(ying)能(neng)(neng)力;這(zhe)張網(wang)(wang)融(rong)合(he)(he)互(hu)動(dong)(dong),能(neng)(neng)夠實現(xian)多種(zhong)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)高(gao)(gao)(gao)(gao)效融(rong)合(he)(he),能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)信息(xi)深度(du)融(rong)合(he)(he),能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)供需友(you)好互(hu)動(dong)(dong);這(zhe)張網(wang)(wang)高(gao)(gao)(gao)(gao)度(du)智能(neng)(neng),可(ke)(ke)助力建成安(an)全(quan)(quan)(quan)高(gao)(gao)(gao)(gao)效的(de)城(cheng)市(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)體系。
從功能上(shang)來看(kan),這張網可以(yi)充分發(fa)揮電網在能源匯集傳(chuan)輸(shu)和轉換利用中(zhong)的(de)樞紐作用,實(shi)現(xian)能源資(zi)源的(de)大(da)范(fan)圍優(you)化(hua)配(pei)置(zhi)和綜(zong)合服務平(ping)(ping)臺(tai)構建(jian),還可以(yi)成(cheng)為(wei)社會各方共(gong)同參與(yu)、共(gong)享價值的(de)開放平(ping)(ping)臺(tai)。
在上海打造世界一流樣板
根據計劃(hua),上海(hai)推(tui)進城(cheng)市能源互聯網建(jian)設(she)將分“示范建(jian)設(she)、全面(mian)深化、引領提升(sheng)”“三步走(zou)”。
2019~2020年為示范建(jian)設階(jie)(jie)段(duan),開(kai)展關鍵技(ji)術試點應(ying)用,打造城市(shi)泛在(zai)電力(li)(li)物聯網(wang)標桿工程,建(jian)成一批城市(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)(hu)聯網(wang)示范項目;2021~2030年為全(quan)面深化階(jie)(jie)段(duan),要全(quan)面推進(jin)泛在(zai)電力(li)(li)物聯網(wang)技(ji)術應(ying)用與城市(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)(hu)聯網(wang)工程建(jian)設,建(jian)成一流城市(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)(hu)聯網(wang);2030~2050年為引(yin)領提升階(jie)(jie)段(duan),形成國際領先的城市(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)(hu)聯網(wang)核心技(ji)術及標準體系,引(yin)領全(quan)球城市(shi)能(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)(hu)聯網(wang)技(ji)術發展。
《白皮書》披露,上海將在(zai)(zai)張江科(ke)學(xue)城(cheng)(cheng)率(lv)先建(jian)(jian)設(she)世界一流城(cheng)(cheng)市(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)(hu)聯(lian)網工(gong)程。在(zai)(zai)示范建(jian)(jian)設(she)階(jie)段,上海將以張江科(ke)學(xue)城(cheng)(cheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)(hu)聯(lian)網示范工(gong)程為抓手,建(jian)(jian)設(she)“云-管(guan)-邊-端”六大(da)工(gong)程,率(lv)先全面建(jian)(jian)成“站-線-臺-戶”全要素泛在(zai)(zai)電力互(hu)(hu)聯(lian)網;在(zai)(zai)全面深(shen)化階(jie)段,將以張江科(ke)學(xue)城(cheng)(cheng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)(hu)聯(lian)網示范工(gong)程為積淀(dian),推進城(cheng)(cheng)市(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)(hu)聯(lian)網技(ji)術國(guo)(guo)際標(biao)準制訂及(ji)高端國(guo)(guo)際論(lun)壇活動,并(bing)在(zai)(zai)國(guo)(guo)內(nei)推廣(guang)建(jian)(jian)設(she)城(cheng)(cheng)市(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)(hu)聯(lian)網工(gong)程;到(dao)引(yin)領提升階(jie)段,將加大(da)城(cheng)(cheng)市(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)(hu)聯(lian)網技(ji)術及(ji)設(she)備的輸出(chu),構建(jian)(jian)城(cheng)(cheng)市(shi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)互(hu)(hu)聯(lian)網的“中國(guo)(guo)模式”。
到2020年(nian),張江(jiang)科(ke)學(xue)(xue)城(cheng)將實現泛(fan)在電力物聯網全(quan)覆(fu)蓋,張江(jiang)科(ke)學(xue)(xue)城(cheng)能(neng)源互(hu)聯網示范工(gong)(gong)程基本建(jian)成;關鍵科(ke)學(xue)(xue)技(ji)術創新、重大工(gong)(gong)程建(jian)設技(ji)術、全(quan)新能(neng)源經濟運作模(mo)式等方(fang)面(mian)達到世界(jie)領先水平(ping);上海(hai)城(cheng)市(shi)能(neng)源互(hu)聯網建(jian)設模(mo)式和(he)技(ji)術水平(ping)成為全(quan)球(qiu)城(cheng)市(shi)建(jian)設的風向標。
到2030年,上海將形成城(cheng)(cheng)市能源“一張網”的全新城(cheng)(cheng)市能源運行模(mo)式,關鍵指(zhi)標趕超(chao)紐約、巴黎(li)、東京、新加坡等城(cheng)(cheng)市,樹立能源互聯網建設的“城(cheng)(cheng)市標桿”。