ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００９－３２３０.２０２１.０４.０１４
趋势初探
张㊀杰
(晋能控股电力集团热电三期项目筹备处ꎬ大同０３７０００)
摘㊀要：风光水火储智慧能源集计算机㊁大数据㊁人工智能等先进技术于一身ꎬ并致力于开发㊁使用㊁输配㊁销售㊁储存㊁调度㊁使用㊁生产各类能源ꎬ借助实时预测㊁多参数寻优处理以及闭环控制等优势ꎬ将实现能源与信息的深度融合ꎬ从而让整个能源系统持续保持最佳状态ꎮ基于此ꎬ文中将从风光水火储智慧能源基本结构入手ꎬ对风光水火储智慧能源业务一体化平台的发展以及趋势进行探讨ꎮ
关键词：风光水火储智慧能源ꎻ业务一体化平台ꎻ发展ꎻ趋势
中图分类号:ＴＫ０１８㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀文章编号:１００９－３２３０(２０２１)０４－００４９－０３
ＡＰｒｅｌｉｍｉｎａｒｙＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＴｒｅｎｄｏｆｔｈｅＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＰｌａｔｆｏｒｍｏｆＷｉｎｄꎬＷａｔｅｒꎬＦｉｒｅａｎｄＳｔｏｒａｇｅＳｍａｒｔＥｎｅｒｇｙＢｕｓｉｎｅｓｓ
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Ｄａｔｏｎｇ０３７０００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｗｉｎｄꎬｗａｔｅｒａｎｄｆｉｒｅｓｔｏｒａｇｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｅｎｅｒｇｙｉｎｔｅｇｒａｔｅｓｃｏｍｐｕｔｅｒꎬｂｉｇｄａｔａꎬａｒｔｉｆｉｃｉａｌｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅａｎｄｏｔｈｅｒａｄｖａｎｃｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓꎬａｎｄｉｓｃｏｍｍｉｔｔｅｄｔｏｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬｕｓｅꎬｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎꎬｓａｌｅｓꎬｓｔｏｒａｇｅꎬｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇꎬｕｓｅａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆａｌｌｋｉｎｄｓｏｆｅｎｅｒｇｙ.Ｗｉｔｈｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｒｅａｌ－ｔｉｍｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎꎬｍｕｌｔｉｐａｒａｍｅｔｅｒｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌꎬｔｈｅｄｅｅｐｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆｅｎｅｒｇｙａｎｄｉｎｆｏｒ
ｍａｔｉｏｎｗｉｌｌｂｅｒｅａｌｉｚｅｄꎬｓｏａｓｔｏｋｅｅｐｔｈｅｗｈｏｌｅｅｎｅｒｇｙｓｙｓｔｅｍａｔｉｔｓｂｅｓｔｓｔａｔｕｓ.Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｉｓꎬｔｈｉｓｐａｐｅｒｗｉｌｌｓｔａｒｔｆｒｏｍｔｈｅｂａｓｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｗｉｎｄꎬｗａｔｅｒａｎｄｈｅａｔｓｔｏｒａｇｅｓｍａｒｔｅｎｅｒｇｙｂｕｓｉｎｅｓｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｔｒｅｎｄｓａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｗｉｎｄꎬｗａｔｅｒａｎｄｆｉｒｅｓｔｏｒａｇｅｓｍａｒｔｅｎｅｒｇｙꎻｂｕｓｉｎｅｓｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｐｌａｔｆｏｒｍꎻｄｅｖｅｌｏｐ￣ｍｅｎｔꎻｔｒｅｎｄ
０㊀引㊀言
收稿日期:２０２１－０１－１０㊀㊀修订日期:２０２１－０２－２６作者简介：张㊀杰(１９８８－)ꎬ男ꎬ本科ꎬ助理工程师ꎬ火力发电ꎮ
传统能源企业在生产经营的过程中ꎬ各个企业
模块呈独立运行的状态ꎬ而且功能比较单一化ꎬ业务之间存在矛盾㊁协同难度比较大ꎻ同时ꎬ随着市场需求的不断增大ꎬ各大业务模块功能也需要不断扩张ꎬ那么所要面对的成本以及技术难度也会不断攀升ꎮ在化石等传统能源进入低增长时代之后ꎬ能源转型将成为发展趋势ꎬ为此ꎬ我国推出了一系列促
进风光水火储智慧能源发展以及技术改革的指导意见以及相关政策ꎬ为风光水火储智慧能源业务一体化发展奠定了坚实的基础ꎮ以信息技术为核心ꎬ对风光水火储智慧能源系统中流程复杂㊁高实时性㊁数据密集等问题进行解决ꎬ将能够推动风光水火储智慧能源业务一体化平台的发展ꎮ
１㊀风光水火储智慧能源
从传统能源结构来看ꎬ有关能源的所有活动
环节ꎬ例如ꎬ开采㊁运输㊁生产㊁使用㊁储存等ꎬ其之间的接口比较单一化ꎬ主要是借助交易合同来促
９
４２０２１年第４期(总第２８０期)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀应用能源技术㊀
成各个环节的协调开展ꎮ如今ꎬ传统能源进入到
低增长时代ꎬ迫切需要推动能源转型以及技术革
命ꎬ而风光水火储智慧能源将成为未来能源领域
发展的主要趋势ꎮ所谓风光水火储智慧能源ꎬ简
单来讲就是通过人工智能㊁大数据㊁物联网等技
术ꎬ将传统能源结构的各个环节合理集成起来ꎬ并
进一步完善能源的开采㊁生产㊁运输㊁调配㊁储存㊁
销售㊁调度等各个环节的性能数据㊁业务数据㊁运
行数据以及维护数据ꎬ并对相关数据进行实时检
测㊁分析以及计算ꎬ可为能源业务的进一步开展进
行预测ꎬ进而实现能源与信息深度融合的目
标[１]ꎮ 风光水火储一体化 侧重于电源基地开发ꎬ结合当地资源条件和能源特点ꎬ因地制宜采取
风能㊁太阳能㊁水能㊁煤炭等多能源品种发电互相
补充ꎬ并适度增加一定比例储能ꎬ不仅能够解决传
统能源结构中存在的信息孤岛问题ꎬ从而让能源
管理者㊁能源需求侧以及能源供给侧广泛参与进
来ꎻ统筹各类电源的规划㊁设计㊁建设㊁运营ꎬ积极
探索 风光储一体化 ꎬ因地制宜开展 风光水储
一体化 ꎬ稳妥推进 风光火储一体化 ꎬ让各个环
节之间的协调运行朝着自动化㊁智能化方向发展ꎬ
从而让能源系统持续保持最佳状态ꎮ
２㊀风光水火储智慧能源业务一体化平台的发展
２.１㊀构建风光水火储智慧能源系统框架
风光水火储智慧能源业务一体化发展是能源
转型以及技术革命的必然趋势ꎮ从实际情况来
看ꎬ构建风光水火储智慧能源系统框架非常重要ꎬ
其中需要加强关注以及研究的领域主要有：智慧
化功能的实现以及应用㊁对配置进行优化㊁加强系
统之间的互联互通㊁促进产业之间实现深度融合
等ꎮ对能源市场演变发展的需求进行全面㊁深入
的分析ꎬ进而掌握现有能源结构的优势ꎬ并在已有
的能源工业㊁能源信息化产业㊁资源禀赋等基础
上ꎬ对能源协同监管㊁能源自主安全等约束性进行
分析ꎬ可进一步满足不同领域的能源需求ꎻ同时坚
持绿㊁安全㊁高效㊁灵活的发展理念ꎬ对风光水火
储智慧能源系统进行完善ꎬ注重风光水火储智慧
能源产业生态体系㊁风光水火储智慧能源体系市
场化机制的构建ꎬ从而为业务一体化平台的发展
与实践奠定坚实的基础ꎮ对于增量风光水储一体化ꎬ按照国家及地方相关环保政策㊁生态红线㊁水
资源利用政策要求ꎬ严控中小水电建设规模ꎬ例
如ꎬ以西南水电基地为基础ꎬ优先汇集近区新能源
电力ꎬ优化配套储能规模ꎬ因地制宜明确风光水储
一体化实施方案ꎮ又例如ꎬ以大型煤炭(或煤电)
基地为基础ꎬ优先汇集近区新能源电力ꎬ优化配套
储能规模ꎬ科学论证并严格控制煤电规模ꎬ明确风
光火储一体化实施方案ꎻ对于增量就地开发消纳 一体化 项目ꎬ在充分评估当地资源条件和消纳能力的基础上ꎬ优先利用近区新能源电力ꎬ充分发
挥配套煤电和储能设施调节能力ꎬ明确风光火储
一体化实施方案ꎮ
２.２㊀业务一体化平台的发展
风光水火储智慧能源业务一体化平台的发展ꎬ
体现着传统能源业务结构朝着风光水火储智慧能
源智能化业务结构的转变ꎬ在这个转化的过程中ꎬ
需要特别注意的是：第一ꎬ一体化数据仓库的完善ꎮ
一体化数据仓库中有各种数据源ꎬ但是需要将各种
数据源之间的隔阂打通ꎬ才能实现数据共享ꎬ从而
为一体化数据仓库的实现奠定基础ꎮ第二ꎬ一体化
业务平台ꎬ该平台是跨界平台ꎬ集计算机㊁大数据㊁
人工智能等先进技术于一身ꎬ并致力于开发㊁使用㊁
输配㊁销售㊁储存㊁调度㊁使用㊁生产各类能源ꎬ借助
实时预测㊁多参数寻优处理以及闭环控制等优势ꎬ
将实现能源与信息的深度融合ꎻ同时ꎬ可最大限度
保障风光水火储智慧能源建设㊁运维以及经营管理
稳定开展ꎬ可提升整个系统的风险预测能力㊁交易
决策能力以及供需对接能力[３]ꎮ
整体来讲ꎬ风光水火储智慧能源业务一体化平
台是风光水火储智慧能源发展的重要方向之一ꎬ其
他还有国家能源安全发展㊁人工智能深度应用㊁自
主可控㊁产业生态融合等方向ꎮ其中ꎬ业务一体化
平台可集成以及聚合多态业务㊁多元数据ꎬ能够有
效降低集成风险㊁运维成本ꎬ同时ꎬ还可以提升业务
服务效率与质量ꎬ有效解决信息孤岛㊁管理隔阂等
问题ꎮ业务一体化平台体现出这些特点: (１)实现数据融合
风光水火储智慧能源业务一体化平台是风光
水火储智慧能源发展方向之一ꎬ也属于基础平台ꎬ
因为能够将风光水火储智慧能源所需的全生态数
据全部打通ꎬ并最大限度保障非结构化㊁结构化等
０５㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀应用能源技术㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２１年第４期(总第２８０期)
各类数据可以在平台实现共享㊁传输ꎬ从而为能源的开采㊁生产㊁使用㊁运输㊁调度㊁经营等各类业务数据的全面融合与优化打下坚实的基础ꎮ(２)促进业务深度融合
业务一体化平台的整合能力比较强ꎬ对于传统能源结构中的零散业务可针对性进行整合ꎬ从而完善生产㊁控制㊁经营㊁服务㊁管理等各项功能ꎬ有利于对业务流转速度进行优化ꎬ而更为关键的是智慧应用与业务场景可以实现更深层次的融合ꎬ也就是可以根据业务的实际需求而及时完善智慧应用ꎬ为各项业务
的有序开展奠定基础ꎮ以 风光水储一体化 为例ꎬ对于存量水电基地ꎬ结合送端水电出力特性㊁新能源特性㊁受端系统条件和消纳空间ꎬ在保障可再生能源利用率的前提下ꎬ研究论证消纳近区风光电力㊁增加储能设施的必要性和可行性ꎬ鼓励存量水电机组通过龙头电站建设优化出力特性ꎬ明确就近打捆新能源电力的 一体化 实施方案ꎮ
(３)加强平台融合
加强风光水火储智慧能源业务一体化平台内部的融合ꎬ主要是对已有的平台ꎬ或者是系统进行优化ꎬ可以通过虚拟化的手段来统一部署以及管理平台内部的系统ꎮ同时ꎬ对不同功能模块的目标进行分析梳理与整合ꎬ为开发共享㊁功能融合㊁智能管理㊁双向通信等目标的实现奠定基础ꎮ３㊀风光水火储智慧能源发展趋势３.１㊀多元化运营模式将会长期共存
从风光水火储智慧能源业务一体化的发展来看ꎬ其中前期发展非常关键ꎬ因为这个时期的发展属于捆绑式发展ꎬ例如ꎬ水㊁风㊁光㊁储以及发电㊁供热㊁制冷等产业需要以捆绑模式实现综合发展ꎬ其作用是将能源供需的协调能力提起来ꎬ为业务一体化平台的发展奠定资源基础ꎮ为了能够进一步发挥风光水火储智慧能源业务一体化的节能潜力ꎬ现阶段还需要充分挖掘天然气㊁太阳能㊁风能㊁水能㊁煤电等资源组合的优势ꎬ借助业务一体化平台的联合㊁协调㊁智能控制的功能ꎬ可以增强各个能源以及系统之间互动性ꎬ可实现能源最优分配的目标ꎮ此外ꎬ风光水火储智慧能源业务一体化平台的发展还应当考虑当
地情况ꎬ结合当地的产业的特点ꎬ加强能源系统的建设与完善ꎬ可实现就地供应ꎬ可最大限度利用好能源ꎻ同时ꎬ以能源为基础构建能源综合体ꎮ整体来讲ꎬ我国风光水火储智慧能源未来的发展趋势还会以多元化运营模式长期共存为主ꎬ例如ꎬ基地式㊁分布式㊁集中式等会长期共存[４]ꎮ
３.２㊀形成风光水火储智慧能源共同体
如今ꎬ能源消费的方式朝着特高压远距离输电以及可再生能源过渡ꎮ在全球能源合作与治理以及 一带一路 全面推进的背景下ꎬ风光水火储智慧能源业务一体化发展将成为我国最新能源的标准㊁技术以及装备输出ꎬ与我国风光水火储智慧能源发展战略相符合ꎬ目的是从源头上对医疗健康㊁贫困人口㊁气候变化㊁环境污染等各类难题进行解决ꎮ风光水火储智慧能源业务一体化发展将最终能够形成风光水火储智慧能源共同体ꎬ借助云边端控模式对能源有关的系统㊁设备㊁终端进行控制ꎬ进而对能源的生产㊁传输㊁调度㊁交易㊁消费㊁使用㊁储存等各个环节的进行管控ꎻ尤其是国际化的风光水火储智慧能源业务一体化平台以及风光水火储智慧能源共同体ꎬ将能够服务于更多国家ꎬ而且可以促成更多国家在能源上实现智能协作[５]ꎮ
４㊀结束语
在传统能源进入到低增长时代以及再生能源㊁清洁能源全面发展的时代背景下ꎬ对能源转型以及技术革命提出了要求ꎬ这就需要在保障国家能源安全的基础上ꎬ推动风光水火储智慧能源业务一体化发展ꎬ
借助先进的技术与设备ꎬ为市场提供更多优质的服务ꎬ并朝着能源高质量发展目标不断前进ꎮ
参考文献
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１５
２０２１年第４期(总第２８０期)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀应用能源技术㊀
