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开创牛语| 蹇鹏:基于北斗高分遥感的分布式能源产业初探

日期:2019-04-29    来源:云海桥

国际太阳能光伏网

2019
04/29
12:54
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关键词: 分布式能源 能源结构 能源体系 太阳能企业

  3月26日,主题为“军民融创,共享未来”的2019北斗高分遥感融合应用高峰论坛暨“开创牛军民融创产业联盟”成立仪式在北京成功举办。
 
  本次论坛上,作为“开创牛“代表,特邀嘉宾北京华清普瑞科技发展有限公司总经理蹇鹏先生做了题为《基于北斗高分遥感的分布式能源产业初探》的主旨演讲。
 
 
  蹇鹏提到,今天的重点围绕一张图进行分步阐述。通过卫星拍摄反映中国大陆晚上使用能源情况的这张图上有几个能源带,像京津冀地区、长三角地区、珠三角地区,由于经济发达,用户活跃,因此能源消耗比较大。

 
 
  我国的能源形式
 
  从国家能源战略的安全角度,我们要保护好能源供给与能源消耗。为了更形象地解释,蹇鹏将互联网比喻为一个人的生命体,电网相当于我们的血管,能源物联网就相当于是我们器官和器官间的连接。
 
 
  蹇鹏指出,第一,能源的消耗是持续增长的,与国家经济增长呈正比。如果通过卫星图观察,我们会发现某一个区域突然亮度减弱,意味这个区域的经济发展遇到了一些问题,人们晚上没有去消费,也就没有对电的需求。所以通过能源消耗能够测算我们国家的经济走势与区域的经济走势。
 
 
  第二,能源结构,我们现在的能源主要以火电为主,其他能源都是辅助形式,回到第一张图,可以看到国家的西部、西北部、西南部晚上非常黑,但是这些地方是我们的能源,尤其是水电能源的发电大省。包括最近几年像风电、太阳能也是在西部地区,所以它产生了大量的能量,通过特高压输变电系统,把这些能量转移到东部地区、南部地区这些缺少能源的地方。这涉及一个叫能源半径的问题,如果从西部最远端把电送到东部的用户,则需要特高压的网络传输,存在线损的问题。因为驱动电能量的转移存在损耗,一般有5%、6%,甚至10%都有可能。另外我们国家削峰填谷,工业和生活最高耗电的时间段是白天,而夜间没有人消耗电,所以很多电是空耗的。因此从第一张图可以看到,一到晚上中国一半是特别亮,一半是特别暗,这也是我们国家的一个现状。
 
  分布式能源
 
  蹇鹏指出,随着能源互联网、互联网+智慧能源成为趋势,整个世界能源形式也在向数字化、低碳化、中心化发展。数字化能源结合新材料技术可以融合人工智能、大数据、甚至北斗,可以说分布式能源响应着世界能源发展形式的变化,是顺势而为。国家经济的快速发展正在推动着国家的能源转型,而我国作为世界第二大能源生产国,也是世界第二大能源消费国,面对能源资源日益紧缺的问题,需要对能源结构进行调整。
 
 
  能源储存在什么地方?需要什么样的设备来储存?储存之后又怎么把这些能源释放出去?这些问题都需要一一解决。如果将北斗技术应用到新能源领域,实现数量位精准控制:数就是我们所有的分布式能源的设备,包括储能电站数量的多少。量,即存储的电量,传输的电量是多少。位,即它们的位置在哪。这就像我们经常说中医有经络和穴位,而这个术语用西医是无法解释的,但是能量可以用此类比。通过今后跟北斗的深入合作,我们能够把中国的能源地图,能量消费地图,能量消费的一些指数开发出来,为国家带来一些新的改变。
 
  分布式能源管理,能源互联网以及北斗应用
 
  蹇鹏认为,通过电力系统转型,供热能源转型,交通能源转型,进入天合光能的3.0时代:分布式能源管理,构建了一个集智慧能源和数字能源为管理方式的智慧能源网络。那什么叫分布式?它跟集中式相对应。现在家用的电都是通过国家电网,通过一级一级的变电站,供电站最后输送到家里,从上游到下游一条线下来。分布式是在国家电网的电力配给系统之外,我们通过一些便捷的发电途径,包括像太阳能、空气地缘热泵、空气能、工业的预热回收利用等等,建立不同的能源补给体系,形成了区域能源中心,通过这样一个一个小的区域能源中心向用户输送电。
 
 
  分布式能源的优势:一是分布在用户端,因为传统的集中式能源需要建大规模的发电站、火电站、水电站,或者变电站,这种投资非常巨大,只有经济发达的地方可以做到。而相对于现在国家倡导的像精准扶贫、边防建设等,集中式供电存在很多问题,所以分布式能源首先是在用户端建能源系统。二是多元化的能源输入,不局限于必须要烧煤,必须要用什么专有的设备,它是因地制宜,所在地方什么多就把它转化成电。三是需求应对,根据个体的需要用途,结合应用场景来设计它的能源部局模式。四是规模灵活多样,小区可以通过建立规模灵活多样的能源补给点解决小区供电问题,而且不会对主干网造成冲击。现在有很多新能源,会因为一定的波动性,导致主干网没有办法充分的消纳。
 
 
  储能与城市微电网的建设。如果我们把一个城市当成一个有机体,每一个建筑物不仅仅是一个消耗能源的系统,同时也是一个能源储备的装置。假如一个城市所有的商业楼宇建筑能建立自给自足的自备的发电体系,对于我们国家尤其是相对于北京这样的城市的能源消耗会有极大的帮助。
 
 
  2010年,“物联网”首次被写入中国政府工作报告,而伴随着国家能源转型进一步发展,分布式能源管理迎来了历史发展机遇,一个新的能源互联网体系应运而生,这种通过用智能技术把发电、储能、配电、用能和控制结合起来的体系,叫做能源物联网。如果说互联网解决的是人和人之间的信息交流,物联网则解决的是与物体间的信息交流。比如国贸大厦,今后一期、二期、三期在地下室都有储能电站,通过微电网的连接,每期之间能源不足,就能进行能源划拨,这就是一个简单的物理通讯。以前靠人在后台通过系统和软件判断,今后会让这些物体产生自我意识,自主意识,它们来判断什么时候自己要向别人获取能源,而什么时候自己可以向别人提供能源。
 
 
  能源物联网应用的落地不仅是技术的变革,更是管理思维的提升和管理理念的创新,蹇鹏认为北斗定位是智慧能源互联网建设的关键因素。
 
 
 
  案例应用:通过卫星遥感技术监控所有的屋顶发电的能量状况,德国允许每家每户卖电,如何卖电?通过科学的计算。德国的电价是波动电价,根据供求关系决定,可能上午10点电费最贵,晚上电费最便宜。
 
 
  接下来最后一个观点:现在的电池怎么进行定位?既然我们把整个电网比作一个血管,电池是血管里的红细胞,红细胞的作用是能量的转化,经过肺补充氧,供给到各个器官,从各个器官再把垃圾带出来进行自循环。因此国家在2012年开始进行新能源汽车的大面积普及,到了2018年开始,电池的回收已经成为一个现在最急迫解决的课题,对电池进行全生命周期的管理,到通过梯次应用,让红细胞在人体内发挥真正的应用,直到最后它的功能消亡。

 
 
  这张图可以看到从汽车动力电池经过若干次的梯次利用,最后又回到原材料的阶段。当然这里需要由北斗定位提供位置、时间等相对的信息,我们才能知道电池在哪,它属于谁,它现在的状态怎么样,是否进入到下一步梯次利用的环节。
 
  蹇鹏强调能源互联网是以电力系统为核心与纽带,多类型能源网络和交通运输网络的高度整合,具有“横向多能源互补,纵向源-网-合-储协调’和能量流与信息流双向流动特性的新型能源供用体系。”北斗技术在智慧能源互联网建设中具有重大的战略意义:
 
  1、信息安全;北斗对所有能源互联网包含的硬件设备进行精准定位,安全加密并即时传送。
 
  2、能源配置;通过对传输数据进行分析,有效评估区域间或区域内能源消耗分布,即时向分布式发电系统或储能系统下达指令,有效解决分布式发电随机性的问题 。
 
  3、环境保护;通过精准溯源,解决大量动力电池退役再回收问题,提高资源利用效率,实时监控电池生命体征。

 
  智慧能源的一系列创新服务需要借助互联网来实现,而实现与互联网完美互通的纽带就是北斗。卫星导航系统作为国家的时空信息的基础支撑,多系统兼容与互操作已成为发展趋势。

 
 
  在蹇鹏看来,未来这样一个提供全球性服务的北斗高分定位系统,将会携手更多产业开展技术应用,越来越深入老百姓的工作与生活。不忘初心,牢记使命,我们应当发挥创新创业的奋进精神,将北斗高分融入到世界各个产业链中,让老百姓在新时代享受北斗带来的伟大奇迹!
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