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【能源革命】沒了CPS，能源互聯(lián)網(wǎng)才玩不轉呢

在能源領域中，如果我們能夠站在全球角度來看，人類的能源系統(tǒng)正處于巨變中。我們的電力供應模式正從可以隨時發(fā)電的常規(guī)大型集中式電源（核電，火電，大型水電）向不穩(wěn)定，非集中，低能量密度的可再生能源系統(tǒng)轉變。由成熟應用向不成熟應用的變化難以避免會帶來陣痛，風能和太陽能不像火電核電一樣招之即來，揮之即去，可再生能源是一種氣候能源，瞬息即變的天氣隨時都在影響風能和太陽能的輸出。此外，電力消費因時間不同，季節(jié)和習慣不同而變化復雜，為了滿足這些時刻處于變化中的電力需求，電力供應量總是不得不超過電力需求量。除此以外，在你看不見的地方，還有很多發(fā)電機組正處于隨時待命狀態(tài)，以滿足突然出現(xiàn)的額外電力需求，這造成了巨大資源和效率浪費。由于以上原因，電力系統(tǒng)的調節(jié)空間正在從發(fā)電和用電兩端被前所未有的壓縮，這也對電力系統(tǒng)的調度和控制技術提出了更高的要求。在新的背景下，傳統(tǒng)技術和結構已經顯得力不從心，只有基于CPS的能源互聯(lián)網(wǎng)才能滿足新型電力系統(tǒng)的要求。


目前被動的、弱信息化的、單向傳輸?shù)摹㈧o態(tài)的、封閉式的電網(wǎng)，將進化為市場導向的、服務化的、分布式和集中式相結合的、動態(tài)的，開放式系統(tǒng)。未來基于CPS的能源互聯(lián)網(wǎng)可以持續(xù)不斷監(jiān)控每一戶家庭，每一輛電動車，每一個工廠，甚至每一臺用電器的電力消費數(shù)據(jù)和使用習慣，通過大數(shù)據(jù)分析來預測即期，短期，中期以及長期的電力消費。而在發(fā)電端和輸電端，基于CPS的能源互聯(lián)網(wǎng)，則可以通過微網(wǎng)技術，儲能技術和遠程輸電技術，大幅提升可再生能源的使用比例和使用效率，大幅降低因為不必要的冗余而造成的巨額浪費。

其實ICT技術在能源系統(tǒng)里面早已被廣泛應用，舉例來說，現(xiàn)在火電站已經能夠做到遠程控制，輸電網(wǎng)的運行情況在調度中心中能夠一目了然，配電網(wǎng)自動化也正在逐漸普及，帶有通信功能的智能變電站也正在日益推廣；光伏電站和風電站也能做到遠程智能控制，全球過億家庭已經安裝了智能電表，帶有通信功能的智能電器和智能汽車也越來越多；不僅電力，就連油氣開采和油氣管輸也在日益自動化和智能化，通信和控制已經成為能源電力系統(tǒng)的標準功能配置，但是目前這些系統(tǒng)還是一個個信息孤島，在孤島內，基于不同系統(tǒng)的CPS已經出現(xiàn)，但目前還缺乏一個能將消費者，生產者，經銷者，管理者和調度者，以及各種設備和服務都連接起來的網(wǎng)絡，這個網(wǎng)絡就是基于CPS的能源互聯(lián)網(wǎng)。