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【能源革命】沒(méi)了CPS，能源互聯(lián)網(wǎng)才玩不轉(zhuǎn)呢

在能源領(lǐng)域中，如果我們能夠站在全球角度來(lái)看，人類的能源系統(tǒng)正處于巨變中。我們的電力供應(yīng)模式正從可以隨時(shí)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(zhuǎn)變。由成熟應(yīng)用向不成熟應(yīng)用的變化難以避免會(huì)帶來(lái)陣痛，風(fēng)能和太陽(yáng)能不像火電核電一樣招之即來(lái)，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(shí)都在影響風(fēng)能和太陽(yáng)能的輸出。此外，電力消費(fèi)因時(shí)間不同，季節(jié)和習(xí)慣不同而變化復(fù)雜，為了滿足這些時(shí)刻處于變化中的電力需求，電力供應(yīng)量總是不得不超過(guò)電力需求量。除此以外，在你看不見(jiàn)的地方，還有很多發(fā)電機(jī)組正處于隨時(shí)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(fèi)。由于以上原因，電力系統(tǒng)的調(diào)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(duì)電力系統(tǒng)的調(diào)度和控制技術(shù)提出了更高的要求。在新的背景下，傳統(tǒng)技術(shù)和結(jié)構(gòu)已經(jīng)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(dòng)的、弱信息化的、單向傳輸?shù)?、靜態(tài)的、封閉式的電網(wǎng)，將進(jìn)化為市場(chǎng)導(dǎo)向的、服務(wù)化的、分布式和集中式相結(jié)合的、動(dòng)態(tài)的，開(kāi)放式系統(tǒng)。未來(lái)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(dòng)車，每一個(gè)工廠，甚至每一臺(tái)用電器的電力消費(fèi)數(shù)據(jù)和使用習(xí)慣，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析來(lái)預(yù)測(cè)即期，短期，中期以及長(zhǎng)期的電力消費(fèi)。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(guò)微網(wǎng)技術(shù)，儲(chǔ)能技術(shù)和遠(yuǎn)程輸電技術(shù)，大幅提升可再生能源的使用比例和使用效率，大幅降低因?yàn)椴槐匾娜哂喽斐傻木揞~浪費(fèi)。

其實(shí)ICT技術(shù)在能源系統(tǒng)里面早已被廣泛應(yīng)用，舉例來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在火電站已經(jīng)能夠做到遠(yuǎn)程控制，輸電網(wǎng)的運(yùn)行情況在調(diào)度中心中能夠一目了然，配電網(wǎng)自動(dòng)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(fēng)電站也能做到遠(yuǎn)程智能控制，全球過(guò)億家庭已經(jīng)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(lái)越多；不僅電力，就連油氣開(kāi)采和油氣管輸也在日益自動(dòng)化和智能化，通信和控制已經(jīng)成為能源電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)功能配置，但是目前這些系統(tǒng)還是一個(gè)個(gè)信息孤島，在孤島內(nèi)，基于不同系統(tǒng)的CPS已經(jīng)出現(xiàn)，但目前還缺乏一個(gè)能將消費(fèi)者，生產(chǎn)者，經(jīng)銷者，管理者和調(diào)度者，以及各種設(shè)備和服務(wù)都連接起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)就是基于CPS的能源互聯(lián)網(wǎng)。