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洞悉未来能源网络发展三大趋势

作者:中国环保网  来源:球探篮球比分  发布时间:2018/3/13 12:33:19点击数(0)

       曾几何时,宇宙电影中各种科幻场景让我们不禁慨叹,人类的脑洞竟然可以开阔到如此地步。现如今,随着人类文明的不断进步,一些当年看似无法实现的事情似乎也成为了历史曾经埋下的彩蛋,在各项技术快速发展的今日一一展开。从人类文明伊始通过钻木取火远离蒙昧,到信息技术快速刷新并冲击着传统能源的应用与发展,互联网的不断进步和全球能源体系向着无碳化的全面转变,已然形成了21世纪的技术革新应用的新曙光。

  自2015年起,七国集团就开始纷纷承诺到2100年,要逐步淘汰化石燃料在各自国家的使用情况。随着物联网的到来,互联网与全球无碳化革新正在发生着迅速融合,并且终将在整合后形成一种全新的“能源网络”。

  整体观之,能源领域呈现出了三大变化:脱碳化、分散化和数字化。这三种全球趋势正在改变人类对能源的生产、分配和消费方式,由此,传统意义上的能源加工厂,譬如说一些大型火力发电厂开始消失。当然,可持续概念的提出,以及加速向可再生能源形式的转变,并不能盲目为之,还需要全新的系统方法。随着风力涡轮机和太阳能光伏发电组件等组成的数以百万计的小型发电机组不断加入能源系统,如何将它们进行有序组织,从而提高效率,也为我们提出了新的挑战与要求。

  随着分布式能源的不断普及,创新的网络技术或将变得愈发重要。由此可以想见,撇开别的领域不谈,电力作为经济发展和能源应用的重头戏,将旧有电网升级转换成新的能源网络,定会是未来能源发展的必由趋势。由此可见,未来能源网络发展或将出现如下三大趋势:

  1.全球对清洁能源的需求不断飙升

  一方面,发达国家消耗能源的速度是惊人的,另一方面,世界上还有很多人正过着与电隔绝的生活。根据联合国提出的《人人享有可持续能源倡议》(Sustainable Energy for All),当前全球仍有超过100亿人口没用上电,这一情况在人口迅速增长的撒哈拉以南国家尤甚。据联合国估计,全球人口预计于2040年将达到20亿。这也意味着将有更多能源需要消耗,假设只有其中一半的能源消耗来自石化燃料,其结果对环境产生的影响都将不容小觑,届时,《巴黎协定》中提出的将全球升温范围限制在2摄氏度以内的目标或将更难企及。

  当前,全球对电力的需求正在不断增长。有专家预计,到2040年,全球发电量将增长80%。当然,这不仅仅是发展中国家被压抑的需求届时得到释放,工业化国家其他先进用电设备的普及也将推动电力需求的不断攀升。

  显然,解决这一困境的办法之一便是从可再生能源中求解,尽可能做到发电时带来气候零负荷。

  2.集中式电网供电开始捉襟见肘

  随着我们的能源系统变得越来越复杂,旧有的集中式电网正面临着亟待增容的困境。一旦越来越多的分布式发电机组(比如太阳能电池板或者风力涡轮机)被集成到系统中,这个问题将会变得更加严重。

  举个例子,德国的工匠精神一直为世人称道,该国的电网也被认为是工业化国家的典范,应用调配效率几乎可以达到100%。然而,随着能源结构的不断调整,可再生能源的接入已经对其产生了相当大的影响。近年来,电网运营商们也只能开始采取干预措施,才能维持电网的稳定运行。由于大量可再生能源接入引起了电网波动,据不完全统计,2017年光是为了采取急救措施稳定电网运行就花费了近10亿欧元。

  为了管理更加复杂的能源系统,使电网变得更智能化似乎成了不争的事实。通过应用数字技术,未来的智能电网或将可以连接单个发电端和用电侧,形成集成性的能源网络,从而确保可靠、稳定的电力供应。

  3.形成人人都能享有的能源网络

  正如因特网的历史发展轨迹表现出的那样,网络中的每一个新参与者都会增加整个系统的可能性和机会,能源网络也不例外。同理,当一个简单的传统电网发展成为综合性能源网络时,它的价值就会增长。

  未来,在这样一种网络中,供给侧的剩余电能或将为其他领域产生其他形式的能源提供基础。当电能被转换成热能或用于提取热量时,或是用来制造氢气或甲烷时,它便可以变成一种全新的、灵活的能源。

  届时,网络技术将在这一变革过程中获得新的意义。电网不仅仅是简单的输电和配电,还将发展成为一个新的、世界性的能源网络。

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