立异 | 分布式动力互联网化与区块链

来源:北大创新评论 ·2018年08月20日 14:31

在信息文明阶段,不论是出产仍是消费的组织方式,都具有显着的去中心化、扁平化、定制化的特色。散布式动力体系既可与这一新的经济社会组织方式相习惯,又可作为会集动力体系的弥补。

动力的开展阅历了从薪柴为代表的涣散动力消费(能够以为是原始的散布式动力体系)到以电力体系为代表的会集式动力体系。跟着技能进步,现代散布式动力体系又迎来了新的开展阶段。会集式动力体系环绕化石动力大规划开发运用而构成,在推进人类社会与经济的开展中,发挥了巨大的作用。可是,跟着资源环境束缚和气候改变的应战不断加强,其负外部性也逐渐凸显。散布式动力体系具有近用户、高能效等特色,能够助推现代归纳动力体系的转型。

这一动力转型,既是跟着动力技能的开展,比方,天然气散布式冷热电联供、散布式光伏、涣散式风电、散布式储能、需求侧呼应、散布式可再生动力供热等技能开展,带来的动力体系从散布到会集再到散布的螺旋式上升。一起,也是人类社会从农业文明进入工业文明,然后进入信息文明,动力体系效劳于经济社会体系的内生需求。

跟着人类进入信息文明阶段,不论是出产仍是消费的组织方式,都具有显着的去中心化、扁平化、定制化的特色。为习惯大工业年代而发生的会集式动力体系难以彻底习惯这一要求。散布式动力体系的开展,既能够与这一新的经济社会组织方式相习惯,又能够作为会集动力体系的有利弥补。

散布式动力具有的互联网特征

散布式动力具有多源、多点及与需求侧亲近互动的特色,是一个敞开式的动力体系。与传统发输配售及源网荷储的会集电力体系比较,各种不同节点的主次位置将不再是天壤之别,动力出产者和消费者的定位也不再是爱憎分明,能够说散布式动力具有互联网的某些典型根本特征,为将来构建具有互联网经济特征的散布式动力商业方式,供应了无限的幻想空间。

1)点对点(Peer to peer):散布式动力多源、多点的特色具有和信息互联网相似的网络拓扑结构。点对点之间,构成了信息流与动力流的双向活动与交流需求,进而发生了双向资金流的交流需求,然后具有了互联网中去中心化交互的根本需求。

2)产消者(Prosumer):散布式动力体系的建造,相对于会集式体系,投入少、建造周期短。并且,从一般的家庭级、到单体修建级、社区级、工业园区级,体系的规划依据需要可大可小。与会集式动力向比,散布式动力构成了相对敞开的动力体系。一起,这些体系的具有者,既是动力的出产者、供应者,也是动力的消费者。动力出产者和消费者的边界逐渐淡化,呈现出人人都是动力出产者,人人都是动力消费者的局势。产消者的呈现,改变了传统动力的消费方式和消费理念,完结了互联网经济中“敞开对等”的根本特性。

散布式动力中,因为风能、太阳能等动力间歇性及波动性的特色,决议了动力供应在时刻轴上的改变,而用户需求波峰、波谷的存在,也决议了动力需求在时刻轴上的改变。尽管散布式动力具有天然近需求侧(用户)的特色,可是,因为动力供应与需求在时刻轴上的不一致,构成了不同区域动力供应与需求的不平衡。怎么完结这一时刻与空间轴的匹配,发挥其耦合效应,正是互联网经济要处理的中心问题。

综上,散布式动力体系,既具有了互联网的根本特征,又具有互联网经济要处理的中心问题,经过学习互联网经济多源、对等、同享、定制化、注重用户体会、着重构建生态体系等运营理念和运营方式,由会集式动力体系与散布式动力体系耦合,将动力的出产、贮存、运送和消费互联网化,完结动力和信息双向活动的交流与同享,满意用户多样化的动力需求。经过从纵向和横向两个方向敞开协作,深化整个产业链的协同,完结资源同享、信息同享、利益同享、危险分管,逐渐构建散布式动力的商业生态体系。

动力业态互联网化面对的应战

散布式动力体系尽管具有了与信息互联网相似的业态根底,可是,因为动力与信息的差异,依然面对着不少应战。

1)交互机理不同。在日常的经济、社会和日子中,人与人之间、机器与机器之间、人与机器之间、各种不同类型的体系之间,每天都发生着很多的双向信息交互需求。信息既是交互的起点、也是交互的成果,具有强壮的互联互通的需求。互联网经济的旺盛生命力也正是来历于此。而动力的交互,植根于时空轴上动力出产与消费相匹配发生的需求。这种交互,与信息交互比较,规划和数量等相对有限。

2)边沿本钱不同。信息一旦生成,能够无限仿制,同享的边沿本钱能够以为是零,而收益则是由其本身的知识产权、信息价值等决议,理论上能够经过同享完结1+1+……等于无量的作用。信息互联网天然具有同享经济的基因,这也是互联网经济蓬勃开展的强壮内生动力。而动力的根本特色是守恒性,能够转化,但不能仿制。动力的边沿本钱显然是远大于零的,这就为动力的同享提出了应战。

3)存储本钱不同。跟着核算机软硬件技能的不断进步,信息的存储本钱大幅下降,其边沿本钱逐渐趋于零,然后推进了大数据与云核算等技能的开展。根据此,能够依据海量数据的剖析,不断了解客户需求、进步客户体会,进行定制化的出产和效劳等。在散布式动力体系中,电池是现在的首要动力贮存方式,高本钱仍是其大规划开展的首要限制要素,没有到达打破的临界点。

上述这些差异,既是动力业态互联网化中面对的应战,一起也蕴含着无量的机会。比方,跟着光伏产品、风机等本钱的逐渐下降、规划的不断上升,风电、光电的边沿本钱不断下降,尤其是弃风弃光部分的本钱,从某种程度上,能够以为接近于零,将成为动力同享的一个首要打破口。德国电制气演示项目,正是这一业态的萌发形状。电制气项意图竞赛优势首要有三个方面。榜首,完结了低本钱清洁动力的存储。将边沿本钱很低的富余风电及太阳能等清洁动力,经过氢气或许天然气的方式存储起来,进步了清洁动力的运用功率。第二,进步了动力的可及性。与电力输配比较,天然气运送更为灵活多样,既能够经过管道运送,也能够经过LNG运送。然后,能够将动力送达电力输配网暂时无法衔接的偏远地区,进步了动力的可及性。第三,为化工职业供应清洁质料,削减了碳排放。经过电制氢,能够将可再生动力的间歇性与化工职业的碳减排需求相结合,到达了整个体系的零碳排放,完结了两个不同职业的耦合双赢。从现在来看,电制气项目仍是以效劳大型风机等会集式体系为主。可是,跟着制氢技能的不断晋级、本钱的逐渐下降,将电制氢与氢燃料电池轿车、住所式的氢燃料电池体系、以及工业园区工业用氢相结合,将构成家庭式及工业园区式风能、太阳能与氢能耦合的新式散布式动力体系,拓宽出新的商业方式立异。

另如,从信息互联网经济开端,付出就是涣散式买卖面对的一个巨大应战。跟着散布式光伏、小型风机等散布式动力的装机容量不断添加,呈现了越来越多的动力产消者,当出产的动力超过产消者本身需求时,在本地化动力用户之间进行动力买卖的必要性不断添加。并且,这些买卖具有额度小、频次高、参与者涣散等特色。怎么构建与散布式动力买卖这些特色相习惯的渠道,答应以较低的买卖本钱、较高的安全性进行大批量小规划的买卖,能够有用进步散布式清洁动力的运用功率,更好地完结区域的动力平衡。

根据区块链的立异项目受追捧

效劳于这一意图,根据区块链的渠道越来越遭到注重。区块链的网状结构与散布式动力体系的物理结构符合,一起其去中心、信息高度通明、难以篡改的特色,又能满意散布式动力实时、动态、涣散买卖的要求,完结自动化、点对点买卖,无需依靠电力公司等第三方中介结构。根据区块链的立异项目在曩昔几年迅速增长,其间,包含美国Lo3 Energy的布鲁克林微电网项目、德国创业公司StromDao的自习惯虚拟电厂项目、德国电力集团RWE子公司innogy SE的电动轿车充电办理体系等。这些项目也遭到了传统电力公司越来越多的注重,比方创业公司Conjoule GmbH在A轮融资中,得到了日本东京电力公司和Innogy SE 450万欧元的联合出资,用于开发根据区块链的动力买卖渠道。

区块链和可编程的智能合约完结了点对点、可信任、大批量、小规划、涣散化、低本钱、安全的自动化实时买卖。跟着技能的不断老练、掩盖规模的逐渐扩展、相关监管和买卖方针的不断完善,能够促进更广泛的动力产品和效劳竞赛,对推进动力商场和碳商场的开展,具有积极意义。未来,能够将其推行到充电桩同享与分时租借、电动轿车动态平衡寄存电办理、绿色电力证书买卖、碳排放权证买卖等方面。然后,为不同类型动力产品和效劳供货商之间的竞赛供应一个新的渠道,完结对动力的出产、配送和买卖的数字化精准办理,充分体现不同类型动力在不一起空规模内的实在价值。

再如,氢燃料电池具有零排放、无污染、高功率的特色。可是,因为氢气的出产、贮存和运送等产业链还处于前期开展阶段,大面积推行氢燃料电池体系的各种终端运用仍面对着不少应战。日本的住所燃料电池体系ENEFARM根据现有的城市燃气体系,不必再添加新的储氢和输氢设备的投入,将城市燃气重整制氢设备与燃料电池相结合,在住所等消费终端完结氢气的转化和运用,具有很强的现实意义。并且,其推行过程中,既有政府补助的商场培养、又有城市燃气公司与设备制造商的严密协作,完结了ENEFARM产品的导入、培养和生长。然后,城市燃气公司从单一的一次动力供货商,转型成为归纳动力产品和效劳的供货商,构成了与电力公司在电力商场的竞赛格式,有利于进步动力功率、下降动力运用本钱、增强了动力供应保证、削减污染物和碳排放,具有经济和社会两层效益。未来,跟着氢燃料电池技能的不断老练和本钱逐渐下降,其竞赛优势将进一步加强。

还有,储能的本钱高是职业的一起应战。反过来,怎么下降储能体系的本钱、进步储能体系的功率、做好储能体系的集成优化,将是散布式动力供货商的中心竞赛力地点。在这一范畴首先获得打破的出产者,将占据这一职业制高点。更为重要的是,信息互联网现在获得的种种技能和商业成果,比方云核算、大数据、各类商业生态体系的竞赛方式,正好为动力业态的互联网化供应了强有力的支撑。怎么更好地完结信息网、动力网和物联网的三网深度交融与集成,也将是商业立异的首要范畴。这儿,不再一一列举。信任在未来的商业实践中,将会经过应对这些应战,构成各种不同类型的打破点和商业立异。

来历:动力杂志

作者:刘运辉

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