兩股強大的勢力正在以空前的速度滲透著全球能源體系：一是為應(yīng)對氣候變化的低碳化或去碳化；二是以智慧能源、能源互聯(lián)網(wǎng)為標志的數(shù)字化、信息化與智能化。在這兩大勢力的沖擊下，全球能源系統(tǒng)將如何演變？哪些技術(shù)將被淘汰而又有哪些將會脫穎而出？

挪威-德國船級社（DNVGL）是全球最大的第三方檢測與認證公司，在100多個國家運營并在能源領(lǐng)域擁有大量業(yè)務(wù)。該公司每隔5年出版一份《技術(shù)展望》報告，對主要領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新與驅(qū)動力作出前瞻性判斷。新的《2025技術(shù)展望》于2016年4月5日在上海發(fā)布，涵蓋能源領(lǐng)域的各個產(chǎn)業(yè)。

2016年4月6日，北京國際能源專家俱樂部特邀挪威-德國船級社（DNVGL）首席執(zhí)行官RemiEriksen先生，以《低碳化、數(shù)字化和全球能源系統(tǒng)的未來》為主題發(fā)表演講，就全球能源系統(tǒng)的發(fā)展趨勢發(fā)表看法。中石化集團原董事長、北京國際能源專家俱樂部名譽理事會副主席傅成玉先生，中國戰(zhàn)略與創(chuàng)新協(xié)會副會長吳建民大使，國家電網(wǎng)公司總工程師張啟平先生以及來自國內(nèi)外各大機構(gòu)的40余位專家與會。會后，俱樂部在江山控股集團四合院舉辦春季工作晚會，國內(nèi)外能源相關(guān)領(lǐng)域100余人出席了晚會。

Eriksen先生的主要觀點總結(jié)如下：

1.數(shù)字化和低碳化是今后能源系統(tǒng)變革最大的驅(qū)動力。在數(shù)字化驅(qū)動下，全球工業(yè)文明正在進入一個新的復(fù)興時期。這一工業(yè)復(fù)興中，構(gòu)成“信息-物理”系統(tǒng)的大多數(shù)技術(shù)并不是新的，而是將不同領(lǐng)域如物理、生物、數(shù)字領(lǐng)域的各種先進技術(shù)進行新的組合。這些組合，加上創(chuàng)新成果快速采用，形成了第四次工業(yè)革命的基石。數(shù)字化使得能源系統(tǒng)具備新的靈活度和應(yīng)變能力。配合可再生能源、儲能和能效技術(shù)的成本下降，它將對電力和能源行業(yè)帶來巨大的改變：電力系統(tǒng)從集中式向分布式轉(zhuǎn)變；建筑物從僅耗能向既耗能又產(chǎn)能轉(zhuǎn)變；能源企業(yè)從供應(yīng)資源向提供服務(wù)轉(zhuǎn)變。

2.未來電網(wǎng)系統(tǒng)是典型的“信息-物理”綜合體。未來幾年，電網(wǎng)將會部署大量的傳感器，采集實時數(shù)據(jù)，提升控制水平，通過及時反饋，幫助運營商做出決策、學(xué)習(xí)并適應(yīng)可再生能源的波動性特點。使電網(wǎng)成為真正具備自我配置、自我調(diào)節(jié)、自我優(yōu)化、自我修復(fù)新能力的信息物理能量系統(tǒng)。物理實體被數(shù)字系統(tǒng)控制也將帶來新的挑戰(zhàn)，比如必須對電網(wǎng)安全和可靠性進行驗證，以及需要在系統(tǒng)環(huán)境下設(shè)計、測試和驗證能源網(wǎng)絡(luò)管理的建模技術(shù)。Eriksen先生表示，為了容納日益增加的可再生能源的份額，電力需要更長距離進行傳輸，高壓直流電是成本最低的一種解決方案。在未來十年中，新的換流技術(shù)和防護系統(tǒng)的發(fā)展將推動高壓直流輸電在陸上和海上的應(yīng)用。但是現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)向超級電網(wǎng)進行轉(zhuǎn)型還需要數(shù)十年的時間。在此之前，交流和高壓直流相結(jié)合的混合電網(wǎng)可能會發(fā)展的比較快。向混合電網(wǎng)進行轉(zhuǎn)型的趨勢已經(jīng)在歐洲、美國、印度和中國顯現(xiàn)。混合電網(wǎng)提升了操作的復(fù)雜程度。高壓直流的電網(wǎng)需要更快速的直流熔斷器，DNVGL已經(jīng)在與33個合作伙伴進行相關(guān)的技術(shù)開發(fā)。

3.數(shù)字化技術(shù)將幫助建筑物從能源消費者轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄?ldquo;產(chǎn)消者”。一方面，數(shù)字化工具將通過數(shù)據(jù)采集和分析提高建筑物的能效。另一方面，未來建筑不僅能借助分布式能源、太陽能和儲能技術(shù)做到能源自給自足，而且可以將剩余的能源向其他住宅、商業(yè)和工業(yè)設(shè)施輸送，從一個單純的消費者變成既消費又生產(chǎn)的“產(chǎn)消者”。建筑物成為重要能源生產(chǎn)商的趨勢在很多發(fā)達國家已經(jīng)出現(xiàn)，新的住宅建筑標準也正在修訂。借助能夠靈活利用能源的的輔助措施，如蓄能電池、熱泵、空調(diào)、電動汽車等，則能夠進一步優(yōu)化能源利用。智能電表將可以量化這種靈活性并使之具有商業(yè)價值。建筑物供電將具備更多的靈活性，并有巨大潛力成為有價值的電力系統(tǒng)資產(chǎn)。人們或許認為，隨著太陽能和儲能技術(shù)的發(fā)展，越來越多的建筑物會脫離電網(wǎng)。然而，Eriksen先生認為今后的發(fā)展方向正好相反——建筑物將成為電力系統(tǒng)管理的重要資產(chǎn)，提供靈活性而使電力系統(tǒng)保持穩(wěn)定。

4.微網(wǎng)將在未來電力系統(tǒng)中將發(fā)揮更重要的作用。微電網(wǎng)的“微”不在于規(guī)模大小，而在于其特殊的功能。微網(wǎng)能夠帶來非常好的靈活性，既可配合電網(wǎng)運行也可獨立運行，因此它可以針對硬件和軟件發(fā)生的電網(wǎng)故障提供靈活保障。微網(wǎng)可以更好地消納可再生能源，避免大規(guī)模輸配電的耗損，也給分布式能源帶來了更多的機遇，如小型燃氣輪機、太陽能、風(fēng)能、儲能等技術(shù)。目前微網(wǎng)處于起步階段，在歐洲與美國的發(fā)展趨勢令人振奮，將在未來的電力配送上扮演戰(zhàn)略性角色。微網(wǎng)有多種形式，一些被集成到當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)，服務(wù)于相對獨立的社區(qū)如大學(xué)和企業(yè)園區(qū)，而有些則“脫離電網(wǎng)”單獨運行，為單個樓宇提供服務(wù)。

5.儲能技術(shù)發(fā)展將創(chuàng)造新的解決方案。未來電池的能量密度會比當(dāng)前水平數(shù)量級的增加，成本會大幅度下降。新的儲能技術(shù)將會帶來新的解決方案和系統(tǒng)選擇。與此同時，儲能要在公用系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用需要有新的規(guī)范和規(guī)則。儲電技術(shù)根據(jù)放電時間和功率輸出的不同能夠滿足不同需求，包括削峰填谷，滿足可再生發(fā)電的后備電量供給，調(diào)節(jié)電壓等，應(yīng)根據(jù)需要設(shè)計不同的系統(tǒng)優(yōu)化方案。

6.需求側(cè)響應(yīng)將成為必要的能源服務(wù)手段。Eriksen先生強調(diào)，2025年，需求側(cè)響應(yīng)將是向能源“產(chǎn)消者”所提供的不可缺少的能源服務(wù)，并且它也將向零售商和新能源匯集商提供一種實現(xiàn)差異化服務(wù)的新工具。通過直接控制用戶需求或?qū)嵭蟹謺r電價，并向?qū)Υ俗鞒鲰憫?yīng)的客戶予以獎勵，需求側(cè)響應(yīng)將促進發(fā)電、輸電和配電的模式發(fā)生變化，使電力系統(tǒng)更加靈活，為靈活整合太陽能和風(fēng)能提供了更加可行的方法。

與會專家圍繞Eriksen先生的發(fā)言展開了熱烈討論，主要觀點總結(jié)如下。

1.Eriksen先生所介紹的能源系統(tǒng)低碳化、數(shù)字化過程與中國的判斷一致。氣候變化、環(huán)境保護和技術(shù)進步是全球能源發(fā)展的三大推動力，中國也正在促進能源系統(tǒng)的低碳與數(shù)字化，并且支持微電網(wǎng)的發(fā)展。

2.中國國情決定多種電力技術(shù)都應(yīng)得到發(fā)展，主要表現(xiàn)在中國的可再生能源富集區(qū)與需求中心不匹配，大量開發(fā)可再生能源不能僅僅在當(dāng)?shù)叵{，要通過技術(shù)手段運到需求中心。另外，支持大的工業(yè)僅靠微電網(wǎng)也無法帶動。在中國，微電網(wǎng)和大型發(fā)電基地加長距離傳輸要共同發(fā)展。

3.能源互聯(lián)網(wǎng)需要多能互補，也不局限于電力互聯(lián)。能源互聯(lián)網(wǎng)實際上是能源系統(tǒng)的互聯(lián)互通，不僅在電力系統(tǒng)，還涉及天然氣系統(tǒng)、煤炭系統(tǒng)、交通系統(tǒng)等。同時，中國能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的方向是實現(xiàn)多能互補的泛能網(wǎng)，“源網(wǎng)荷儲”各個環(huán)節(jié)要協(xié)調(diào)發(fā)展。對集中開發(fā)、遠距離輸送來說特高壓很有必要，但分布式就地開發(fā)就地消納也很重要。中國需求側(cè)響應(yīng)的潛力非常大，充分發(fā)揮需求側(cè)響應(yīng)可以降低對儲能的需求，需要重視這方面的工作。

4.各種能源技術(shù)需要在競爭中進行篩選。中國目前有多種儲能技術(shù)和輸電技術(shù)，在交通領(lǐng)域電動汽車和甲醇汽車也在競爭。這些技術(shù)需要在市場環(huán)境中進行競爭和篩選。

5.必須要改變傳統(tǒng)的大工業(yè)思維方式。大工業(yè)時代已經(jīng)過去了，當(dāng)前急需解決的是大工業(yè)時代帶來的產(chǎn)能大規(guī)模過剩。互聯(lián)網(wǎng)+不僅是能源領(lǐng)域，工業(yè)、服務(wù)、醫(yī)療、教育等領(lǐng)域都在推動。數(shù)字化的目的是使得已經(jīng)形成的工業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施變得更加高效、靈活、低碳，并且能吸納更多的間隙性可再生能源。

6.能效在能源轉(zhuǎn)型中的作用至關(guān)重要，潛力巨大。例如中石化的能效倍增計劃曾計劃十年時間能效提高100%，結(jié)果一年半時間就提高了20%。能源系統(tǒng)的數(shù)字化也是提升能效的重要手段。