節(jié)能新標準“綠化”ICT

如何通過ICT（信息通信技術）提高能源利用率，最大程度地降低能耗，是近年來世界各國都在認真思考的熱門話題，“智慧能源”的概念也因此得到空前關注。

早在去年，美國就已提出建立“能源互聯(lián)網(wǎng)”，包括發(fā)展可再生能源接入、大規(guī)模儲能、用戶端管理、智能電網(wǎng)等內(nèi)容；日本政府也于同年啟動了“智慧能源網(wǎng)”戰(zhàn)略，將通過智能化的信息交換與控制系統(tǒng)，協(xié)調(diào)電力、熱能與運輸方面的能源使用，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)不同來源的電力與熱能的相互轉換。

由于起點低、起步晚、資金實力薄弱、創(chuàng)新人才缺乏等條件限制，中國在物聯(lián)網(wǎng)關鍵技術上始終落后于發(fā)達國家，與之相應的，在智慧能源網(wǎng)絡的國際標準制定上也長期處于“被”沉默的狀態(tài)，無法掌握話語權。如今，這一局面終于迎來轉機。

從標準的執(zhí)行者

到制定者

今年3月，在國家發(fā)改委的指導下，由天地互連公司牽頭，中國電信、清華大學、城建總院、北交大、北郵等多個單位聯(lián)合發(fā)起的IEEE P1888工作組正式發(fā)布了IEEE 1888泛在綠色社區(qū)網(wǎng)絡國際標準，并得到了包括英特爾、思科、東芝、NEC、施耐德、西門子、海爾等全球30多個廠商的廣泛支持和實際響應。11月，工作組又對標準中涉及的專利政策做出了詳細闡釋。

IEEE 1888實現(xiàn)節(jié)能減排的基本原理是：基于全IP的思路，兼容傳統(tǒng)BACNet、Longworks等工業(yè)控制總線，將能源控制總線變成互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點，將能源變成互聯(lián)網(wǎng)流量，利用信息通信技術遠程管理礦井、風機、光伏電池板等創(chuàng)能設備以及空調(diào)、照明等各種能耗設備，通過構建智慧能源網(wǎng)絡，實現(xiàn)智慧化的“創(chuàng)能、儲能、節(jié)能”。目前，圍繞IEEE 1888標準，智慧能源產(chǎn)業(yè)鏈中已經(jīng)形成了完整的綠色節(jié)能解決方案，包括終端設備、多協(xié)議網(wǎng)關設備、數(shù)據(jù)庫、智能節(jié)能分析與處理平臺、可視化界面等。

IEEE標準協(xié)會高度評價了該標準：“IEEE 1888是源自中國的創(chuàng)新技術，是IEEE在綠色節(jié)能和物聯(lián)網(wǎng)領域具有標志性的全球標準。”IEEE 1888標準的發(fā)布標志著中國在主導制定“智慧能源”國際標準方面獲得重大突破，正在逐漸實現(xiàn)標準執(zhí)行者變?yōu)闃藴手贫ㄕ叩慕巧D變，對于中國發(fā)展綠色經(jīng)濟意義重大。

智慧油田

作為我國惟一一個自主創(chuàng)新且具有全球影響力的“智慧能源”國際標準，IEEE 1888在能源的生產(chǎn)和供需調(diào)度以及城市節(jié)能領域具有廣闊的應用前景。

無論是在能源的生產(chǎn)、運輸過程中，還是在能源的轉化和供需領域，以物聯(lián)網(wǎng)技術為核心的“智慧能源”都已得到廣泛應用。

在華北油田，基于IEEE 1888、IPv6、無線傳感網(wǎng)等技術的“智慧油田”已經(jīng)在推進中，主要開展油田、氣田、煤層氣田、油氣管線的智能管控和節(jié)能應用。目前，這一項目還在華北油田探區(qū)（河北、內(nèi)蒙、山西三省）開展了示范部署。

在油田的煤層氣田、爆破危險區(qū)等位置安裝生產(chǎn)采集與監(jiān)控終端等ISA無線傳感設備和低功耗WiFi節(jié)點，這構成了“智慧油田”的感知層；感知層采集到的數(shù)據(jù)通過無線傳感網(wǎng)傳輸?shù)狡脚_層；在基于IEEE 1888協(xié)議網(wǎng)關的物聯(lián)網(wǎng)平臺上，集成了礦區(qū)遠程抄表與集中測控分析決策系統(tǒng)、油區(qū)網(wǎng)絡視頻監(jiān)控分析與決策系統(tǒng)、油田生產(chǎn)自動化等多個信息處理系統(tǒng)。在這里，感知層采集來的數(shù)據(jù)通過分析、報表實現(xiàn)實時報警、權限控制、遠程控制等實際操作。

該項目實行后，華北油田的生產(chǎn)安全性和效率都有了顯著提升。值得一提的是，這個物聯(lián)網(wǎng)平臺不僅支持多種運用的IPv6云平臺及業(yè)務協(xié)議，還兼容來自IPv4和IPv6的不同用戶，為它們開放3G應用的API，以開放姿態(tài)求得生產(chǎn)管理和能耗管理上的無微不至。

微電網(wǎng)世界

IEEE 1888不僅在智慧油田的試點工作中表現(xiàn)出色，同樣給智能電網(wǎng)帶來了新的發(fā)展契機。

北京市政協(xié)副主席、國家電網(wǎng)中國電科院副總工程師蔡國雄在接受采訪時毫不諱言地指出：“現(xiàn)在的智能電網(wǎng)‘比較傻’。電網(wǎng)能夠把電送到你的家，可是你家里有電能夠送出去嗎？不能，這就是最大的問題。”他指出，“以后電網(wǎng)一定要雙向，太陽能電池板裝在你房頂上，你發(fā)電能賣給電網(wǎng)。在這個過程當中，我們可以通過基于IEEE 1888標準的通信網(wǎng)將智能電網(wǎng)延伸到你家，變成微網(wǎng)，實現(xiàn)微網(wǎng)中用戶之間的通訊和電力傳輸。”

智能電網(wǎng)中的微網(wǎng)實際上創(chuàng)造了一個允許小用戶進行市場化運作的電力市場。通過實時信息系統(tǒng)，民眾既可以買國家電網(wǎng)的電，也可以買鄰居家發(fā)的電。如果這一市場真的建立起來，其蘊藏的商業(yè)價值簡直無法估量。

蔡國雄進一步解釋：一方面，這種應用能夠鼓勵民眾自發(fā)地進行電能的存儲，增加民眾的投資渠道，形成相對于股票市場的市民可隨意投資的電力市場；另一方面，分布式發(fā)電電網(wǎng)還可以提高電力系統(tǒng)的防災抗災能力，形成“存電于民”的能源格局，電力系統(tǒng)也可以減少為尖峰負荷準備的發(fā)電設備投資。

借助ICT技術，未來不僅可以實現(xiàn)能量流的雙向流動，還可以達到信息流的雙向流動。

清華大學教授趙千川提到，建筑的能耗主要來自于建筑運行過程中的能量耗費，約占整個建筑生命周期能耗的80%，而建筑運行中的能耗主要來自于空調(diào)和照明系統(tǒng)。測試發(fā)現(xiàn)，采用IEEE 1888標準之后，對樓宇中的能耗設備進行智能遠程控制，建筑綜合能耗可以降低20%。“建筑管理者可以查看到樓宇里面實時的用電負荷，用戶也可以根據(jù)配電信息和電價對比做出自己的選擇。這都使得整個電力系統(tǒng)運轉保持在能效非常高的狀態(tài)，達到節(jié)省能耗和降低成本的目的。”

然而，IEEE 1888要真正實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還有很長一段路要走，“從項目試點到大規(guī)模商用預計要用兩年的時間。”相關負責人向記者透露。