能源互联网与碳交易市场的共享与共赢

2016/06/08 15:33财新网

二、能源互联网和碳交易市场的共建

能源互联网和碳交易市场可以共建计量、核证、交易、结算等接入设施与支持系统。两者的信息来源是一致的,基础数据都是能源的生产和消费各节点的量,可以考虑以现有的地方能源统计、节能管理、调度系统、排放清单、企业直报系统、注册登记系统、交易系统为基础,进行功能模块的整合或接入,减少重复投入和建设,降低运营和维护成本,利用互联网领域的快速迭代创新能力,建立面向多种应用和服务场景下能源系统和碳交易市场互联互通的开放接口、网络协议和应用支撑平台,发展基于能源和气候大数据的信息挖掘与智能增值业务,实现可再生能源实时补贴和抵消结算。

能源互联网和碳交易市场可以共建基于互联网的多层次、微平衡的市场交易体系。两者可以建立信息互联和价值传递的体系,为不同量级的耗能排放源提供差异化、个性化的金融服务,解决传统碳市场覆盖率有限(一般在40%左右)、经济下行周期交易不活跃和缺乏流动性的问题,培育售电、碳资管、综合运营、第三方数据和金融服务机构等新型市场主体,逐步建设以配额、能量、减排量、辅助服务、“碳币”等为标的物的多元交易体系,根据不同的纳入门槛分层次构建能源和碳交易市场,基于互联网构建实时、灵活、同步的能源和碳交易电子商务平台,实行强制和自愿、场内和场外、中央和地方的双轨制度,通过第三方或区块链等新兴技术建立强信用记账方式,鼓励个人、家庭、分布式能源等小微用户灵活自主地参与共同交易市场,形成覆盖全经济、全社会范围的绿色互联网络。

能源互联网和碳交易市场可以共建服务于能源生产和消费革命的合理定价机制。通过两者建设推动能源体制改革,特别是电力改革,理顺电力等能源产品的价格形成机制,建立多方参与、平等开放、充分竞争的能源和环境产权交易体系,确立排放权的法律地位、还原能源的商品属性。解决当前由于电力和热力价格传导不畅等原因将间接排放纳入了碳交易计算范围造成不同标准、重复计算(约为20%)或重复分配可能带来配额不同质的问题,同时通过碳交易市场机制,将环境和气候变化的外部性成本纳入现有的能源价格形成机制,逐步取消化石能源名目繁杂的各类补贴,形成充分反映生态价值的绿色定价模式,让各种能源品种公平参与市场竞争。

能源互联网和碳交易市场可以共建能源、绿证、碳及衍生品的价值流转体系和金融服务平台。促进两者跨领域跨行业的信息共享与业务交融,培育能源和环境权益类交易金融大数据和云计算平台,逐步发展混合交互的能源和碳交易远期、期货、掉期、期权等金融衍生产品,满足市场参与者多样化的金融服务需求,支持能源资源、设备、服务、应用的资本化、证券化,推动绿色证书和碳配额(或抵消)的质押、抵押、回购等多种模式健康发展,为基于“互联网+”的B2B、B2C、C2B、C2C、O2O等多种形态的商业模式创新提供平台,并为灵活用能、灵活减排等新业务提供增值服务。

能源互联网和碳交易市场可以共建以跨区能源基础设施和碳交易市场互联互通为主的“绿色丝绸之路”。作为新工业革命的世界潮流,寻求低碳增长和实现能源公平很可能是中国产业和金融国际化战略中少数障碍较小的“最大公约数”。结合国家“一带一路”建设和《巴黎协定》中关于两个市场机制建设的内容,两者可以共同开发东亚、亚洲、欧亚等跨区市场联接,建立开放共享的能源互联网和碳交易市场国际合作机制,加强与周边国家能源基础设施和跨区碳交易市场的互联互通,组建区域性交易系统和平台,逐步完成计量、核算、传输、监测、报告、核查、分配、交易、监管等规则的基本对接,共商共制跨区域的通用技术标准,包括能源转换类标准、设备类标准、信息交换类标准、安全防护类标准、交易类标准、计量采集类标准、监管类标准等。

责任编辑:Keyi

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文章关键字能源互联网 碳交易
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面向全球能源互联网的电力大数据总体架构

全球能源互联网研究院(原国网智能电网研究院)计算及应用研究所致力于为全球能源互联网提供高性能计算能力、智能计算技术和优质计算服务,目前已成立国家电网公司先进计算及应用智能实验室。近5年,实验室承担了国家“863”等近20项国家级科研项目,40余项公司科技项目。建设形成先进的广域分布式电力大数据分析计算平台,覆盖北京、南京、美国硅谷,为总部业务部门及各省公司提供自助式分析服务。与中科院计算所、中国电子集团、沈昌祥院士团队等机构建立了高性能计算、大数据、可信计算等联合实验室。 研究背景 电力大数据技术研究与应用已成为国家电网公司当前信息技术发展重点之一,面向全球能源互联网业务的相关需求也迅速增加,国家电网公司电力大数据相关研究亟需总体层面上的规划指导,尤其是在电力大数据基础体系架构、技术标准和应用规范方面的技术储备,统一规划与协同推进公司各系统、各单位的电力大数据相关研究和应用工作,以支撑大数据在公司业务系统建设和全球能源互联网建设中的应用需要。 主要创新点 面向全球能源互联网的电力大数据总体架构 电力大数据的分析流程主要包含数据集成、数据存储、数据计算、业务应用四个阶段,在该流程中融合数据治理、分布式存储、高性能混合计算、数据探索、一体化搜索、可视化展现、智能信息处理、安全治理等信息技术实现数据分析、处理、安全防护的基础平台支撑,通过全球能源互联网多领域交叉融合研究,建立智能化的建模分析及数据使用模式,支撑全球能源互联网业务应用和场景需求,总体架构如下图所示。 电力大数据平台功能架构 电力大数据功能架构设计可用于规范和定义电力大数据平台在运行时的整体功能流程及技术选型,该平台可整合电力行业不同领域的数据,形成统一的数据资源池,构建具备开放性、可扩展性、个性化、安全可靠、成熟先进的大数据分析服务体系,并具备面向社会的公共服务能力。围绕大数据分析应用生态圈,从底层基础设施、数据集成、数据处理、数据分析、数据可视化五个层面、运维与安全两个保障功能,应用先进技术、工具、算法、产品,构建电力大数据分析与应用平台功能架构,见下图所示。电力大数据平台技术架构 电力大数据核心平台基于Hadoop、Spark、Stream框架的高度融合、深度优化,实现高性能计算,具有高可用性,其技术架构如图3所示。数据整合方面,主要采用Hadoop体系中的Flume、Sqoop、Kafka等独立组件;数据存储方面,在低成本硬件(X86)、磁盘的基础上,采用包括分布式文件系统、分布式关系型数据库、NoSQL数据库、实时数据库、内存数据库等业界典型系统;数据分析方面,集成Tableau、Pluto,R语言环境,实现数据的统计分析以及数据挖掘能力;监控管理方面,利用Ganglia,实现集群监控、服务监控、节点监控、性能监控、告警监控等管理服务;可视化展现方面,基于GIS、Flash、ECHART、HTML5等构建可视化展示模块。电力大数据平台技术架构见下图所示。 面向全球能源互联网的电力大数据总体架构 在基础设施部署架构及容量规划方面,电力大数据平台集群主要由数据存储服务器、接口服务器、集群管理服务器和应用服务器组成,支持存储与计算混合式架构以及广域分布的集群部署与管理。每个省集群由总共30台x86服务器和一台小型机组成,其中核心数据集群由25台构成;剩余5台服务器中,3台服务器组成消息总线集群,部署包括Kafka消息队列集群以及FTP传输入库集群,1台服务器作为集群登陆跳转以及RstudioServer服务节点,还有1台服务器作为ODBC/JDBC服务以及WebHTTP/REST服务节点。小型机作为关系型数据库以及时间序列数据库节点,部署方式如下图所示。 电力大数据标准体系 通过分析国内外大数据相关标准,并结合电力大数据技术、产品和应用需求,形成电力大数据标准规范18项,重点涵盖基础概念、数据采集、存储、计算、分析、展示、质量控制、安全防护、数据服务等8大方面,适用于全球能源互联网环境下电力大数据平台建设和相关标准编制,如下表所示。 解决的问题和意义 解决电力海量数据的实时分析问题 在输电监测与状态评估业务中,涉及线路台账、在线监测、试验检测、日常巡视、直升机或无人机巡视和卫星遥感等数据,实时获取输电监测与状态的流数据,利用分布式存储系统的高吞吐,实现海量监测与状态数据的同步存储;利用事先定义好的业务规则和数据处理逻辑,结合数据检索技术对监测与状态数据进行快速检索处理;利用流计算技术,实时处理流监测与状态数据,根据流计算结果,实现实时评估和趋势预测,对输电线路健康安全状态进行正确评价,指导输电线路状态检修决策,准确识别输电线路故障,实现异常状态报警,对恶劣自然条件下输电线路气象灾害安全进行预警,为自然灾害防治提供决策支撑。 解决电力海量数据的离线分析问题 针对配电网规划、运行过程中产生的海量异构、多态的数据,具有多时空、多来源、混杂和不确定性的特点,如图6所示,分析配电网规划数据的种类和格式多样性,建立统一的大数据存储接口,实现配电网规划离线数据的一体化分布式快速存储。在离线数据一体化存储的基础上,建立数据分析接口,提供对配电网规划数据统计处理任务的支撑,并进一步满足配电网规划计算分析、配电网风险评估及预警等高级应用系统的数据要求,为管理层合理调整负荷、调节运行方式、制定电价政策等决策提供科学合理的依据。电力大数据离线分析应用如下图所示。 意义 通过对公司大数据服务体系框架、总体技术架构及演进路线的研究,以及对集中式数据中心环境下的数据大集中技术架构的研究,设计提出符合电力大数据当前应用现状和需求的公司大数据总体架构,全面指导大数据其他关键技术的研究;研究制定电力大数据的管理规范、应用标准和规范化建设模式,通过标准体系的建立进一步促进与保障电力大数据技术的应用推广;基于基础体系架构和标准体系,可在总体层面上提出公司电力大数据发展规划,在统一规划与协同推进下有序开展公司各系统、各单位的电力大数据相关研究和应用工作。[详细]2016-06-08 15:45

能源技术革命创新行动计划发布 15项内容成研究重点

近日,国家发改委、国家能源局印发《能源技术革命创新行动计划(2016~2030年)》(下称《计划》),并同时发布《能源技术革命重点创新行动路线图》(下称《路线图》),明确我国能源技术革命的总体目标,包括现代电网关键技术、能源互联网技术等15项创新内容入选重点推广项目。 《计划》提出,我国能源技术革命的总体目标是:到2020年,能源自主创新能力大幅提升,一批关键技术取得重大突破,能源技术装备、关键部件及材料对外依存度显著降低,我国能源产业国际竞争力明显提升,能源技术创新体系初步形成;到2030年,建成与国情相适应的能源技术创新体系,能源自主创新能力全面提升,能源技术水平整体达国际先进水平,支撑我国能源产业与生态环境协调可持续发展,进入世界能源技术强国行列。 《计划》列举了煤炭无害化开采技术创新、高效太阳能利用技术创新、大型风电技术创新、先进储能技术创新、能源互联网技术创新等15项重点任务,《路线图》明确其具体创新目标、行动措施及战略方向。 在现代电网关键技术创新方面,《计划》提出要掌握柔性直流输配电技术、新型大容量高压电力电子元器件技术;开展直流电网技术、未来电网电力传输技术的研究和试验示范;突破电动汽车无线充电技术、高压海底电力电缆关键技术,并推广应用;研究高温超导材料等能源装备部件关键技术和工艺。掌握适合电网运行要求的低成本、量子级的通信安全工程应用技术,实现规模化应用。 《计划》指出,应研究现代电网智能调控技术,开展大规模可再生能源和分布式发电并网关键技术研究示范;突破电力系统全局协调调控技术,并示范应用;研究能源大数据条件下现代复杂大电网的仿真技术。 在能源互联网技术创新方面,《计划》提出推动能源智能生产技术创新,研究可再生能源、化石能源智能化生产等技术。同时,加强能源智能传输技术创新,研究多能协同综合能源网络、智能网络的协同控制等技术。促进能源智能消费技术创新,推动智慧能源管理与监管手段创新,加强能源互联网综合集成技术创新,研究信息系统与物理系统的高效集成与智能化调控、能源大数据集成和安全共享、储能和电动汽车应用与管理以及需求侧响应等技术,形成较完备的技术及标准体系,引领世界能源互联网技术创新。[详细]2016-04-20 11:01

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