隨著大量的可再生能源引入電網，保持高質量電力的穩(wěn)定供應正成為一個更大的全球性挑戰(zhàn)。高品質的電力在電壓和頻率方面都是很穩(wěn)定的，這也是電源必不可少的特性。而采用新能源配套使用的儲能系統(tǒng)克服這一挑戰(zhàn)的需求正在上升。日立歐洲公司社會創(chuàng)新業(yè)務首席數字官兼首席商務官Ram Ramachander日前闡述了日立公司如何開發(fā)新電池儲能解決方案、擴展智能電表和電動汽車計劃的努力，并對能源的未來發(fā)展進行了展望。
網絡連通性和前所未有的數據量正在使許多行業(yè)發(fā)生革命性改變，能源也不例外。數字化正在改變人們生產、分配和管理能源的方式。人工智能和機器學習可實現(xiàn)整個能源網絡的預測性維護，而電池儲能技術則可實現(xiàn)可再生能源的集成。在家庭應用中，安裝智能電表，計劃購買電動汽車。這些進步促使能源實現(xiàn)民主化，讓消費者成為既是生產者又是能源消耗者。隨著技術不斷變化，下一個發(fā)展將會發(fā)生在哪里?日立公司與咨詢機構弗若斯特沙利文公司合作撰寫的最新白皮書探討了這些問題。這個調查研究強調了創(chuàng)新快速發(fā)展的三個領域：電池儲能的蓬勃發(fā)展，智能電表的廣泛應用，以及進入電動汽車的時代。
(1)電池儲能的繁榮發(fā)展
電池儲能是將可再生能源成功整合到電網的關鍵。其存儲能量的能力可以為電網提供平滑、擁塞管理和頻率調節(jié)服務，這對電源的有效整合至關重要。這些進步取決于電池技術的發(fā)展。新的鋰離子電池延長了產品壽命，提高了儲能容量，縮減了體積，而先進的電池管理系統(tǒng)通過關稅價格跟蹤和套利服務最大限度地節(jié)省了成本。
在未來，一旦降低前期成本，安裝自己的儲能系統(tǒng)的消費者將看到顯著的成本節(jié)約，以及通過基于云計算的社區(qū)銷售回電網來創(chuàng)造收入的能力。這些社區(qū)不僅可以接入家庭，還可以接入電動汽車(EV)，從而允許采用電網充電點進行廉價和綠色的充電。區(qū)塊鏈技術目前正在用于試點項目，為已安裝和連接太陽能電池板、儲能系統(tǒng)、電動車的消費者提供互聯(lián)網對等能源交易所需的信任層。
報告指出，“為什么電池儲能對未來的能源路線圖如此重要?它有雙重用途。首先，它促進了間歇性可再生能源的整合，同時可以創(chuàng)造收入。電池儲能推動2020年以后住宅儲能系統(tǒng)的大規(guī)模市場采用。到2025年，我們預計住宅儲能將成為所有可再生能源項目的一個綜合和必不可少的組成部分。”
(2)智能電表的應用日益廣泛
智能電表是智能電網和數字能源的基石之一，因為它們產生了大量的數據。隨著越來越多的用戶通過智能儀表連接，系統(tǒng)可用的數據量也隨之增加。智能電表的重要性在于其簡單性。與電池儲能和電動汽車相比，其進入門檻較低(前期成本通常由能源供應商承擔)，這意味著它們有可能對普通消費者產生最直接的影響。在歐洲，歐盟對智能電表安裝有著強力的監(jiān)管，瑞典、意大利和芬蘭等國家已經接近100%的智能電表普及率，并在客戶參與和積極的能源管理舉措方面受益。
隨著越來越多的智能電表的安裝，向數字零售服務開放的大門，例如關稅優(yōu)化、客戶參與和物聯(lián)網(物聯(lián)網)技術。在這些優(yōu)勢中，物聯(lián)網技術可能是最令人興奮的：智能電表在消費層面提供網關服務，如對商業(yè)和工業(yè)客戶的需求響應、遠程樓宇控制、家庭能源管理和能源優(yōu)化。創(chuàng)造效率的機會是巨大的。
(3)進入電動汽車的時代
“能源行業(yè)的電氣化是一個轉型趨勢。電動汽車的應用增長迅速加快，2017年全球電動汽車銷量超過100萬輛。汽車行業(yè)本質上以客戶為中心，并且節(jié)奏快，企業(yè)通過投資研發(fā)和積極推廣電動車來應對這一變化。再加上各國政府制定了禁止內燃機汽車銷售的目標，推動了電動汽車市場的發(fā)展。
電子機動和能源的融合是明確的。將有機會解決充電基礎設施和電網平衡問題，以及部署數以百萬計的電動汽車，創(chuàng)建分布式儲能網絡。電動汽車、太陽能光伏發(fā)電和家庭儲能的整合推動了車輛到家庭(V2H)概念的出現(xiàn)。V2H解決方案可最大限度地提高電動汽車所有者的能源效率和成本節(jié)省，因為能源將在低價時段從電網中釋放，并儲存在電動車輛中，并在高峰時段將電能回收到電網，創(chuàng)造收入。2020年以后，電動汽車用于電網服務的多余存儲的電能提供給家庭、商業(yè)設施和公共充電基礎設施。一旦能夠利用電動汽車作為創(chuàng)收手段的能力得以大規(guī)模實現(xiàn)，就可以緩解前期成本高昂的挑戰(zhàn)，到2025年，預計每年新車的需求量將上升至近2000萬輛。
對能源的未來發(fā)展的展望
這三個領域代表了數字能源領域最熱門的創(chuàng)新機會。據預測，到2025年，智能能源基礎設施的價值每年至少可以達到1.5萬億美元，從商業(yè)、客戶和社會的市場機會和效益來看。致力于讓人們的生活更加可持續(xù)發(fā)展不再是一種選擇，而是一個真正推動利用智能技術的發(fā)展來最大限度地利用可再生能源的機會。能源數字化轉型背后的動力和機遇是巨大的，政府、企業(yè)和消費者必須為此共同努力。