錢其琨 路若冰 朱媛媛

摘 要：隨著互聯網技術的發(fā)展和傳統化石能源的日漸枯竭，以化石能源集中式利用為特征的傳統經濟也隨之變革。隨之而起的是新能源技術和互聯網技術相結合運用的技術革命。能源互聯網力圖結合互聯網技術和可再生能源利用技術，推動分布式能源的大規(guī)模利用，最終改變傳統的能源利用模式，達到推動經濟與社會可持續(xù)發(fā)展的目的。文章首先討論了能源互聯網的內涵與特點，在此基礎上分析了其功能結構和關鍵技術，并展望了能源互聯網從平臺和示范城市方面的未來發(fā)展形勢。

關鍵詞：能源;互聯網;信息技術

在當下，隨著開采量的不斷增加，傳統化石能源日漸枯竭，而且在利用化石能源的過程中排放的大量溫室氣體對全球環(huán)境造成了巨大的影響。在此背景下，人們對于清潔能源的需要日漸增加，然而清潔可再生能源大多是分布式利用，風能、太陽能等還具有不穩(wěn)定性的特點。因此，清潔能源的大規(guī)模利用向電網提出了新的要求。能源互聯網應運而生。

1能源互聯網的內涵和特點

1.1能源互聯網的內涵

能源互聯網是在現有能源供給系統與配電網的基礎上，通過先進的信息技術和電力電子技術，融合了新能源技術和互聯網技術，將大量分布式能源的采集裝置和存儲裝置互聯起來，通過智能管理系統的實現實時，高速，雙向的電力數據讀取和可再生能源的接入。

1.2能源互聯網的特點

能源互聯網是可再生能源發(fā)電技術和儲能技術、互聯網技術、新型電力電子技術、分布式發(fā)電技術的有機結合，具有以下特點：

環(huán)保性。能源互聯網建立在分布式可再生能源的大規(guī)模利用的基礎上，以建立環(huán)境友好型智能電網為目標，具有環(huán)保的特點，同時符合國家建立低碳經濟的需求。

自愈性。電力系統自愈性主要指在故障發(fā)生時不需要或只要少量人為干預即可隔離電網中存在故障過潛在故障器件或使電網恢復正常的機制，最小化用戶供電中斷。能源互聯網在必要時允許用戶“孤島運行”，使系統穩(wěn)定性更強。

開放性。能源互聯網是一個對等的能量雙向流動和能源共享網絡。用戶不僅是使用者，是電能的創(chuàng)造者，可以將電能上傳到能源互聯網并取得相應的回報。

互聯性。大部分分布式的微型能源網絡并不能實現自給自足，需要連起來進行能量交換才能平衡能量的供給與需求。傳統電網的課題是“接進來”，而能源互聯網更關注“連起來”。

實時性。在電網運行過程中，通過智能終端可以實現發(fā)電端與用戶設備的實時信息交互。在此基礎上可以對電網狀態(tài)做出精確估計，同時實時監(jiān)控和管理負荷，發(fā)電端，儲能裝置，合理分配電網資源。

2能源互聯網的功能結構和關鍵技術

2.1能源互聯網的功能結構

能源互聯網是由大量微電網連接組成的，每一個微電網都是一個完整的單元。一個家庭或一個用戶單元的能源互聯網的組成部分主要包括分布式可再生能源發(fā)電和儲能裝置、智能能量管理設備、變流裝置和負載。

2.2能源互聯網的關鍵技術

能源互聯網關鍵技術是指可再生能源的生產、轉換、輸送、利用、服務環(huán)節(jié)中的核心技術。包括新能源發(fā)電技術、大容量遠距離輸電技術、先進電力電子技術、需求響應技術、先進信息技術、微能源網技術等。

2.2.1新能源發(fā)電技術

新能源包括風能、太陽能、生物質能、核能等清潔能源。以上能源具有分布不集中，風能、太陽能供能不穩(wěn)定的特點。因此分布式儲能技術、光伏發(fā)電和太陽能集熱發(fā)電技術、變速恒頻風力發(fā)電系統的研究就成為了重點。

2.2.2大容量遠距離輸電技術

大容量遠距離輸電技術是解決大量分布式能源發(fā)電用電的基礎。直流電網技術是解決能源資源分布不均帶來的電能大容量遠距離傳輸問題、以及區(qū)域交流電網互聯帶來的安全穩(wěn)定運行問題最有效的技術手段之一。

2.2.3先進電力電子技術

由于數字信號處理能力的提升，使得系統控制策略多樣化，如模糊控制、神經網絡控制、預測控制等技術的使用將成為現實，一系列復雜算法將在DSP內整合，增強設備的靈活性和系統的穩(wěn)定性。

2.2.4先進信息技術

主要由智能感知、大數據分析和云計算組成。在此技術支持下可以實現能源互聯網的數據采集、管理、分析及互動服務的功能。

2.2.5微能源網技術

微能源網是指一個社區(qū)或單位的范圍內可以和公共能源網絡連接也可以獨立運行的能源網絡。需要多能源發(fā)電協調規(guī)劃和轉換技術、優(yōu)化控制與管理技術、分布式發(fā)電預測技術的支持。

3能源互聯網的發(fā)展形勢

3.1積極構建能源互聯網的共享平臺

要想大力快速地發(fā)展能源互聯網，一定要在全國建立一個能源互聯網的共享平臺。目前我國對能源互聯網的研發(fā)人員以及設備遍布全國各地，相互之間得不到信息以及資源的共享，大大降低了對能源互聯網研發(fā)的進度和效率。研發(fā)人員在該平臺上可以實現信息的最大利用化。

3.2大力推進智能電網示范城市

能源互聯網不宜在全國大范圍同時全面發(fā)展，應循序漸進，科學推進能源互聯網的發(fā)展，首先在一個城市進行大力地推廣，使其成為示范城市，這樣不僅可以使其作為其他城市參考的模本，還可以帶動其他城市相關產業(yè)的發(fā)展?？梢詤⒄彰绹柕碌睦印?/p>

能源互聯網是以電力系統為核心，以電力網為基礎，利用可再生能源技術、 智能電網技術及互聯網技術， 融合電力網、天然氣網、氫能源網等多能源網及電氣化交通網，形成多種能源高效利用和多元主體參與的能源互聯共享網絡。

建立能源互聯網的核心目的是改變傳統的能源利用模式，推動經濟與社會可持續(xù)發(fā)展。為實現這一目的，互聯網技術和可再生能源利用技術是關鍵的技術。

能源互聯網的發(fā)展尚處于起步階段， 其發(fā)展方向和特點都有待于專家學者們的進一步研究。在提倡綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的今天，對能源互聯網的研究具有重大意義。

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