能源互聯網現狀與發展

代仲

【摘要】：經濟社會的發展，使能源出現大量的消耗，導致傳統的化石能源得到大幅度的開發與使用，從而出現地表塌陷、水質污染、氣候變暖、酸雨霧霾等環境問題。而且，由于化石能源資源有限且不可再生，基于對人們生存與可持續發展的影響，如何做好能源轉型，確保能源的清潔、高效和安全供應，就成為世界各個國家關注的焦點。全球能源互聯網的出現，對于這一問題的解決起到了非常關鍵的作用。

【關鍵詞】：能源互聯網；現狀；發展

1、導言

能源與環境問題，是指能源的利用使人類物質生活不斷得到改善的同時，卻逐漸惡化了人類生存環境這一矛盾，它與高端制造業、互聯網融合并稱當今世界三大挑戰。人類在謀求可持續發展的過程中必須解決好這個矛盾。實踐證明，我國現有能源發展體系能源效率低下、結構問題突出，難以徹底解決能源與環境的問題。近年來，隨著新能源和信息網絡技術的迅速發展，一種新的能源發展體系得到普遍認可，為解決能源與環境問題提供了合理可行的途徑，即能源互聯網（EnergyInternet）。

2、能源互聯網的發展現狀

在傳統的能源建構中，風能、太陽能、電動汽車等柔性負荷在廣義的范圍內分享各種能源，將再生能源作為主要供應源。對于能源互聯網的研究不斷深入，目前的主流觀點主要有三種認知方式。一是將能源互聯網看成是開放、對等的架構和理念，充分融合信息通信系統的能源網絡體系，形成以大電網、局域網等相互關聯的網絡為特征的新型能源網。二是將信息網絡定位為能源互聯網的支持決策網，指導能源網絡調度方式的不斷變革，進行信息收集、分析和決策。三是實現信息和能源的雙向連接，將能源和互聯網深度融合，引導用戶實現可再生能源的高效利用。總之就是將互聯網技術運用到能源系統，實現多元能源的有效利用。

能源互聯網在范圍和時空上具有更為廣闊的發展方向，“互聯網+能源”本身具有豐富的想象空間和發展前景，呈現出多元化和多樣化的發展趨勢。在發展理念上，能源互聯網有著高效率、一定的資源配置水平等特征。能源和信息網的深度融合將更有利于技術發展。能源互聯網是以電力系統為中心，融合智能電網、互聯網、大數據、云計算等前沿技術手段，綜合先進的技術管理方式，實現能源互通互補，融合成下一代能源體系。能源互聯網具有偏平化、面向社會化和用戶服務性猶豫的發展特性，將電力、石油等不同的交通運輸節點相互關聯，形成個性化和定制化的能源應用，實現對能量流的全面控制。

3、能源互聯網發展的主要模式

3.1基于大數據和云計算的能源互聯網模式

基于大數據和云計算的能源互聯網模式，將通過數據分析，為發電集團提供決策依據，提高管理和生產效率，降低能耗水平；為發電企業和用電客戶提供一個廣闊的、開放的信息平臺，使雙方能夠在平臺上共享各種信息；建設虛擬電廠和電量銀行，通過企業與客戶互相選擇，提供網絡營銷和金融服務，提高發電機組利用小時，提升能效與效益，改變生產模式，產生新業態。

如圖1所示，基于大數據和云計算的能源互聯網，由政府、發電集團總部、基層發電企業、客戶四大主體和信息平臺、虛擬電廠、決策體系三大信息系統構成，而構成整個網絡系統的基礎是大數據與云計算的應用。發電企業的軟資產經過大數據分析與云計算，通過互聯網形成信息平臺和虛擬電廠。信息平臺可以為客戶提供電力生產、經營信息，供客戶了解不同區域、不同時段的電量水平、發電能力、電力價格等供給信息；同時，客戶將當地電網負荷、電網運行方式、競價準則、輔助服務等市場需求信息反饋至信息平臺，從而形成發電市場供給與需求的信息共享平臺。信息共享平臺又將市場供需情況提供給政府，作為政府制定各項政策的參考，用以引導發電集團和監管用電客戶。

3.2基于分布式能源的能源互聯網模式

基于分布式能源的能源互聯網，是以分布式能源為核心，以電網、氣網、水網、熱網、冷網為架構，利用互聯網將能源技術與金融技術相融合，向客戶提供多元化產品的微型能源互聯網體系，作為大型能源互聯網的重要補充。分布式能源不是狹義上的天然氣冷、熱、電三聯供系統，而是位于用戶側、將各種清潔能源和可再生能源轉化為用戶所需的二次能源和其他能源產品的一種生產形式。

現階段，分布式能源作為集中式發電和大電網的有效補充，可以利用與大電網互補互助的關系，來實現發電系統的穩定發展。基于分布式能源的能源互聯網，主要應用于工業園區、智能樓宇、智能工廠等場所，能夠根據樓宇式和區域式能源負荷點的不同負荷特性來設計不同的服務產品，根據不同的負荷需求來構建中心能源站和中心能源系統。能源技術和金融技術服務的結合，以打包的方式通過互聯網向用戶提供最佳的能源產品組合及金融資金結算，從而使用戶體驗到節省、舒適的綜合性能源服務；這將成為分布式能源未來發展的必然趨勢，也是發電企業轉型升級的必要手段。

4、能源互聯網的未來發展建議

首先，對于關鍵技術瓶頸的突破應穩步加速，例如智能傳感器、信息物理系統、電力系統調度運行管理、智能配電網的關鍵設備和新材料的研發，融合多元能源，實現供需互動的能源互聯網架構規劃技術、主動配電系統規劃運行技術、直流輸配電和微網技術的研究，高級資產管理體系、大數據、云計算、機器學習等技術應用工作都需要不斷進行深入研究。其次，應認清能源互聯網的關鍵技術特征和發展方式，實現能源生產和利用的動態平衡，優化新的生產和發展目標，借助新型管理模式，實現電力網絡、信息網絡的協同合作和融合。最后，認清能源結構方面的協調發展新模式，對信息流和能量流進行靈活控制，使得在市場經濟體制下參與的主體更加多樣，參與方式更為靈活，從而實現通過能源互聯網達到信息實時交換、能量互補的作用。同樣，可再生能源的滲透率不斷提升時，要保證系統安全平穩高效運行，達到更深層次的集中式和分布式協調發展的效果。

結論

總之，能源是人類社會賴以生存和發展的物質基礎，在國民經濟中具有特別重要的戰略地位。能源在現代工業生產中占有重要地位，能源互聯網將會有更廣闊的未來。

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