基于智能电网的能源互联网研究

摘要：时代的变迁如此之快，以至于置身其中的我们需要慢慢回味才能体会到互联网对于传统行业的提升与颠覆。当我们听到互联网金融、互联网教育、互联网医疗和互联网旅游这些新鲜名词的时候，它们已经悄然改变了我们的生活方式。互联网能源将是下一个颠覆能源行业的新贵，一个全新的“互联网+”正在缓缓升起。 关键词：智能电网；能源互联网；分析 1导言

可以预见，互联网势必将打破传统能源的产业格局，产生新业态。升级为能源互联网的能源产业，将全面支持能源生产和消费方式变革，树立以电为核心载体的能源发展方式，包括新能源发电技术（光伏、风电等）、智能电网新技术、用电电气化新技术以及横贯整个电力、电气能源发展方式的节能减排新技术，随着支持政策的频出，将全面带动国民GDP增速，实现生产力水平提高，经济结构转型，危机预警管理等一系列巨大的经济、社会、民生效益，甚至将带动相关整个关联产业的发展。

2国际上专门针对能源互联网进行

的研究与开发始于2008年，一些国家如德国、日本已经开始小范围实践能源互联网。在我国，从清华大学前校长高景德上世纪80年代提出“CCCP”概念，到90年代清华大学教授、中国工程院院士韩英铎提出现代电力系统3项前沿课题，再到近年来智能电网强调信息流与能量流的结合，无不突出信息技术与现代电网的紧密结合。能源互联网同样是互联网技术、可再生能源技术与现代电力系统的结合。清华大学在国内较早开始开展能源互联网方面的研究工作，提出能源互联网基本架构、关键技术，并开展能源路由器等方面的研发工作。虽然能源互联网技术目前在国内引起了广泛关注，但相关研究尚处于起步阶段。从2013年开始，北京市科委组织了“第三次工业革命”和“能源互联网”专家研讨会，并启动了相关软课题研究，完成了《北京能源互联网技术及产业发展研究报告》，形成详细的能源互联网调研报告和路线图，为进一步科技立项提供指南。2013年12月国家电网公司在科技日报发文明确指出，未来的智能电网就是“能源互联网”。2014年2月国家能源局委托江苏现代低碳技术研究院开展中国能源互联网发展战略研究。 3从智能电网到能源互联网

我国能源互联网概念的提出，是信息通信技术和互联网理念与传统能源电力深度融合的集中体现。

我国能源互联网具有五个特点：一是电网骨干网架广泛互联，可以通过电网实现大规模清洁能源的大范围优化配置；二是促进信息与能源深度融合，通过提高能源系统的可观性和可控性，实现荷一网一源的深度互动；三是推动多种能源互补协调，可以因地制宜的通过与燃气、热力、车联网、制冷、储能等系统的互补协调，提升可再生能源的利用比例，并提高能源使用效率；四是具有互联网理念融合下的商业模式创新机制，能够在能源系统本体之上形成连接消费者、生产者、制造商、运维商等各方；五是具有能源商品价值的实现机制，通过能源互联、信息互联以及市场交易机制的整体协同，满足用户对多种用能和产销者一体化服务的需求。

能源互联网与智能电网的范畴总体一致，但与智能电网强调发一输一变一配一用电以及调度、通信等电网各环节的智能化、信息化与互动化相比，能源互联网更加突出了用户需求、交易业态、多能互补三大“亮点”。可以说，抓住这三个

亮点，也就抓住了从智能电网到能源互联网发展机遇的“牛鼻子”。 4微能网的主要研究方向

由于微能网是在智能电网的基础上融入互联网的思维模式和关键技术构建而成的，与信息互联网存在很多相似之处。研究和建设微能网可以从信息互联网的构建中汲取很多经验。但是也应当注意到电能和数据之间存在很大差异。大量的电能在长距离输送过程中管理和调度的难度都会增加，而信息的传输和管理则容易很多。另外，电能很难像互联网中的数据那样实现大规模存储且存储成本很高，但能量存储可以起到缓冲作用，对复杂系统的稳定性至关重要。在架构微能网的过程中需要充分考虑这些差异和问题，并对其中的关键技术和难题进行深入研究，下面介绍构建微能网研究重点。 4.1能源调配策略

城市的终端能源消费结构相对复杂，要在城市实现电能和其他多种复合能源的互联和协同调配，能源路由策略、技术是必须突破的技术核心。首先构建能源路由器技术架构，研究能源路由器的能量传输、存储、控制、信息通信、接口、分散自治协调管理；其次还要根据负荷的要求以及电网的运行状况，对控制策略进行优化完善，尤其是不同控制策略的整合、协调和平滑过渡。 4.2分布式电源即插即用

分布式电源即插即用技术可以实现多种形式的用户侧分布式电源、储能的规模化灵活并网，是微能网建设的重要内容。首先需要研制模块化的接入转换、控制设备和适应性系统，研究分布式通信与控制统一架构，实现分布式电源设备在通信和控制层面的即插即用。其次研究适用于多电源、多支路、不同电价计量计费的双向计量技术，实现多电源供电的用户购、售电和用户自发自用电补贴的计量计费。

4.3分布式储能

分布式发电的能量波动与用户能量需求的随机性导致能量流的不确定性与无序性。由于分布式储能技术可以有效消除能量流的不确定性，并使能量的有序流动成为可能，成为微能网重要基础支撑。分布式储能技术需要研究冰蓄冷、水蓄冷、热泵蓄热、蓄电池等冷热电多元典型储能特性，并开展分布式冷热电储能的协调优化布局和容量配置研究。通过选用合理的储能装置，使之更加符合分布式可再生能源发电的稳定性和容量要求。 4.4商业模式

按照里夫金的观点，能源互联网的提出更多的是来源于一种哲学和经济学层面上的思考，而没有提出具体的实现模式。从能源互联网基本构成来看，其建设更多是基础设施建设，投资量较大，并且资金回收期较长。要实现能源互联网的可持续发展，需要深度结合政府、企业、社会等多方资源，通过设计合理的模式，构建良好的融资渠道并实现长期稳定的收入。对于微能网的建设模式，应考虑建设微能网的参与方构成，明确政府、国网公司以及企业等参与方的角色分工，平衡各方利益。以电力行业角度提出的能源互联网模型应考虑以国网公司牵头建设，积极争取政府优惠政策，建立能源互联网产业联盟，广泛吸收各类企业资源优势，进行微能网基础设施及服务平台建设，提供多样化的能源服务，推动能源生产和消费模式的转型。 5结论

总之，构建以智能电网为基础的能源互联网不仅能够有效解决可再生能源的汇集、传输和消费问题，而且可以推动能源开发方式、能源消费方式、生产生活

方式的改变，为新工业革命开辟更广阔的空间。但是如何实现能源互联网的全面建设，对智能电网的建设和电力市场改革等方面提出了更高的要求。能源互联网的发展尚处于起步阶段，其发展方向和特点都有待于专家学者们的进一步研究。同时能源互联网的建设是一项长期的系统工程，它不仅仅涉及技术问题，还需要政府引导、全社会的参与，要实现能源互联网的全面建成的确还有很长的路要走。 参考文献：

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