大數據環境下的能源互聯網發展趨勢分析

張 鵬 ，高 青

1.山西省電力公司檢修公司1000kV特高壓長治站，山西長治 046000；2.國網長治通信公司，山西長治 046000

能源在當前的社會發展中占據著重要地位，以電能作為突出代表的能源概念，當前在全球環境日益惡化的環境下面臨考驗。如何實現更為有效的需求滿足，同時推動自身的發展，已經成為該領域相關工作人員共同關注的重點。而這種發展需求，在大數據相關技術的支持之下，又呈現出信息化的顯著特征，值得引起注意。

1 能源互聯網概念分析

能源互聯網的概念最早可以追溯到20世紀70年代，巴克敏斯特·福樂（Rid Buckminster Fuller）在 世 界 游 戲 模 擬（world game simulation）大會中曾經明確提出這一概念，作為未來世界能源的優選戰略。隨后彼得·邁森（Peter Meisen）以及Cormio等人都在該領域提出過相似觀點，倡導將多種能源進行收集和重新分配，滿足地區之間的能源需求。一直到2008年，美國北卡萊羅納州立大學Alex Q.Huang 主持開展美國國家科學基金項目FREEDM（The Future Renewable Electric Energy Delivery and Management Systems），開始提出將互聯網的應用技術特征引入到能源互聯網環境中，即仿照路由器的功能，利用電力電子技術實現對變壓器的控制，從而實現對于能源的優化配給。隨后，該領域的互聯網特征開始逐步突出，并且也產生了實驗性的示范項目，用以對這一思路加以支持。

想要進一步確定信息技術在能源互聯網領域中的價值，首先需要深入能源互聯網的概念環境，對其展開深入的分析。從概念角度看，目前在能源互聯網這一范疇中存在廣義和狹義兩個層面的觀點。其中廣義能源互聯網意指將區域內分散的能源進行匯聚，以一次能源輸入并且轉化成為二次能源進行消費，將對能源的消費同樣融入到這個環境中，統一實現分配與管理，同時在完全信息的支持之下，實現能源的最優消費，推動能源供求之間的扁平化形成。而對于狹義的能源互聯網概念而言，相對于廣義概念來說更為具體和微觀，其是將區域環境內的能量消耗設備、能量生產設備和儲能設備按照一定的拓撲結構組成網絡，從而實現能源供求的平衡。從能源互聯網的概念角度看，無論廣義還是狹義，其最終就是要實現能源在區域環境內的供求平衡狀態優化，而對于這一目標的實現過程而言，能源在網絡環境中替代了既有互聯網的信息的位置，目前的信息平衡也隨之轉變為電力能源的平衡。

2011年，杰里米·里夫金（Jeremy Rifkin）出版了《第三次工業革命—新經濟模式如何改變世界》一書，其中將能源的生產、制造、存儲、運輸以及實現互聯網化視為第三次工業革命的重要標志和觸發。書中陳述了第三次工業革命的五個重要支柱，即再生能源替代傳統能源獲取領導地位、分布式能源網絡得到廣泛發展、電能儲存技術空前成熟、借助互聯網技術實現能源供需終端的廣泛互聯，以及將運輸工具轉向插電式以及燃料電池動力車。雖然第三次工業革命只是一家之言，但是從這個角度看，能源互聯網是通向未來的必然趨勢。

2 基于大數據構建良好能源互聯網體制

大數據是當前信息時代之下，網絡環境中呈現出來的一項必然技術。大數據本意指是指無法在可承受的時間范圍內用常規軟件工具進行捕捉、管理和處理的數據集合，但是如果不能從海量數據中發掘出其隱含價值，從而實現對于決策的優化與支持，因此在大數據的環境之下，相關數據分析和處理技術，以及計算能力，成為網絡環境中的突出價值體現。而這種價值在與能源互聯網實現融合的過程中，同樣體現出了旺盛的生命力。

從能源互聯網的概念角度看，可以發現，宏觀協調和合理布局，是能源互聯網需要面對的重要問題，而大數據在這樣的環境中必然會發揮積極價值。

首先，廣義能源互聯網的概念支持將基于時間潮汐的能源進行合理規劃，通過有效的蓄能來實現合理消費供給，同時當區域范圍擴大的時候，這種能源供給方面的不平衡，就會進一步延伸到區域環境中，呈現為地理層面上的潮汐。在這樣的背景之下，想要有效實現能源互聯網，首先需要對能源供給層面展開客觀有效地評估，但是不同來源的能源供給，本身處于一種動態的平衡環境中，而大數據則善于從動態平衡中獲取到其發展趨勢和規律，實現對能源供給未來狀況的深入解讀。也只有在這個基礎之上，才能切實有效地實現能源的重新分配與優化。

其次，能源互聯網有效實現的另一個重要前提，是對于能源需求端的有效統計，在這一方面，同樣需要大數據的深入應用。具體而言，第一就是要對既有需求展開詳實的記錄和統計，同時注意這種記錄應當是基于時間和發展的觀點之上的記錄，通過這種記錄發現社會環境中對于能源需求的整體趨勢，以及分布變遷特征等。而后在這樣的歷史趨勢分析的基礎上，進一步對未來的能源消費需求進行預測，從而實現有效規劃，確保能源供求雙向實現平衡。

3 結論

大數據的價值，不僅僅在于推動能源互聯網系統的實現和成熟，在當前智能電網的工作環境中，同樣有著毋庸置疑的積極價值。從電力企業的角度看，我國的智能電網本身已經在開始實現對于能源消費端的消費狀況采集和趨勢預測，從而通過大數據來實現電力能源供給的優化，甚至于指導消費環境的電力能源消費優化。

[1]黃如，葉樂，廖懷林.可再生能源互聯網中的微電子技術[J].中國科學：信息科學，2014，44（6）.

[2]查亞兵，張濤，黃卓，等.能源互聯網關鍵技術分析[J].中國科學：信息科學，2014，44（6）.