能源互聯網技術的現狀及發展趨勢研究

趙楊

【摘要】：能源互聯網是能源和互聯網的深度融合，受到社會各方面廣泛關注。傳統的能源互聯網主要依靠化石能源支撐，其具有易獲得、不可持續和不可再生的特性。就對國家發展的意義而言，能源互聯網具有保障能源安全、改善環境品質和民生、影響國際政治布局等方面的戰略意義。當前，能源互聯網的發展面臨社會參與不高、可再生能源消費占比過低、制度支持不夠、技術難關等挑戰。要推進能源互聯網的發展，亟需改變觀念，普及可再生能源，完善市場機制，克服技術問題，制定能源互聯網的中長期規劃。

【關鍵詞】：能源互聯網；現狀；發展趨勢

1、導言

近年來，全球都面臨著能源危機和氣候變暖等多重壓力，對資源進行優化配置、實現能源的結構調整、發展新能源已逐漸成為各國政府實現可持續發展的能源供應戰略的重要組成部分。如今，能源互聯網已成為熱詞，各路專家學者討論得非常激烈，但是對于能源互聯網的定義及內涵一直呈現眾說紛紜的態勢，筆者將著力探索能源互聯網這一概念的內涵以及能源互聯網的戰略意義。

2、互聯網及其特性

互聯網是什么呢？互聯網就是網絡與網絡之間所串連成的龐大網絡。將計算機網絡互相聯接在一起的方法可稱作“網絡互聯”，在這基礎上發展出覆蓋全世界的全球性互聯網絡稱互聯網，即是互相連接在一起的網絡結構。互聯網是計算機技術和通信技術的完美結合，這種結合所創造的效用遠遠大于這兩個領域的簡單疊加，成為人類信息流通的一種新工具，把人類社會帶入數字化時代。互聯網具有開放性、交互性、即時性、容量無限性、簡易快捷等特性，由此，互聯網具備了聯接一切的力量，成為跨界融合的推進器。而“互聯網+”模式的興起，則給整個人類帶來了深刻的變革，涉及科技、醫學、政府管理、經濟和社會生活的各個領域。能源行業作為基礎行業，與互聯網的融合勢在必行。因此，能源互聯網也必須具有互聯網的開放性、交互性、及時性、容量無限性和簡易便捷等特性，否則便不是能源互聯網，也就無法發揮它的威力。

3、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。

4、全球能源互聯網技術的發展重點

全球能源互聯技術的發展重點主要體現在以下幾個方面：

4.1近年來我國新能源產業發展迅速，光伏產業、風能制造產業、生物質能產業皆已嶄露頭角，產業競爭力顯著提高。因此，可建立示范基地，推廣太陽能、風能、生物質能等可再生能源的應用。同時增加示范城市，開展民用風電和光伏計劃，加快分布式能源的發展，改變以傳統能源為主的狀況。

4.2交通行業是化石能源消耗的大戶。隨著電池技術的成熟及其成本的降低，以電動汽車為主要代表的電氣化交通正在蓬勃發展。在此基礎上，電力系統與交通系統的耦合程度在不久的將來會逐步增強。電氣化交通系統尤其是電動汽車將成為能源互聯網的重要組成部分。與此同時，還應加強電動車與新能源汽車的示范與應用，推進機電能源技術協同發展，促進節約型社會的建設。

4.3在能源互聯網時代，隨著分布式能源生產企業數量的迅速增長及儲能技術的不斷發展，成千上萬個分布式能源生產與儲能企業接入主干電網，從而完成從傳統的單項電能供應商向電能雙向供應商的轉型。

4.4特高壓實踐的成功是能源互聯網提出的基礎。全球能源互聯網以特高壓電網為骨干網架（通道），因此，在我國大范圍推廣特高壓交直流輸電技術將為能源互聯網的實現打下堅實的基礎。

4.5相比于其他的一次能源，天然氣對環境造成的影響相對較小。且聯合循環燃氣機組在效率、反應速度和建設周期等方面都具有明顯優勢。一方面，隨著頁巖氣應用不斷加強，天然氣的成本呈下降趨勢，燃氣機組在發電側的比例因此有望提高；另一方面，利用最近出現的“電轉氣”技術，可以將可再生能源機組的多余出力轉化為甲烷（天然氣的主要成分），再注入天然氣網絡中運輸和利用。因此，未來的電力系統與天然氣網絡之間的能量流動可由單向變為雙向。

結論

綜上所述，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。現已經開發出微電網遠程運維系統，并應用于上海和內蒙古等地，將各現場工程的監控信息，同未來總部的專家知識庫有效地連接起來，實現了對微電網運營情況的隨時掌握，并建立網絡范圍內的監控數據和網上知識資源庫。

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