能源互聯網技術形態研究

冉文彬

（鄭州電力職業技術學院，河南 鄭州 451400）

能源互聯網技術形態研究

冉文彬

（鄭州電力職業技術學院，河南 鄭州 451400）

社會的進步與經濟的增長有效推進了科學技術的發展，使得信息技術與能源技術得到了有效融合，從而為可再生清潔能源的發展做出了重要貢獻，并推動社會向著更加美好的方向發展。基于此，文章以能源互聯網技術形態為主要研究內容，通過對能源互聯網技術的簡單概述，對互聯網技術形態展開了深層次的探索。

互聯網；技術形態；可再生能源

現代經濟的發展一直以工業為主，而工業開展生產活動時，往往會對環境造成嚴重的破壞，尤其是最近幾年，環境問題越來越嚴重，世界各地開始積極開展新能源革命。通過尋找可再生能源，不斷地對煤炭等一次能源進行代替，這樣不僅會對環境保護起到至關重要的作用，而且還會減少對一次能源的使用。與此同時，隨著科學技術的快速發展，互聯網技術被廣泛應用到各個領域，其中包括了能源領域，從而研制出全新的能源互聯網技術。因此，對互聯網技術形態進行研究具有重要意義，可以使我國能源領域加強對互聯網的應用，從而更好地建設人們生活的家園。

1 能源互聯網技術概述

1.1 能源互聯網技術的內涵

近年來，在科學技術快速發展的基礎上，互聯網技術逐漸與其他技術進行了有效融合，從而出現了能源互聯網技術。能源互聯網可以理解為利用信息、計算機等先進的技術，將大量由分布式能量采集裝置、分布式能量儲存裝置和各種類型負載構成的新型電力網絡、石油網絡、天然氣網絡等能源節點互聯起來，以實現能量雙向流動的能量對等交換與共享網絡[1]。以石油行業為例，在整個石油生產活動中，從最初的開采環節，一直到石油最終的使用，所使用到的設備全部利用線路連接到一起，使得整個工作周期構成一個良好的整體。同時。以先進的科學技術為基礎，將所有環節的工作有效落實到實際當中。再例如電力領域中，以往對電網進行檢測時，范圍往往不是很大，使得采集到的信息數量較少，無法利用這些信息作出做準確的判斷。而能源互聯網則擴大了檢測范圍，從而加強了對整個電網的監管力度。

1.2 能源互聯網技術的特征

與傳統的互聯網相比，能源互聯網具有以下幾個方面的特征。（1）泛在互聯。在對能源互聯網進行應用時，不僅可以應用到同一個領域內，還能夠同時應用到很多領域內，從而拉近了整個能源生產、使用之間的聯系，使得能源發揮出更大的作用。（2）對等開放。在互聯網技術開放的過程中，不會對清潔能源產生歧視，均能夠接入到互聯網內。而且，不論是能源生產的一方，還是使用的一方，都可以公平地加入進來，從而增加了整個互聯網的使用率。（3）低碳高效。利用能源互聯網技術，可以及時了解用戶的實際情況，并針對情況合理地對清潔能源進行輸送，同時，在條件允許的情況下，還可以輸送天然氣。另外，還可以加強對節能設備的應用，使能源在實際應用當中發揮出更大的作用。（4）安全可靠。互聯網技術可以準確地對能源生產與使用過程進行監控，若生產系統內出現問題，能夠第一時間尋找出來，并制定出合理的改善措施。同時，能源互聯網自身還具有較高的安全性，能夠為信息提供良好的保護[2]。

2 能源互聯網技術形態

2.1 能源互聯網技術的組成要素

與傳統的互聯網技術相比，能源互聯網的組成要素更加豐富，其中主要包括了跨國廣域能源互聯網、國家能源互聯網、城市能源互聯網、社區能源互聯網。同時，在相關制度的支持下，各級互聯網連接到一起，加強了信息的傳遞與共享。能源互聯網運行時，不僅包括了一次能源，同時還包括了二次能源；能源互聯網主體由多方面共同構成，如發電站、互聯網運營機構、網絡其他的使用者等。至于整個互聯網技術主體，由控制、管理服務相關的信息通信網絡構成，通過這些服務，整個網絡得以正常運行，能源交易活動的有效進行得以保證[3]。并且，從用戶的角度來說，應以公用通信的手段作為基礎。另外，由于該網絡應用時，需要提供很多的服務，所以，需要在確保其安全性符合相關規定的基礎上，不斷進行強化。

2.2 能源互聯網概念構架

2.2.1 跨國廣域能源互聯網

在整個互聯網技術當中，廣域能源互聯網處于最高的位置，通過該網絡的連接，將世界各地的能源機構連接到一起，從而提升了能源傳輸的效果。近年來，隨著人們環境保護意識的提升，歐洲地區提出了“super grid 2050”計劃，并根據該計劃，制定出“沙漠科技”項目，該項目的出現，從能源方面加強了歐洲與非洲之間的聯系，使整個地區的電網成了一個整體。該項目開展后，將會為該地區40余個國家的12億人口，提供45 000 億kWh的電力能源。廣域能源互聯網作為實際上較早的能源互聯網，還通過空間拓寬技術對整個電網進行控制，減少了電網運行中的波動，為整個歐洲地區提供了充足的電力能源。同時，還能夠將剩余的能源進行轉化，通過電能的方式，向其他需要電力的地區傳遞[4]。在“能源互聯網”設想當中，預計在2050年之后，可以使北極與赤道建立能源互聯網，利用北極地區的天然條件，能夠輸出30 000億kWh以上的電能，而赤道將會輸送90 000億kWh的電能。另外，通過分析可以發現，作為世界上主要的3個區域，中國、美洲、歐洲受到地理因素的影響，用電情況存在一定的互補。所以，在其他地區用電低谷時，正是自身用電高峰，可以利用互聯網引進更多的電能；而其他國家用電高峰時，正是自身的用電低谷，可以利用互聯網將電能輸送出去，從而使能源發揮出更大的作用。

2.2.2 國家能源互聯網

所謂的國家能源互聯網，指的是一個國家內部，為能源生產、配送提供服務的網絡，是整個互聯網技術當中最關鍵的一部分。該形態下的互聯網，包括了大容量配電系統、發電設備等。針對當前能源互聯網的發展，我國在2014年對電網進行了規劃，預計到2020年，要在整個中部地區建立起統一的電網，將西北部地區剩余的電力能源，向東南部地區進行輸送，為我國東南部用電量大的地區用電提供幫助。通過能源互聯網技術，合理地對電力進行了分配，并且避免了電能大規模傳輸時安全事件的出現，使得整個電網系統更加的安全與穩定[5]。在國家能源互聯網內，通過VSC-HVDC技術結合DC/DC直流電壓變化技術，更加合理地對電能進行輸送，使電能的分配得到優化。另外，利用互聯網技術互聯的特性，將各個地區內的輸電線路連接到一起，打造出了覆蓋面積更廣的輸電網絡。

2.2.3 城市能源互聯網

城市能源互聯網建設時，以現有電網為基礎，通過智能化的思想對其進行優化，從而更加合理地對能源進行消耗。同時，還通過先進的信息技術，進一步強化了基礎設施的建設，打造出了優質的能源互聯網平臺，使得能源與互聯網更加有效地結合，并為能源的交易提供了重要幫助。以技能水平的層次來說，想要該形態的互聯網技術發揮出更大作用，必須要解決下列問題。首先，路由器作為整個網絡中的重要組成部分，應增強其各項能力；其次，對于儲能技術而言，要進一步進行優化，逐漸減少使用成本，為其更好的應用打下良好基礎[6]。

2.2.4 社區能源互聯網

社區形態的能源互聯網處于最低的層次，主要包括了供電電源、儲能元件等構成。該形態的能源互聯網當中，不僅要對多能源進行轉換與交易，更重要的是能夠使能源發揮出更大的作用[7]。在整個市場范圍內，可以利用互聯網的特征，完成傳統發電、清潔能源發電以及其他能源的轉換與交易活動，并對這些活動進行監測，使得整個社區服務網絡當中，達到電、氣、信息有效地聯系到一起，針對社區對能源的不同要求，轉化成符合社區使用的能源，從而為居民提供更加優質的服務。

3 結語

綜上所述，隨著科學技術的快速發展，互聯網技術逐漸與能源融合到一起，并形成了全新的能源互聯網技術，從而為社會的發展提供了重要幫助。通過能源互聯網技術的應用，可以發現，該技術不僅提升了能源的使用效率，而且還為社會的發展提供了更加優質的服務。所以，在未來社會與經濟的發展當中，能源互聯網技術形態依然是一個重要的研究話題。

[1]張廣慧，尹常永.能源互聯網的技術特征與實現形式[J].山東工業技術，2016（23）：66.

[2]王繼業，孟坤，曹軍威，等.能源互聯網信息技術研究綜述[J].計算機研究與發展，2015（5）：1109-1126.

[3]孫宏斌，郭慶來，潘昭光.能源互聯網：理念、架構與前沿展望[J].電力系統自動化，2015（19）：1-8.

[4]馬釗，周孝信，尚宇煒，等.能源互聯網概念、關鍵技術及發展模式探索[J].電網技術，2015（11）：3014-3022.

[5]劉滌塵，彭思成，廖清芬，等.面向能源互聯網的未來綜合配電系統形態展望[J].電網技術，2015（11）：3023-3034.

[6]曾鳴，楊雍琦，李源非，等.能源互聯網背景下新能源電力系統運營模式及關鍵技術初探[J].中國電機工程學報，2016（3）：681-691.

[7]張寧，王毅，康重慶，等.能源互聯網中的區塊鏈技術：研究框架與典型應用初探[J].中國電機工程學報，2016（15）：4011-4022.

Research on energy Internet technology

Ran Wenbin
（Zhengzhou Electric Power Technology College, Zhengzhou 451400, China）

Social progress and economic growth have effectively promoted the development of science and technology, so that information technology and energy technology has been effectively integrated, so as to make an important contribution to the development of renewable clean energy, and to promote the development of community towards a better direction. Based on this, this paper focuses on energy Internet technology, and explores deeply the Internet technology form in a simple overview of energy Internet technology.

Internet; technology form; renewable energy

冉文彬（1979— ），男，河南鄭州人，助理工程師；研究方向：互聯網技術。