對能源互聯網的信息化支撐技術的分析

周福慶

（淮北師范大學 信息學院，安徽 淮北 235000）

隨著信息技術的發展，國際上創新提出能源互聯網這一發展理念，從提升能源循環利用效率，增強能源民主化、市場化、物聯化和中心化角度出發，使世界能源行業獲得嶄新發展.能源互聯網的信息化發展主要應用信息技術和電子技術，當前在各個能源利用領域得到普遍推廣，有效實現能源的雙向流動，使能源的利用率得到顯著增強.為進一步提升該技術應用水平，有必要對這一課題進行研究.

1 能源互聯網的發展現狀分析

1.1 能源互聯網的發展優勢分析

能源互聯網就是以信息技術和電子技術為基礎，為全球能源構建超大型的開發利用平臺.隨著世界經濟的不斷發展，全球資源消耗問題日益嚴重，很多不可再生資源不僅遭受大量浪費，還在不克制、不合理的開發利用模式下產生嚴重的生態污染現象，嚴重制約人類社會的可持續發展.在信息技術飛速發展的時代背景下，第三次工業革命悄然發生，能源的開發利用逐漸以科學發展觀為原則和依據，實現世界資源的互聯互通，并且構建起科學完善、綠色環保的能源消費機制[1].

當前很多國家都在可再生資源的開發和利用項目中給予大量資金投入和技術投入，我國也在這一時代背景下創新發展全球能源互聯網項目，使能源開發與信息技術有效結合，不斷增強能源互聯網的信息化支撐水平，從而提升社會發展質量.作為一種開放性、共享性的系統平臺，能源互聯網不僅能夠使各項資源得到更加科學合理的配置，使資源的利用效率得到顯著提升，還能夠利用智能管理技術和大數據技術實現系統的遠程操控，使能源共享突破時間和空間的限制，得到更加高效的利用.以下就表1智能電網與能源互聯網的優勢對比為例：

表1 能源互聯網的優勢比較分析

1.2 能源互聯網的發展特征分析

能源互聯網的雛形最初出現在《第三次工業革命》一書中，作者創新提出“互聯網+能源”的發展模式，使世界能源的開發利用格局得到顯著拓展.作為能源消耗量巨大的電力企業，對能源互聯網的創新應用具有關鍵作用.當前能源互聯網的整合范圍并不局限于國內，而是以跨國形式實現能源的精細化開發，使世界能源得到公平公開的綠色共享.就現代電力系統應用能源互聯網的發展特征來看，主要分為以下幾方面內容：

一是互聯性.在能源互聯網構建之間，能源只能在小范圍內實現開發利用，因此能源開發利用的網架結構就有獨立性，無法在互聯互通的情況下實現充分利用.為能源互聯網能夠有效轉變這一發展模式，世界能源的開發利用能夠在這一平臺上得到充分展示，能源鏈條也能夠在互聯互通的基礎上實現均衡連接；二是信息化.在信息技術和通信技術的支持下，能源互聯網能夠實現高效率的互聯互通，例如當前能源互聯網的構建對物聯網、大數據、4G網絡、無線網絡等通信手段進行有效利用；三是開放性原則，由于互聯網本身具有開放性和共享性，因此能源互聯網能夠在相互協商、彼此尊重的基礎上實現能源共享，從而增強各項能源的利用效率.

圖1 能源互聯網

2 能源互聯網信息化支撐技術

2.1 信息化支撐網絡

能源互聯網就是以全球為共享平臺的超大型網絡，為了增強能源互聯網的可靠性，不能單一應用傳統的網絡架構，而要在控制流量和成本的基礎上，為后續網絡調整工作提供便利，因此在信息化支撐網絡的選擇中需要對軟件定義網絡進行靈活應用.軟件定義網絡的最大應用優勢在于其智能化和自動化，能夠使傳統網絡模式中流量的控制方式得到極大轉變，以主動處理的方式提升能源互聯網的應用水平.另外，軟件定義網絡還能夠使數據傳輸和數據控制模塊相分離，并且針對能源業務的實際需要，對兩個模塊進行針對性的調整，不再將網絡設備的性能作為唯一的依據，而是以虛擬的數據傳輸模式，為用戶提供更加便捷優質的服務.例如用戶在使用軟件定義網絡的過程中可以掌握控制權，不僅能夠重新構造網絡結構，還能夠實現各項設備的改造和升級，從而使一些復雜的網絡問題變得更加簡單.

就信息化支撐網絡的組織架構來看，主要由以下幾部分構成，分別是網絡操作系統、基礎設施和與應用功能.網絡操作系統和應用功能都屬于信息化支撐網絡的控制層，二者之間的結構主要利用Open Flow協議生成，具有耦合性特點，用戶可以采用這一結構實現更加靈活便捷的程序編程，而二者之間的差異性也能夠在軟件定義網絡的集中控制下得到有效調和.由于軟件定義網絡實現應用層與操作層之間的有效分離，因此用戶可以根據自身需求開發網絡結構和功能，不會受到網絡設備的品牌限制或者型號限制，極大程度上提升網絡設計的便捷性.從實踐中發現，軟件定義網絡這一信息化支撐網絡能夠使能源互聯網的使用率提升30%，同時還能降低網絡架構的成本，對能源網絡的可持續發展具有重要作用.

圖2 軟件定義網絡的組織架構

2.2 信息化支撐技術

2.2.1 移動App技術

在信息化技術飛速發展的時代背景下，社會通訊水平得到極大提升，平板電腦、智能手機等諸多新媒體設備紛紛涌現出來，為人們的生活帶來極大便利，使社會生活模式發生顯著變革.移動App技術作為現階段通信技術的典型代表，是智能時代互聯網技術和無線技術發展的重要體現.移動App技術主要將互聯網與移動設備相連接，使人們新媒體設備上實現對軟件的應用，能源互聯網對移動App技術的應用使該網絡能夠通過移動客戶端的形式存在于人們的設備中，并且與其他信息化應用場景之間建立密切的合作關系.具體來看，能源互聯網利用移動App能夠實現消息通信、信息采集和自助利用.以設備終端為載體，能源互聯網能夠實現信息的高效發送和接受，無論處于何種工作場景，能源互聯網都能夠有效覆蓋.

2.2.2 大數據技術

大數據技術是信息時代的典型代表，主要以信息集成化服務為理念，使社會資源得到更高效的配置.例如當前社交網絡、移動互聯、政務平臺都對大數據處理技術進行靈活應用，使互聯網的應用水平得到顯著增強.大數據處理技術在能源互聯網的應用主要體現出以下特點：一是可視化分析，人們可以通過可視化技術對數據進行有效分析，從而獲得優質的服務體驗；二是數據挖掘算法.通過深入挖掘大數據內部價值，使能源互聯網的功能得到進一步開發，同時提升各項問題的處理速度；三是風險預測分析.通過深入挖掘數據，網絡運營存在的風險會被及時發現，并且掌握網絡運行規律，從而預判風險發生的可能性[2].

2.2.3 分布集成技術

能源互聯網對分布集成技術的應用主要基于集中式計算模型處理效率低下這一前提.具體來看，分布式集成技術能夠實現能源互聯網的遠程操作和調配，用戶只需要在客戶端發送請求，遠程服務器就能夠做出及時反饋，從而實現遠程操控，另外，分布集成技術還能夠使消息在傳播過程中得到轉發和存儲，因此客戶端與應用程序不需要進行直接通信，就能夠實現異步數據的準確發動.為驗證分布集成技術應用于微電網建設的節能效果，可以采用這一公式對儲能過程進行計算.

2.3 信息化支撐技術的實際應用

我國對信息化支撐技術的典型應用主要體現在國家能源局成立的首批能源互聯網示范項目，這一項目總共包括56個網絡構建，其中崇明能源互聯網和北京延慶能源互聯網是其中的典型代表.例如在信息技術的基礎上，利用可再生資源構建分布式發電微電網，實現社會智能電力網絡的構建，針對不同區域提供個性化的電力服務，使電能供應的穩定性、安全性和環保性得到顯著增強[3].

表2 我國能源互聯網的構建成果

3 結論

綜上所述，針對能源互聯網信息化支撐技術的探究是非常必要的.當前能源消耗已經成為國際社會普遍關注的問題，因此必須從創新能源利用模式的角度出發，提升各項能源的利用效率.為此應該對移動App技術、大數據處理技術和分布集成技術進行有效利用，使網絡能夠在智能化調整的基礎上實現能源互聯網的科學架構.希望本文能夠為研究能源互聯網信息化支撐技術的相關人員提供參考.