2018年能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析

新能源發(fā)電技術(shù)、大容量遠距離輸電技術(shù)、先進儲能技術(shù)、先進信息技術(shù)等能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)分析，可為行業(yè)發(fā)展提供支撐。

新能源發(fā)電技術(shù)

新能源不僅包括風能、太陽能和生物質(zhì)能等傳統(tǒng)可再生能源，還包括頁巖氣和小堆核電等新型能源或資源。新能源發(fā)電技術(shù)包括各種高效發(fā)電技術(shù)、運行控制技術(shù)、能量轉(zhuǎn)換技術(shù)等。

在新能源發(fā)電技術(shù)方面，研究規(guī)模光伏發(fā)電技術(shù)和太陽能集熱發(fā)電技術(shù)、變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)的商業(yè)化開發(fā)，微型燃氣輪機分布式電源技術(shù)，以及燃料電池功率調(diào)節(jié)技術(shù)、諧波抑制技術(shù)、高精度新能源發(fā)電預測技術(shù)、新能源電力系統(tǒng)保護技術(shù)；研究動力與能源轉(zhuǎn)換設備、資源深度利用技術(shù)、智能控制與群控優(yōu)化技術(shù)和綜合優(yōu)化技術(shù)。

大容量遠距離輸電技術(shù)

大容量遠距離輸電是我國及世界能源革命的基礎(chǔ)技術(shù)，是解決大型能源基地可再生能源發(fā)電外送的支撐手段。我國可以發(fā)展建設以特高壓骨干網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用高壓直流互聯(lián)可再生能源基地，實現(xiàn)覆蓋全國范圍的交直流混合超級電網(wǎng)，提高我國供電的靈活性、互補性、安全性與可靠性。

大容量遠距離輸電技術(shù)包括：靈活可控的多端直流輸電技術(shù)、柔性直流輸電技術(shù)、直流電網(wǎng)技術(shù)、海底電纜技術(shù)、運行控制技術(shù)等。直流電網(wǎng)技術(shù)是解決我國能源資源分布不均帶來的電能大容量遠距離傳輸問題、大規(guī)模陸上及海上新能源消納及廣域并網(wǎng)問題、以及區(qū)域交流電網(wǎng)互聯(lián)帶來的安全穩(wěn)定運行問題最有效的技術(shù)手段之一。

表1 新能源發(fā)電主要技術(shù)分析

先進儲能技術(shù)

先進儲能技術(shù)包括壓縮空氣儲能、飛輪儲能、電池儲能、超導儲能、超級電容器儲能、冰蓄冷熱、氫存儲、P2G等儲能技術(shù)；從物理形態(tài)上講，包括可用于大電網(wǎng)調(diào)峰、調(diào)頻輔助服務的儲能裝備，也包括用于家庭、樓宇、園區(qū)級的儲能模塊。風電、光伏等可再生能源發(fā)電設備的輸出功率會隨環(huán)境因素變化，儲能裝置可以及時地進行能量的儲存和釋放，保證供電的持續(xù)性和可靠性。超導儲能和超級電容儲能系統(tǒng)能有效改善風電輸出功率及系統(tǒng)的頻率波動；通過對飛輪儲能系統(tǒng)的充放電控制，實現(xiàn)平滑風電輸出功率、參與電網(wǎng)頻率控制的雙重目標；壓縮空氣儲能是一項能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模和長時間電能存儲的儲能技術(shù)之一。

儲能技術(shù)及新型節(jié)能材料在電力系統(tǒng)中的廣泛應用將在發(fā)、輸、配、用電的各個環(huán)節(jié)給傳統(tǒng)電力系統(tǒng)帶來根本性的影響，是電工技術(shù)研發(fā)的重點方向。

表2 儲能技術(shù)分級情況

先進信息技術(shù)

先進信息技術(shù)由智能感知、云計算和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等構(gòu)成，代表能源領(lǐng)域信息技術(shù)的發(fā)展方向。

能源互聯(lián)網(wǎng)開放平臺是利用云計算和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)構(gòu)建的開放式管理及服務軟件平臺，實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集、管理、分析及互動服務功能，支持電能交易、新能源配額交易、分布式電源及電動汽車充電設施監(jiān)測與運維、節(jié)能服務、互動用電、需求響應等多種新型業(yè)務。

表3 先進信息技術(shù)在能源互聯(lián)網(wǎng)的應用

需求響應技術(shù)

需求響應是指用戶對電價或其他激勵做出響應改變用電方式。通過實施需求響應，既可減少短時間內(nèi)的負荷需求，也能調(diào)整未來一定時間內(nèi)的負荷實現(xiàn)移峰填谷。

這種技術(shù)除需要相應的技術(shù)支撐外，還需要制定相應的電價政策和市場機制。一般來說，需要建立需求響應系統(tǒng)，包括主站系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡、智能終端，依照開放互聯(lián)協(xié)議，實現(xiàn)電價激勵信號、用戶選擇及執(zhí)行信息等雙向交互，達到用戶負荷自主可控的目的。在能源互聯(lián)網(wǎng)中，多種用戶側(cè)需求響應資源的優(yōu)化調(diào)度將提高能源綜合利用效率。

其他關(guān)鍵技術(shù)

其他關(guān)鍵技術(shù)還包括微能源網(wǎng)技術(shù)、先進電力電子技術(shù)、標準化技術(shù)等。

其中，微能源網(wǎng)主要技術(shù)包括多能源協(xié)調(diào)規(guī)劃、多能源轉(zhuǎn)換、優(yōu)化協(xié)調(diào)控制與管理、分布式發(fā)電預測等技術(shù)；先進電力電子技術(shù)包括高電壓、大容量或小容量、低損耗電力電子器件技術(shù)、控制技術(shù)及新型裝備技術(shù)。

標準化技術(shù)的重要性，源于能源互聯(lián)網(wǎng)在多環(huán)節(jié)涉及多種能源的轉(zhuǎn)換、交易、服務及多元市場主體，相應的技術(shù)標準規(guī)范、能源貿(mào)易法規(guī)，須配套跟進，確保能源互聯(lián)網(wǎng)正常運行。