智能電網與能源網融合的模式及其發展前景

魏姣姣

摘要：隨著互聯網和新能源技術的發展，現在越來越多的人都在探究智能電網和能源網有效的融合新模式，以推動新一代綠色高效能源體系的建立。本文那就是在此前提下，闡述了智能電網與能源網在不同的融合模式下可能存在的形態特征，闡述了其約束條件和相關的應用場景。同時還指出二網融合在不同時間以及地區所產生的不同的主要代表形態，指出了二者的時空差異性。希望本文的這些論述可以為我國智能電網和能源網的融合模式的探究提供一些有意義的幫助。

關鍵詞：智能電網;能源網;融合;發展前景

引 言：隨著當今地球上化石能源的枯竭以及嚴峻的環境形勢，大多數國家的現有的能源體系和它們倡導的節能減排政策還是沖突不斷的。但是隨著我國新能源的開發、其改革的契機也是已經顯現出來了，智能電網和能源網 （除電網外的天然氣、氫能等能源網等的簡稱）的融合也是勢在必行。但是其融合的模式現在我們還沒有研究完善，其物理以及信息的融合也是出于摸索以及探究階段，所以本文就是在此前提下，為了進一步提升我國能源系統的適用性，促進其結構的優化而對智能電網和能源網的融合模式進行了一定的綜述。

一、智能電網與能源網的融合模式

在傳統意義上，智能電網和能源網是兩個并行的網絡交集并不多，但是隨著當今技術的發展二者的融合卻已經是出于初步的摸索階段了，從狹義上說，通過兩種傳輸網絡的融合，我們可以進一步改變和完善當今社會的能源輸出模式，使??就是進行了一次偉大的能源革命。二者的融合涉及到三個網絡，而它們又是三個社會核心行業的力量代表，也就是說二者的融合可以將電力、互聯網、其他能源等三個行業聯系到一起。融合的結果會關系到我們當今的社會的主流發展方向，而本文經過總結之后發現，二者的融合模式主要就三種，也就是“智能電網"“互聯網+能源網”和“互聯能源網”[1]。

（一）智能電網

智能電網既然有著“智能”二字也就是說該網絡的互動、自愈、控制、安全、經濟、效率等特性更高，同時兼容以及分布也會更廣泛。智能電網是一項多種高科技融合的高科技含量的新生代通信技術，反映迅速，操作靈活方便，適用性也更高。就目前而言，在智能電網中，電力行業出于優勢地位，其也是三者融合的主體。

而從另一個物理融合的角度來看，能源利用多樣，特征也多樣;我們先從微觀的視角來看，智能電網是需要構建微電網單元的，因為需要更好地將DG（分布式發電）接入，從而實現自治。而從宏觀的角度來看，以電網為主干進行網架，各區域的電網就會并網，這樣優勢互補明顯，當今社會的能源利用率也就會更高。在未來可再生能源將是社會能源的主導，而它們還可以轉化成其它的能源再進行傳輸，傳統的能源將會成為過去。從信息融合的角度來看二者的融合，我們就會發現智能電網可以形成自己的專門的通信網絡，像現在流行的云計算、大數據等都會融合而入。這也就使意味著該網絡有著強大的通信計算能力，對應的系統安全以及高效性將會更高。

（二）互聯能源網

雖然在我們的各種融合模式中，智能電網以及能源網應該是有著平等的地位，但是二者的融合畢竟都是有傾向性的，所以二者融合后就會出現互聯能源網。在該模式中，這二者是共存的，求同存異使二者趨向中心化，同時互聯能源網不必借助任何的多余的或者是附加的網絡來主導，二者在這其中就是統一存在的。我們可以通過能源轉換器，來將我們可以應用的各種能源在電網之外就進行物理意義上的連接和交互。這樣也就是說在未來DG（分布式發電）的滲透性會更高，甚至是我們可以通過將DG來將各種形式的能源進行有效的轉換，當然這也就變相的在削減智能電網的控制力。互聯能源網它也是通過自己的專用網絡來進行各種資源的調配以及轉化，但是它和智能電網略微不同的是它的專用網絡不能通用于能源網。當然它也是利用計算機平臺來協調供需平衡，保障其安全的，互聯能源網的突出特點就是資源的利用效率會得到進一步的提升。

（三）互聯網+能源網

隨著我國互聯網技術的蓬勃發展，已經是滲透到很多的傳統行業中，包括其生產、經營也不例外，這就需要互聯網+模式。傳統的能源行業到目前為止，也已經被互聯網完全顛覆了，但是就是沒有形成新的模式新的體系，改革也正在進行中，在未來是有著眾多的可能的。

在互聯網+能源網模式中，互聯網是主體，通過互聯網+技術才可以形成最終的物理網絡，而隨著能源企業的革新，我們就建立了更多的新的能源供應源，其傳輸通道也是隨之配套建設。也就是在此模式下智能電網和能源網的融合方式不再單一，我們可以根據區域實際的需要進行多元化的選擇。在互聯網+能源網的模式下，能源的價格以及對應的交易準則都會被共享，也就是能源的貿易更加的自由化[2]。

二、融合模式的異同

雖然智能電網和能源網二者有著本文所述的至少三種的融合模式，但是這些模式都是有著共性的，即通過網絡使能源可以得到更加高效、便捷的利用。二者所有的融合模式都是萬變不離其宗的。本文所述的三種融合模式其基本的技術路線如下圖1所示。

圖1 ?三種融合模式的技術路線

三、融合模式的形成約束和應用場景

（一）關鍵技術約束

智能電網與能源網的融合，首要的約束技術就是能源儲存技術，只有解決了該技術，我們才可以實現有效地平滑負荷，才能夠有效的解決能源的間歇性以及隨機波動性問題，從而提高其融合模式的穩定性。第二，能源轉換技術，我們想要將二網融合，那么能源轉換器就是必不可少的了，但是就目前的能源轉換而言，還是沒有達到我們的實際需求的[3]。第三，能源傳輸技術，如何保證我們的傳輸效率就是該技術需要解決的核心問題。

（二）不同融合模式的應用場景

因為不同的智能電網和能源網的融合模式適用的場景也是不同的，相關的技術水平低，我們在選擇融合模式的時候還要考慮到主觀以及地域環境的影響。就目前而言，電能傳輸效率最高，所以智能電網就適合地域遼闊、電網基礎好的地域來進行使用。而能源互聯網在能源資源豐富、地域狹小的地區優勢明顯，所以適用于這一類型的區域。而互聯網+能源網則適用于各大中型城市，因為這里的市場相對更活躍，能源價格的波動也是最大的，所以總的說來在各區域經濟發展的過程中，要根據自身的實際需求來選擇合適的智能電網和能源網融合模式，這樣才可以實現該地區能源行業切合實際的轉型升級需求[4]。

總 結：目前，社會上的能源利用方式變革明顯，同時可再生能源的發展也是如火如荼，而以上這些條件都是為智能電網和能源網的融合提供了有力的支撐。以上主要的三種融合模式，分別適用于不同的情況以及地區，所以我們在進行低于能源轉型時，要充分考慮到地域時空的差異性，深入了解環境資源情況。這樣我們才可以選擇合適的智能電網和能源網融合模式，從而提升生當地的能源利用率，保證其發展。

參考文獻：

[1]李立浧，饒宏，許愛東，郭曉斌，白浩.我國能源技術革命體系戰略研究[J].中國工程科學，2018（03）：1-8.

[2]寧圃奇，韋統振，肖立業，齊智平，嚴萍.智能電網與能源網融合中的新材料與新裝備技術[J].中國工程科學，2018（03）：125-131.

[3]張揚，沈俊，孫東方.智能電網與能源網融合的模式及其發展前景[J].農村電氣化，2017（09）：8-9.

[4]李立浧，張勇軍，徐敏.我國能源系統形態演變及分布式能源發展[J].分布式能源，2017（01）：1-9.