鐘曉宇+王曉文

摘 要：為解決日益嚴(yán)重的環(huán)境污染、能源缺乏、空間分布不平衡問題，以分布式能源和互聯(lián)網(wǎng)為核心的能源互聯(lián)網(wǎng)引起了國內(nèi)外專家的廣泛關(guān)注。首先對能源互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生背景和概念進(jìn)行了全面的綜述；再對國內(nèi)外研究發(fā)展情況結(jié)合前沿技術(shù)進(jìn)行了介紹，總結(jié)概括了現(xiàn)如今的研究成果；最后，對能源互聯(lián)網(wǎng)這一新興課題的研究方向、研究重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行了分析，并提出意見和建議。

關(guān)鍵詞：能源互聯(lián)網(wǎng)；研究現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.199

0 引言

隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，對能源的需求也逐漸增大，環(huán)境污染嚴(yán)重，促使能源分布不平衡情況加劇。能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是智能電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算等眾多技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，能夠有效解決能源空間分布不均問題并實(shí)現(xiàn)大規(guī)?？稍偕茉锤咝Ю?。從環(huán)境污染和可持續(xù)發(fā)展的角度考慮，發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也勢在必行。

綜合以上原因，本文對能源互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)生背景和定義進(jìn)行了全面的綜述，對國內(nèi)外研究發(fā)展情況結(jié)合前沿技術(shù)進(jìn)行了介紹，總結(jié)了現(xiàn)如今的研究成果，對能源互聯(lián)網(wǎng)這一新興課題的研究方向、研究和難點(diǎn)進(jìn)行了分析，并提出意見和建議。

1 能源互聯(lián)網(wǎng)概念、產(chǎn)生背景及發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 能源互聯(lián)網(wǎng)的定義及產(chǎn)生背景

能源互聯(lián)網(wǎng)是指借鑒互聯(lián)網(wǎng)的概念，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電力電子技術(shù)和信息技術(shù)將可再生分布式能源采集裝置和存儲裝置作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與負(fù)荷節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié)起來，從而將傳統(tǒng)電網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂锌焖僦斡芰Φ闹悄芑瘮?shù)字網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)能源和信息的雙向流通網(wǎng)絡(luò)，合理分配共享能源[1]。化石能源在傳統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)中占有重要地位，由于大量、粗獷的使用方式，讓本就不可持續(xù)使用的化石能源出現(xiàn)危機(jī)，環(huán)境污染問題也日益嚴(yán)重，可再生能源的使用成為必然趨勢，引發(fā)新一輪的能源革命，在“互聯(lián)網(wǎng)+”和創(chuàng)新驅(qū)動等國家戰(zhàn)略背景下，能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到業(yè)界廣泛關(guān)注。能源互聯(lián)網(wǎng)這一想法最早與2011年出現(xiàn)在美國學(xué)者Jeremy Rifkin的《第三次工業(yè)革命》一書中，認(rèn)為結(jié)合新能源技術(shù)和信息技術(shù)的新型能源利用體系即將出現(xiàn)，即“能源互聯(lián)網(wǎng)（Energy Inter-net）[2]。

1.2 國內(nèi)外能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展情況

目前對能源互聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)知方式共有三種：一是將信息網(wǎng)絡(luò)定位指導(dǎo)能源網(wǎng)絡(luò)調(diào)度方式，輔助互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行信息采集、處理，作為能源互聯(lián)網(wǎng)的決策網(wǎng)；二是將能源互聯(lián)網(wǎng)看作能夠充分融合信息通訊系統(tǒng)的開放式架構(gòu)，成為具有大電網(wǎng)、局域網(wǎng)特征的新型能源網(wǎng)；三是將能源和互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)與用戶間能源和信息雙向流通的高效利用網(wǎng)。

國外方面，因能源技術(shù)的變革關(guān)系到其他工業(yè)水平的進(jìn)步和發(fā)展，會對社會生產(chǎn)方式、民生用電方式產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。因此，各國均投大量資金和人力對能源互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行深入研究。文獻(xiàn)[3]介紹了一種適用于分布式可再生能源存儲設(shè)備的未來可再生電力能源傳輸與管理系統(tǒng)，即FRREDM。國內(nèi)方面，隨著環(huán)境污染愈發(fā)嚴(yán)重，能源可持續(xù)發(fā)展顯得尤為重要。2009年5月，國家電網(wǎng)公司發(fā)布了建設(shè)具有信息化、自動化、互動化特點(diǎn)的特高壓骨干網(wǎng)架、各電網(wǎng)電壓等級協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)。2014年提出了建設(shè)以特高壓為骨干網(wǎng)架、全球互聯(lián)的堅強(qiáng)智能電網(wǎng)。文獻(xiàn)[4]回顧了三代電網(wǎng)的發(fā)展歷程和技術(shù)特點(diǎn)，分析了源、受兩端和電力傳輸系統(tǒng)以及構(gòu)建新一代能源系統(tǒng)的難點(diǎn)問題和其優(yōu)越性。

2 能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢

能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)是依托互聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計算等前沿技術(shù)，達(dá)到能源空間分布合理，實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)和消耗實(shí)時平衡。在能源結(jié)構(gòu)方面，能源的生產(chǎn)、供給和消耗要向清潔環(huán)保和高效節(jié)能方向發(fā)展。在技術(shù)屬性層面，信息技術(shù)的發(fā)展是實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)智能化的基礎(chǔ)和前提。只有保證對能源生產(chǎn)和在電網(wǎng)上的運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時監(jiān)測，才能實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化控制，實(shí)現(xiàn)信息流和能量流的雙向流通。目前根據(jù)其他技術(shù)的發(fā)展情況，能源互聯(lián)網(wǎng)共有以下兩種發(fā)展模式。（1）基于大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)的能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展模式；（2）基于分布式能源的能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展模式；文獻(xiàn)[5]分析了可再生能源分布式發(fā)電的能量波動性以及用戶驅(qū)動的能量需求的時空隨機(jī)性是導(dǎo)致能源互聯(lián)網(wǎng)中能量流本身具有先天的不確定性與無秩序性的原因，由于分布式儲能技術(shù)可以有效消除能量流的不確定性，并使能量的時空轉(zhuǎn)移和能量流的有序流動成為可能，成為能源互聯(lián)網(wǎng)重要基礎(chǔ)支撐。

3 能源互聯(lián)網(wǎng)目前面臨的問題

因能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)需要依托電力網(wǎng)的建設(shè)，只有解決好電力網(wǎng)中現(xiàn)存的技術(shù)問題，才能為能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供基礎(chǔ)。

能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)需要能源消費(fèi)者、能源管理者、發(fā)電企業(yè)之電網(wǎng)、能源服務(wù)企業(yè)以一種全新的電力思維模式，在商業(yè)模式、營銷模式、研發(fā)模式、運(yùn)營模式、服務(wù)模式等方面都必須以互聯(lián)網(wǎng)的時代特征進(jìn)行重建。新的思維模式不代表簡單的能源+互聯(lián)網(wǎng)模式，而是在現(xiàn)有電網(wǎng)結(jié)構(gòu)上通過信息智能化手段解決新能源接入后的安全、效率等問題，也包括采用互聯(lián)網(wǎng)理念、方法和技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)本身的重大變革。

4 結(jié)論與展望

經(jīng)長期的對能源發(fā)展體系的研究發(fā)現(xiàn)，使能源與智能電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)相結(jié)合的能源互聯(lián)網(wǎng)可以從根本上解決這一問題。未來的能源互聯(lián)網(wǎng)可以從可再生能源、天然氣、電氣化交通系統(tǒng)、電網(wǎng)管理運(yùn)營服務(wù)、特高壓智能電網(wǎng)這五個方面作為發(fā)展方向。本文解析了能源互聯(lián)網(wǎng)的概念，介紹了其產(chǎn)生的背景和國內(nèi)外的發(fā)展情況。在這基礎(chǔ)之上，對能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢和面臨的問題進(jìn)行了分析，認(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)必然是能源行業(yè)在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的大勢所趨，提出了今后的發(fā)展重點(diǎn)，對全球互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展具有參考價值。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：鐘曉宇（1992-），男，遼寧鐵嶺人，碩士研究生在讀。endprint