（九江職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西九江市，332007）王亞飛

當(dāng)前，如何高效利用分布式電源，引起了國(guó)內(nèi)外學(xué)者以及相關(guān)工作人員的廣泛關(guān)注。對(duì)分布式能源主要利用方式為在當(dāng)?shù)貤l件允許情況下進(jìn)行存儲(chǔ)，并就地使用。而微網(wǎng)則是高效利用分布式能源的一種重要應(yīng)用方式，為工業(yè)用戶(hù)或者冷熱電商業(yè)以及移動(dòng)供電或者海島供電提供可行性方案。隨著分布式電源、分布式儲(chǔ)能以及電動(dòng)汽車(chē)等負(fù)載逐步接入電網(wǎng)，供配電系統(tǒng)及其格局發(fā)生著重大變化，主要表現(xiàn)為微電網(wǎng)和大電網(wǎng)之間呈現(xiàn)相輔相成、共同進(jìn)步、共同發(fā)展的態(tài)勢(shì)。依據(jù)當(dāng)前實(shí)際情況，構(gòu)建以交直流混合運(yùn)行方式為支撐的多層次環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)組織，從而建設(shè)供需互動(dòng)的能源互聯(lián)網(wǎng)是大勢(shì)所趨。

1 能源互聯(lián)網(wǎng)概述

1.1 能源互聯(lián)網(wǎng)定義

可再生能源是能源互聯(lián)網(wǎng)的主要能量供應(yīng)來(lái)源。在“雙碳”目標(biāo)的要求下，目前，可再生能源以風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能光伏發(fā)電為主，但是這些發(fā)電方式因其特點(diǎn)，相比傳統(tǒng)發(fā)電有著高度的不可控性和不確定性。因此，需要有關(guān)工作人員合理使用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)分析，預(yù)測(cè)發(fā)電站負(fù)荷波動(dòng)情況以及發(fā)電情況，從而維持整體供電電網(wǎng)供需平衡。

能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)需而生，它綜合利用電力電子技術(shù)、信息技術(shù)、智能管理技術(shù)，把大量散亂的分布式能量采集裝置、能量存儲(chǔ)裝置和各類(lèi)負(fù)載互聯(lián)起來(lái)，形成能量可雙向流動(dòng)且對(duì)等交換與共享的新型智能電力網(wǎng)絡(luò)。在合理、廣泛、充分利用分布式能源的同時(shí)，通過(guò)構(gòu)建實(shí)時(shí)互動(dòng)的資源管理平臺(tái)，建設(shè)出具有更強(qiáng)系統(tǒng)性和安全性的能源體系。

1.2 實(shí)時(shí)調(diào)控發(fā)電

傳統(tǒng)電網(wǎng)主要采用“源隨荷動(dòng)”的配電方式。通過(guò)調(diào)節(jié)電網(wǎng)側(cè)的發(fā)電，從而達(dá)到維持電網(wǎng)持續(xù)、穩(wěn)定、高效運(yùn)行目的。但是當(dāng)接入可再生能源時(shí)，因會(huì)受到當(dāng)?shù)貧夂蛞约碍h(huán)境影響，要想保證整體平穩(wěn)安全運(yùn)行，應(yīng)實(shí)時(shí)調(diào)控發(fā)電側(cè)[1]。①發(fā)電側(cè)。根據(jù)當(dāng)前電網(wǎng)調(diào)壓實(shí)際要求，動(dòng)態(tài)調(diào)控輸出負(fù)荷，若是電網(wǎng)、電站處于“斷開(kāi)”狀態(tài)，則可儲(chǔ)存電能，或進(jìn)行電能轉(zhuǎn)化。從而最大程度提升可再生能源整體利用率，并且實(shí)現(xiàn)了多元能源的相互關(guān)聯(lián)；②電網(wǎng)側(cè)。要想進(jìn)一步提高可再生能源利用率，可在電網(wǎng)正常運(yùn)行期間通過(guò)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)發(fā)電廠(chǎng)站輸出功率?？稍偕茉措姀S(chǎng)，主要采用“拔叉式”方式接入電網(wǎng)。同時(shí)考慮到氣候、季節(jié)以及地理環(huán)境等因素影響和制約，部分發(fā)電站不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)供電。因此，需要部分發(fā)電站在有功率輸出情況下，接入電網(wǎng)，但是若是沒(méi)有輸出功率，則需要在電網(wǎng)接入端“拔掉電站”。

2 能源互聯(lián)網(wǎng)主要特點(diǎn)

能源互聯(lián)網(wǎng)以先進(jìn)信息平臺(tái)為框架、以智能化可自我學(xué)習(xí)的控制為重要方式，將能源生產(chǎn)端、能源傳輸端、能源消費(fèi)端的數(shù)以?xún)|計(jì)的設(shè)備、機(jī)器、系統(tǒng)連接起來(lái)，可以實(shí)現(xiàn)供能網(wǎng)絡(luò)（如供電、供氣、供冷/熱等網(wǎng)絡(luò)）的協(xié)調(diào)互動(dòng)，使各種資源的配置達(dá)到最優(yōu)化。

能源互聯(lián)網(wǎng)還可以實(shí)時(shí)匹配供需信息，整合分散需求，形成能源交易和需求響應(yīng)。在服務(wù)上滿(mǎn)足能源供應(yīng)者和消費(fèi)者的不同綜合化、個(gè)性化以及智能化需求，促進(jìn)形成能源生態(tài)圈，有助于人與自然和諧發(fā)展。

3 能源互聯(lián)網(wǎng)背景下風(fēng)力發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)

3.1 新能源發(fā)電技術(shù)

新能源不僅包含太陽(yáng)能、風(fēng)能以及生物質(zhì)能等傳統(tǒng)意義上的可再生能源，也包括小堆核電、頁(yè)巖氣等新型分散能源。所以基于互聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，新能源發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)不僅涵蓋生產(chǎn)、輸送、轉(zhuǎn)換、利用可再生能源過(guò)程中的相關(guān)技術(shù)，同時(shí)也包含先進(jìn)儲(chǔ)能、大容量遠(yuǎn)距離輸電、新能源發(fā)電、微網(wǎng)以及標(biāo)準(zhǔn)化等技術(shù)以及運(yùn)行控制、高效發(fā)電以及能源轉(zhuǎn)換等技術(shù)。

3.2 先進(jìn)能源電力電子技術(shù)

新進(jìn)能源電力電子技術(shù)主要包含小容量或者大容量、高電壓控制技術(shù)、低損耗電力電子器件技術(shù)以及新型電力電子設(shè)備技術(shù)等。比如，一種新型半導(dǎo)體材料做成的電力電子器件，其相比于Si半導(dǎo)體器件來(lái)說(shuō)，具有較強(qiáng)耐高溫、損耗較低以及反向截止電壓較高等特點(diǎn)，隨著研發(fā)的進(jìn)一步深入，在今后輸配電系統(tǒng)中，可能成為新一代低損耗、高電壓以及大功率電子裝置主要組成部分。另外，隨著新型電力系統(tǒng)下電網(wǎng)波動(dòng)性增強(qiáng)，為了保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定、高效，對(duì)于動(dòng)態(tài)補(bǔ)波補(bǔ)功的新型電力電子設(shè)備需求將會(huì)顯著提升。

同時(shí)，在控制技術(shù)方面，研發(fā)人員一直在不斷優(yōu)化數(shù)字信號(hào)處理器性能，從而使系統(tǒng)控制整體流程具有較強(qiáng)多樣性、合理性以及靈活性[3]。

3.3 先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)

先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)主要包括：電池儲(chǔ)能技術(shù)、壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)、超級(jí)電容器儲(chǔ)能技術(shù)、氫存儲(chǔ)技術(shù)、超導(dǎo)儲(chǔ)能以及P2G等技術(shù)。儲(chǔ)能設(shè)備從物理角度方面來(lái)講，包括調(diào)頻輔助服務(wù)、大電網(wǎng)調(diào)峰設(shè)備以及樓宇、家庭以及園區(qū)等用戶(hù)端模塊。光伏太陽(yáng)能發(fā)電等可再生能源設(shè)備的輸出功率，會(huì)隨著周邊環(huán)境變化而變化，為確供電整體具有較強(qiáng)可靠性以及持續(xù)性，應(yīng)合理構(gòu)建儲(chǔ)能裝置。

電容儲(chǔ)能和超導(dǎo)儲(chǔ)能可有效改善系統(tǒng)波動(dòng)頻率以及風(fēng)電輸出功率，應(yīng)基于當(dāng)?shù)丨h(huán)境合理構(gòu)建。飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)可通過(guò)充放電控制，從根本上實(shí)現(xiàn)參與控制電網(wǎng)頻率以及平滑輸出功率。壓縮空氣儲(chǔ)能，在長(zhǎng)時(shí)間以及大規(guī)模電能存儲(chǔ)存在優(yōu)勢(shì)。

在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行過(guò)程中，新型節(jié)能材料以及儲(chǔ)能技術(shù)被廣泛應(yīng)用在發(fā)電、輸電、配電以及用電各個(gè)環(huán)節(jié)，在互聯(lián)網(wǎng)背景下，如何進(jìn)一步完善優(yōu)化傳統(tǒng)電力系統(tǒng)，是有關(guān)人員進(jìn)行深入研究和探討的重要方向之一。

3.4 遠(yuǎn)距離大容量輸電技術(shù)

能源地理分布不均衡，遠(yuǎn)距離輸送電能成為其主要解決途徑。其中，特高壓輸電以其大規(guī)模、遠(yuǎn)距離、高效率的特性在我國(guó)已進(jìn)入快速發(fā)展階段。特高壓輸電可緩解輸送線(xiàn)路損耗、系統(tǒng)不穩(wěn)定、電流易短路等問(wèn)題，有效解決能源與負(fù)荷分配不匹配，實(shí)現(xiàn)能源從就地平衡到大范圍配置的根本性轉(zhuǎn)變，是堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的重要組成部分。

在智能電網(wǎng)背景下，可以特高壓骨干網(wǎng)為基礎(chǔ)，合理構(gòu)建高壓直流可再生能源基地，利用當(dāng)?shù)刭Y源的互補(bǔ)性、靈活性、可靠性以及安全性，構(gòu)建直流以及交流混合電網(wǎng)。遠(yuǎn)距離大容量輸電技術(shù)主要包含：柔性直流輸電、可靈活操作多段直流輸電、海底電纜、直流電網(wǎng)以及運(yùn)行控制等技術(shù)。直流電網(wǎng)技術(shù)與其他技術(shù)有著明顯不同，其能進(jìn)一步解決，因能源分布不均勻，從而出現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳送問(wèn)題、新能源消納問(wèn)題、廣域并網(wǎng)問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，新的能源體系需要自主學(xué)習(xí)型、智慧化“能源互聯(lián)網(wǎng)”。相關(guān)人員應(yīng)提高對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)重視程度，通過(guò)不斷創(chuàng)新和發(fā)展，構(gòu)建開(kāi)放式管理及服務(wù)平臺(tái)，配置合理的交易準(zhǔn)則以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，形成“能源資產(chǎn)市場(chǎng)”，實(shí)現(xiàn)能源資產(chǎn)的全生命周期管理，促進(jìn)其可持續(xù)發(fā)展。