能源互联网信息技术研究综述

2016-01-04 10:01:31 大云网　点击量：评论 (0)

【摘要】本文主要分析了能源互联网信息技术的相关概念和相关的技术，以期可以为今后的能源互联网信息技术研究工作提供参考和借鉴。【关键词】能源互联网；信息技术一、前言能源互联网信息技术的应用，提高了诸多

【摘要】本文主要分析了能源互联网信息技术的相关概念和相关的技术，以期可以为今后的能源互联网信息技术研究工作提供参考和借鉴。

【关键词】能源互联网；信息技术

一、前言

能源互联网信息技术的应用，提高了诸多领域的技术水平，在能源互联网信息技术不断发展和应用的过程中，应该更加深入的分析能源互联网信息技术的应用方法。

二、能源互联网概述

能源互联网是以互联网理念构建的新型信息能源融合“广域网”，它以大电网为“主干网”，以微网为“局域网”，以开放对等的信息能源一体化架构，真正实现能源的双向按需传输和动态平衡使用，因此可以最大限度地适应新能源的接入。微网是能源互联网中的基本组成元素，通过新能源发电、微能源的采集、汇聚与分享以及微网内的储能或用电消纳形成“局域网”。大电网在传输效率等方面仍然具有无法比拟的优势，将来仍然是能源互联网中的“主干网”。虽然电能源仅仅是能源的一种，但电能在能源传输效率等方面具有无法比拟的优势，未来能源基础设施在传输方面的主体必然还是电网，因此未来能源互联网基本上是互联网式的电网。

能源互联网是美国著名经济学家杰里米·里夫金在《第三次工业革命：新经济模式如何改变世界》中提出的概念。杰里米·里夫金认为：“从长远来看，人们需要的是一种新的经济范式，即经济生活组织方式的系统性改变，以超越碳基能源和核能。我们正处在第三次工业革命的开端，在这次革命中，互联网技术将与可再生能源结合在一起，创造一种强大的、新的能源基础设施。”支撑这一模式的是五个支柱：一是向可再生能源转型；二是能源的分散式生产，即将各大洲的每一座建筑变成微型发电厂，以便就地收集可再生能源；三是能源储存，即在每一座建筑中使用氢和其他技术，以存储能源；四是能源的分配，即利用互联网技术将每一大洲的电力网转化为能源共享网络，其工作原理类似互联网；五是交通方式的零排放，即将运输工具转向插电式及燃料电池动力车，这种电动车所需电能可以通过洲与洲之间共享的电网进行买卖。

三、能源互联网中信息技术的热点问题

1、多类型能源的生产调度

分布式能源供应体系是支持包括可再生能源在内的多类能源接入的一种可行方案，已形成了多种分布式能源资源范式。微网是由分布式资源（能源生产单元、能源存储单元或两者兼有的混杂单元）和负荷组成的整体，并按照分布式系统的模式运行，可以灵活地选用微网互联式、孤岛式和混杂模式。实现可再生能源高效利用和系统供需平衡是微网追求的目标，对应的能源管理系统旨在实现负载信息的高效分享、微网模式转变的快速响应、能源接入与存储的优化配置及维护自主运行、微网和主网的同步与互联等。

2、开放智能的能源传输控制

可靠传输是能源互联网推广和应用的基本要求，便捷接入控制、传输过程中对失效预警与容忍能力、及高效应急响应能力是建设目标。研究的重点主要包括以下2个方面：1）可靠传输网络和传输机制设计，从传输过程角度保证能源传输的可靠性；2）信息-能源紧耦合的网络交换设备，提高网络控制的智能化水平，从接入控制和异常处理方面提高传输可靠性。

3、综合信息获取与高效处理

信息是支撑能源互联网智能化和优化运行的关键，信息获取效率和利用程度决定能源互联网性能。传感器、网络计算技术等为信息获取和处理提供了良好基础，但尚缺乏系统、针对能源网络应用的理论和方法，针对能源互联网设计高效信息获取与处理方法具有重要现实意义。

4、其他热点问题

除了上述3个方面的研究问题之外，作为开放运营系统，下面3个问题也应得到足够关注：

1）网络安全。在信息方面，应重点关注恶意行为入侵的防范方法，信息传输和存储的隐私保护；在能源控制方面，应重点关注传输网络的可靠性分析方法，高生存性的传输机制设计等；此外，能源传输和信息传输的干扰问题也值得关注。

2）能源消费的激励合作机制设计。突发需求在能源互联网中仍是较难处理的问题，倡导用户合理规划能源消费是较为经济的途径。为鼓励用户参与，恰当的激励元素设计和分析模型是研究的重点，博弈论可能是有效的理论工具。

四、能源互联网前景无限

太阳能和风能是取之不尽用之不竭的清洁能源，对调整能源结构和促进经济社会可持续发展具有重要地位。据统计，太阳光束照耀地球每88分钟产生470艾焦的能量，相当于全人类一年的使用量；仅需获取世界上20%的风能，就可获得7倍于目前全球经济用电量。

就产生的能量而言，太阳能和风能领域的可再生能源技术正在经历指数增长曲线，地热能、生物能和谁能有望跟进。行业分析师预测，15年内，太阳能和小型风力发电的采集设备将像手机与笔记本电脑一样便宜。

里夫金指出，同通信互联网一样，建立能源互联网的前期成本巨大，但生产太阳能和风能的单位边际成本几乎为零。此外，与信息一样，在投入研发和运营之类的固定成本后，可再生能源就几乎是免费的了。

德国已经率先体验到接近零边际成本的可再生能源的商业影响。2013年，德国通过可再生能源生产了23%的电力，预计到2020年，可再生能源在电力结构中的占比将达到35%。德国现在正在引入能源互联网，数以百万的小企业能够参与到电力合作中，即把每个人的能源搜集起来，建立起一个互联网来存储这些能源，而以前的电力公司来管理能源的互联网。

对于能源互联网的盈利模式，里夫金说：“电力或水电公司不再靠销售挣钱，而是把能源生产的个体户、小型企业等整合起来，管理它们的同时也降低边际成本，共享所获得的利益。”

在日前国务院印发的《能源发展战略行动计划（2014-2020年）》提出，要大力发展分散式风电和分布式光伏发电，到2020年，风电装机达到2亿千瓦，风电与煤电上网电价相当；光伏装机达到1亿千瓦左右，光伏发电与电网销售电价相当。

2014年8月26日，中石化率先与腾讯科技签订合作协议，傅成玉决定从销售端拥抱互联网，双方试图在业务开发与推广、移动支付、媒介宣传、O2O业务、地图导航、用户忠诚度管理、大数据应用与交叉营销等领域探索合作。

远景能源是国内排名第四的风机制造商，该公司董事长张雷过去把互联网看做工具，但最近五六年，他发现互联网背后自有其哲学，“我一直在研究体系，发现任何一个能量体系都是在跟熵做斗争。”张雷说，“互联网发展过程是生态系统的演变，互联网生态中开始出现智能体和更高级的动物，生态圈开始出现。”远景在能源互联网领域的目标，即建立一个类似微信的生态圈。

据了解，国内分布式光伏电站正在快速互联网化，200多个电站、千万数量级的电池组件已接入网络，实现大数据实时采集和分析。互联网化的光伏电站可全天候记录每块电池板的运行参数，在一两秒之内调度能量供给、锁定故障源头，提高能源利用效率。

五、结束语

综上所述，能源互联网作为当前的主要发展技术，已经在众多领域广泛应用，未来要深入分析能源互联网的应用技术，在应用的过程中，提高应用的水准。

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