【观点】智能电网与能源网如何融合？

       前文描述了电力行业、其他能源行业及互联网行业博弈下，未来能源利用体系可能的发展方向。这里的博弈更多是从主观意识的角度出发，指的是不同行业之间的政治经济博弈，如争取国家政策支持等。然而，在不同行业诉求、国家宏观政策等主观因素的推动下，融合模式的形成还应受到客观因素的制约，并在主客观因素的共同作用下，使得不同融合模式有不同的应用场景。

　　能源系统简单来看是个生产—输送（存储、转换）—消费的过程，其中，输送环节是连接能源生产与消费之间的桥梁，包括了能源传输以及信息传输。如何构建这座桥梁并满

　　足供需平衡便是所讨论之智能电网与能源网的融合，其形成的主要客观约束可以从时间和空间两个维度阐述：①时间维度：主要指关键技术的发展。技术的发展具有时间特性，随着时间的推移，技术会不断更新，在不同的时间阶段会有不同的技术约束；②空间维度：主要指不同地域环境下，原有的能源基础设施、能源资源的产量、负荷量及资源与负荷的空间分布等客观因素。如图5所示。

图5融合模式形成的客观约束

　　4.1关键技术约束

　　4.1.1能源存储技术

　　储能技术可以有效地平滑负荷，解决可再生能源发电的间歇性和随机波动性问题，减少峰谷差，提高现有系统设备的利用率及其运行效率，提高系统运行稳定性。储能技术（储电、储气、储热）在融合网络的应用约束指标主要包括技术水平和经济成本。技术水平主要指储能设备的转换效率、使用寿命以及是否能够大规模工业生产；经济成本则包含了设备制造成本及运行成本。当电能储存技术的应用约束指标相比储气、储热技术更具有突破性时，将会促进以电网核心形式的融合网络不断形成；否则多源并存形式的融合网络更有竞争力。

　　4.1.2能源转换技术

　　智能电网与能源网的融合需依托于能源转换器这一重要媒介。除了传统的一次能源（风、光、化石能源、水、核等）向电能/热能/化学能转化、传统电网中的交流变压器、整流/逆变器、实现不同电压等级交流、交直流转换之外，近年来，电转气P2G（PowertoGas）技术、冷热电联产（CombinedCoolingHeatingandPower，CCHP）、直流变压器、固态变压器等技术也受到了广泛关注。

　　类似于储能技术，能源转换技术在融合网络的应用约束指标亦包括技术水平和经济成本。固态变压器、直流变压器等基于电能的能源转换技术的突破及经济成本的降低将促使以电网核心形式的融合网络形成；而多源并存形式的融合网络则需P2G、CCHP等多能源流转换技术的推动。

　　4.1.3能源传输技术

　　类似能源存储与转换技术，能源输送技术的约束亦在于其技术成本与经济成本，其中，传输效率是一个关键的指标。目前，在跨区域远距离能源传输通道上，主要是电能传输和天然气传输，供/冷热网由于其传输效率的限制，规模主要为城市区域级。未来能源联合输送技术的前景广阔，当综合对比其经济、技术在工程应用上可行时，将对传统单一管道单一能源输送的方式带来颠覆。同时，在能源终端若能以联合输送模式满足用户多样化能源的需求，亦能减少由于多级能源转换带来的能耗，更有效实现节能。此时，多源并存的融合模式将占优势。

　　4.1.4信息系统通信质量与信息安全

　　通信质量与信息安全技术的发展，运行维护成本的降低，是信息网络建设的重要约束之一。如果无法保证足够的通信质量与信息安全，必将限制未来信息网络从专用网向互联网的跨越，“互联网+能源网”的融合模式也将难以形成。并且，只有突破了信息安全的技术壁垒，降低整个信息系统的安全维护成本，互联网才可以深度渗透到能源行业，同时进一步推动互联网背景下的能源交易、运营管理等，并衍生新的能源产业链，比如在线运维服务、智能家电数据中心服务、公共云计算服务等。