能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究

趙楊

【摘要】：能源互聯(lián)網(wǎng)是能源和互聯(lián)網(wǎng)的深度融合，受到社會各方面廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)的能源互聯(lián)網(wǎng)主要依靠化石能源支撐，其具有易獲得、不可持續(xù)和不可再生的特性。就對國家發(fā)展的意義而言，能源互聯(lián)網(wǎng)具有保障能源安全、改善環(huán)境品質(zhì)和民生、影響國際政治布局等方面的戰(zhàn)略意義。當(dāng)前，能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展面臨社會參與不高、可再生能源消費占比過低、制度支持不夠、技術(shù)難關(guān)等挑戰(zhàn)。要推進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，亟需改變觀念，普及可再生能源，完善市場機(jī)制，克服技術(shù)問題，制定能源互聯(lián)網(wǎng)的中長期規(guī)劃。

【關(guān)鍵詞】：能源互聯(lián)網(wǎng)；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢

1、導(dǎo)言

近年來，全球都面臨著能源危機(jī)和氣候變暖等多重壓力，對資源進(jìn)行優(yōu)化配置、實現(xiàn)能源的結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展新能源已逐漸成為各國政府實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的能源供應(yīng)戰(zhàn)略的重要組成部分。如今，能源互聯(lián)網(wǎng)已成為熱詞，各路專家學(xué)者討論得非常激烈，但是對于能源互聯(lián)網(wǎng)的定義及內(nèi)涵一直呈現(xiàn)眾說紛紜的態(tài)勢，筆者將著力探索能源互聯(lián)網(wǎng)這一概念的內(nèi)涵以及能源互聯(lián)網(wǎng)的戰(zhàn)略意義。

2、互聯(lián)網(wǎng)及其特性

互聯(lián)網(wǎng)是什么呢？互聯(lián)網(wǎng)就是網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)之間所串連成的龐大網(wǎng)絡(luò)。將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)互相聯(lián)接在一起的方法可稱作“網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)”，在這基礎(chǔ)上發(fā)展出覆蓋全世界的全球性互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)稱互聯(lián)網(wǎng)，即是互相連接在一起的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?；ヂ?lián)網(wǎng)是計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的完美結(jié)合，這種結(jié)合所創(chuàng)造的效用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這兩個領(lǐng)域的簡單疊加，成為人類信息流通的一種新工具，把人類社會帶入數(shù)字化時代?；ヂ?lián)網(wǎng)具有開放性、交互性、即時性、容量無限性、簡易快捷等特性，由此，互聯(lián)網(wǎng)具備了聯(lián)接一切的力量，成為跨界融合的推進(jìn)器。而“互聯(lián)網(wǎng)+”模式的興起，則給整個人類帶來了深刻的變革，涉及科技、醫(yī)學(xué)、政府管理、經(jīng)濟(jì)和社會生活的各個領(lǐng)域。能源行業(yè)作為基礎(chǔ)行業(yè)，與互聯(lián)網(wǎng)的融合勢在必行。因此，能源互聯(lián)網(wǎng)也必須具有互聯(lián)網(wǎng)的開放性、交互性、及時性、容量無限性和簡易便捷等特性，否則便不是能源互聯(lián)網(wǎng)，也就無法發(fā)揮它的威力。

3、能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

在傳統(tǒng)的能源建構(gòu)中，風(fēng)能、太陽能、電動汽車等柔性負(fù)荷在廣義的范圍內(nèi)分享各種能源，將再生能源作為主要供應(yīng)源。對于能源互聯(lián)網(wǎng)的研究不斷深入，目前的主流觀點主要有三種認(rèn)知方式。一是將能源互聯(lián)網(wǎng)看成是開放、對等的架構(gòu)和理念，充分融合信息通信系統(tǒng)的能源網(wǎng)絡(luò)體系，形成以大電網(wǎng)、局域網(wǎng)等相互關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)為特征的新型能源網(wǎng)。二是將信息網(wǎng)絡(luò)定位為能源互聯(lián)網(wǎng)的支持決策網(wǎng)，指導(dǎo)能源網(wǎng)絡(luò)調(diào)度方式的不斷變革，進(jìn)行信息收集、分析和決策。三是實現(xiàn)信息和能源的雙向連接，將能源和互聯(lián)網(wǎng)深度融合，引導(dǎo)用戶實現(xiàn)可再生能源的高效利用。總之就是將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用到能源系統(tǒng)，實現(xiàn)多元能源的有效利用。

能源互聯(lián)網(wǎng)在范圍和時空上具有更為廣闊的發(fā)展方向，“互聯(lián)網(wǎng)+能源”本身具有豐富的想象空間和發(fā)展前景，呈現(xiàn)出多元化和多樣化的發(fā)展趨勢。在發(fā)展理念上，能源互聯(lián)網(wǎng)有著高效率、一定的資源配置水平等特征。能源和信息網(wǎng)的深度融合將更有利于技術(shù)發(fā)展。能源互聯(lián)網(wǎng)是以電力系統(tǒng)為中心，融合智能電網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等前沿技術(shù)手段，綜合先進(jìn)的技術(shù)管理方式，實現(xiàn)能源互通互補(bǔ)，融合成下一代能源體系。能源互聯(lián)網(wǎng)具有偏平化、面向社會化和用戶服務(wù)性猶豫的發(fā)展特性，將電力、石油等不同的交通運輸節(jié)點相互關(guān)聯(lián)，形成個性化和定制化的能源應(yīng)用，實現(xiàn)對能量流的全面控制。

4、全球能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展重點

全球能源互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展重點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

4.1近年來我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，光伏產(chǎn)業(yè)、風(fēng)能制造產(chǎn)業(yè)、生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)皆已嶄露頭角，產(chǎn)業(yè)競爭力顯著提高。因此，可建立示范基地，推廣太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等可再生能源的應(yīng)用。同時增加示范城市，開展民用風(fēng)電和光伏計劃，加快分布式能源的發(fā)展，改變以傳統(tǒng)能源為主的狀況。

4.2交通行業(yè)是化石能源消耗的大戶。隨著電池技術(shù)的成熟及其成本的降低，以電動汽車為主要代表的電氣化交通正在蓬勃發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，電力系統(tǒng)與交通系統(tǒng)的耦合程度在不久的將來會逐步增強(qiáng)。電氣化交通系統(tǒng)尤其是電動汽車將成為能源互聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分。與此同時，還應(yīng)加強(qiáng)電動車與新能源汽車的示范與應(yīng)用，推進(jìn)機(jī)電能源技術(shù)協(xié)同發(fā)展，促進(jìn)節(jié)約型社會的建設(shè)。

4.3在能源互聯(lián)網(wǎng)時代，隨著分布式能源生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量的迅速增長及儲能技術(shù)的不斷發(fā)展，成千上萬個分布式能源生產(chǎn)與儲能企業(yè)接入主干電網(wǎng)，從而完成從傳統(tǒng)的單項電能供應(yīng)商向電能雙向供應(yīng)商的轉(zhuǎn)型。

4.4特高壓實踐的成功是能源互聯(lián)網(wǎng)提出的基礎(chǔ)。全球能源互聯(lián)網(wǎng)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架（通道），因此，在我國大范圍推廣特高壓交直流輸電技術(shù)將為能源互聯(lián)網(wǎng)的實現(xiàn)打下堅實的基礎(chǔ)。

4.5相比于其他的一次能源，天然氣對環(huán)境造成的影響相對較小。且聯(lián)合循環(huán)燃?xì)鈾C(jī)組在效率、反應(yīng)速度和建設(shè)周期等方面都具有明顯優(yōu)勢。一方面，隨著頁巖氣應(yīng)用不斷加強(qiáng)，天然氣的成本呈下降趨勢，燃?xì)鈾C(jī)組在發(fā)電側(cè)的比例因此有望提高；另一方面，利用最近出現(xiàn)的“電轉(zhuǎn)氣”技術(shù)，可以將可再生能源機(jī)組的多余出力轉(zhuǎn)化為甲烷（天然氣的主要成分），再注入天然氣網(wǎng)絡(luò)中運輸和利用。因此，未來的電力系統(tǒng)與天然氣網(wǎng)絡(luò)之間的能量流動可由單向變?yōu)殡p向。

結(jié)論

綜上所述，能源是人類社會賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，在國民經(jīng)濟(jì)中具有特別重要的戰(zhàn)略地位?，F(xiàn)已經(jīng)開發(fā)出微電網(wǎng)遠(yuǎn)程運維系統(tǒng)，并應(yīng)用于上海和內(nèi)蒙古等地，將各現(xiàn)場工程的監(jiān)控信息，同未來總部的專家知識庫有效地連接起來，實現(xiàn)了對微電網(wǎng)運營情況的隨時掌握，并建立網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的監(jiān)控數(shù)據(jù)和網(wǎng)上知識資源庫。

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