電力市場環(huán)境下能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀與展望

殷玉萍

摘要：隨著“互聯(lián)網(wǎng)+電力”模式的發(fā)展，尤其是電力企業(yè)的先進的電力設(shè)備技術(shù)、傳感技術(shù)和測量技術(shù)，以智能電網(wǎng)為代表的能源系統(tǒng)得到大力發(fā)展，有效促進了能源企業(yè)的智能化、安全化管理。借助信息系統(tǒng)和智能傳感器技術(shù)，電力行業(yè)的數(shù)據(jù)增長速度加快。因此，現(xiàn)有的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析方法和方法已不能滿足智能電力時代發(fā)展的要求。因此，要加強電力企業(yè)信息數(shù)據(jù)的采集和存儲，提高電力管理水平，就必須充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：電力市場;能源互聯(lián)網(wǎng);發(fā)展現(xiàn)狀;展望

1能源互聯(lián)網(wǎng)

1.1能源互聯(lián)網(wǎng)的概念

里夫金沒有對能源互聯(lián)網(wǎng)做出明確定義。國內(nèi)學(xué)者從不同角度對能源互聯(lián)網(wǎng)的概念進行了深入分析。

國家電網(wǎng)董事長劉振亞提出了全球能源互聯(lián)網(wǎng)的概念。他認為能源問題涉及許多方面。以傳統(tǒng)能源為基礎(chǔ)的能源生產(chǎn)和消費模式是不可持續(xù)的。解決能源問題的關(guān)鍵是樹立全球能源觀，根本出路是建設(shè)全球能源互聯(lián)網(wǎng)。所謂全球能源互聯(lián)網(wǎng)，是以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)（通道）、清潔能源為主要傳輸和全球互聯(lián)的堅強智能電網(wǎng)。華北電力大學(xué)能源與電力經(jīng)濟研究咨詢部主任曾明認為，能源互聯(lián)網(wǎng)是以電力系統(tǒng)為核心和紐帶，多種能源網(wǎng)絡(luò)與交通網(wǎng)絡(luò)高度融合，協(xié)調(diào)“橫向”的新型能源供應(yīng)體系多能源系統(tǒng)互補、垂直源網(wǎng)絡(luò)負荷存儲以及能源流和信息流的雙向流動特性。能源互聯(lián)網(wǎng)是一個以電力系統(tǒng)為核心，以互聯(lián)網(wǎng)等前沿信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以分布式可再生能源為主要一次能源，與天然氣網(wǎng)絡(luò)、交通網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)緊密耦合的復(fù)雜多網(wǎng)流系統(tǒng)。與里夫金的能源互聯(lián)網(wǎng)概念相比，這些解釋并不是對能源互聯(lián)網(wǎng)的完整概括。

首先，新能源的開發(fā)利用是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心，但傳統(tǒng)能源仍具有一定的市場價值。新能源主要是指可再生能源，如水能、風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、生物質(zhì)能等。這些能源的使用，主要以電能轉(zhuǎn)換的形式進行。在對能源互聯(lián)網(wǎng)的解讀中，權(quán)力是核心，甚至僅限于權(quán)力。不可否認，從發(fā)展前景來看，電力在未來能源利用中絕對占據(jù)主導(dǎo)地位。但傳統(tǒng)能源仍占有一定份額。能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該包括未來可以使用的所有能源資源。

其次，建立能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵是使“網(wǎng)絡(luò)”能夠“連接”。這個“網(wǎng)”不僅是有形的網(wǎng)，也是無形的網(wǎng)。有形網(wǎng)絡(luò)主要是指物理電網(wǎng)。一個連接各國乃至世界的電網(wǎng)，不僅可以廣泛接入傳統(tǒng)電站的電力，還可以吸收許多小型新能源電站的電力。因為在目前的技術(shù)前提下，太陽能電站、風(fēng)力電站、潮汐電站等新能源發(fā)電不穩(wěn)定，需要傳統(tǒng)電站和高穩(wěn)定電站的電力補充，強調(diào)互補性和協(xié)調(diào)性。無形網(wǎng)絡(luò)主要是信息網(wǎng)絡(luò)，即利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，將能源生產(chǎn)、運輸、銷售、消費、反饋和通信等信息交織成網(wǎng)絡(luò)，強調(diào)共享。兩個“網(wǎng)”的建立是建立在強有力的技術(shù)支持基礎(chǔ)上的。這些技術(shù)包括新能源轉(zhuǎn)換技術(shù)（大規(guī)模開發(fā)）、能源儲運技術(shù)（運輸配送）、終端能耗產(chǎn)品研發(fā)（設(shè)備），以及以大數(shù)據(jù)和云計算為主的信息技術(shù)和即時通信技術(shù)。

最后，能源互聯(lián)網(wǎng)的目的是降低能源的生產(chǎn)和使用成本?；谀茉椿ヂ?lián)網(wǎng)的視角，杰里米·里夫金的新書《零邊際成本社會》進一步提出了“零邊際成本社會”的概念。即使在目前的社會技術(shù)條件下，太陽能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的初期投資成本也是巨大的，但一旦投入生產(chǎn)，生產(chǎn)成本幾乎為零。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，“未來，太陽能和小型風(fēng)力發(fā)電站的收集技術(shù)設(shè)備將像手機或筆記本電腦一樣便宜?！薄Ｍ瑫r，能源互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的投資成本也非常巨大，但投入運營后，其單位邊際成本也將接近于零。這主要是基于對生產(chǎn)成本的研究。

1.2能源互聯(lián)網(wǎng)的特征

查亞兵等人認為，能源互聯(lián)網(wǎng)有五個特點：一是可再生?？稍偕茉词悄茉椿ヂ?lián)網(wǎng)的主要能源。第二個是分發(fā)。可再生能源是分散的。為了最大限度地收集和利用可再生能源，需要建立本地收集、儲存和使用網(wǎng)絡(luò)。三是團結(jié)。大規(guī)模的分布式微能源網(wǎng)絡(luò)不能保證能源利用的安全性、穩(wěn)定性和需求。必須把這些分散的能源結(jié)合起來。第四，開放。能源互聯(lián)網(wǎng)是一個點對點、扁平化、雙向流動的能源共享網(wǎng)絡(luò)，能源即插即用、獨立接入和交換。第五是整合。能源互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)不能完全拋棄現(xiàn)有的傳統(tǒng)電網(wǎng)。要改造傳統(tǒng)能源網(wǎng)絡(luò)，將新能源網(wǎng)絡(luò)融入其中，形成互補共享的能源網(wǎng)絡(luò)。

這些都是能源互聯(lián)網(wǎng)特征的不同表現(xiàn)。綜上所述，它是指能源互聯(lián)網(wǎng)概念中所提到的互補性、協(xié)調(diào)性、智能性、共享性、開放性、安全性、穩(wěn)定性、便利性等特點。此外，能源互聯(lián)網(wǎng)有兩個明顯特點：

一是系統(tǒng)性。能源互聯(lián)網(wǎng)將能源生產(chǎn)、運輸、銷售、能源消費設(shè)施、能源開發(fā)利用的使用、服務(wù)、管理等各個方面融為一體。能源互聯(lián)網(wǎng)也與物聯(lián)網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)高度相關(guān)。建成后，將影響到人類生產(chǎn)生活的各個角落。能源互聯(lián)網(wǎng)的研究應(yīng)該從整體思路出發(fā)。

二是，互動。”互聯(lián)網(wǎng)+“思維”在能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中起著重要作用?；ヂ?lián)網(wǎng)是一個高度互動的信息交流和溝通平臺，這也決定了能源互聯(lián)網(wǎng)具有高度的互動性。在能源互聯(lián)網(wǎng)上，能源生產(chǎn)者和消費者可以就能源供應(yīng)、能源銷售、能源服務(wù)等問題進行充分溝通，降低生產(chǎn)成本和消費成本，增加社會效益。

2對我國電力市場環(huán)境下發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)的建議

2.1能源互聯(lián)網(wǎng)參與需求側(cè)響應(yīng)業(yè)務(wù)

電力市場機制是促進需求側(cè)響應(yīng)發(fā)展的主要手段，建立完善的實時電力市場機制是促進需求側(cè)響應(yīng)的第一步。實時電價機制的引入，使電力用戶面臨用電成本上升的風(fēng)險，使用戶積極參與需求側(cè)響應(yīng)，降低能源成本。為促進需求側(cè)響應(yīng)業(yè)務(wù)的發(fā)展，我國今后應(yīng)重點做好以下工作：一是加強用戶側(cè)配套硬件建設(shè)，如智能電能表和智能控制系統(tǒng)的安裝，為需求側(cè)響應(yīng)的發(fā)展提供硬件支持;二是明確需求側(cè)響應(yīng)參與電力市場的機制，制定需求側(cè)響應(yīng)參與電力市場機制和結(jié)算機制的交易流程和評估;三是，支持開展需求側(cè)響應(yīng)試點，采取激勵措施，鼓勵售電企業(yè)和電網(wǎng)企業(yè)聚合需求側(cè)靈活資源，在配網(wǎng)層面開展需求側(cè)響應(yīng)業(yè)務(wù)。

2.2能源互聯(lián)網(wǎng)參與虛擬電廠業(yè)務(wù)

虛擬發(fā)電廠與負荷聚合器的區(qū)別在于，它融合了分布式發(fā)電甚至集中式發(fā)電。能源從虛擬電廠流向電網(wǎng)，在能源市場中發(fā)揮電廠的作用。但是，當區(qū)域內(nèi)分布式發(fā)電容量較小時，應(yīng)首先考慮分布式發(fā)電的本地消耗。當整個虛擬電廠的容量和調(diào)節(jié)容量達到市場準入規(guī)則時，就可以進入能源市場。為促進虛擬電廠業(yè)務(wù)的發(fā)展，我國今后應(yīng)重點做好以下工作：一是明確虛擬電廠參與市場的準入規(guī)則，包括電壓等級、發(fā)電容量、儲能容量等;二是，完善虛擬電廠參與電力市場機制，明確不同階段虛擬電廠參與市場的形式和收費方式，并在初期參與中長期市場，主要目的是保證虛擬電廠在市場上的順利交易，然后逐步開放現(xiàn)貨能源市場;第三，加快虛擬電廠試點建設(shè)，鼓勵不同市場主體投資建設(shè)和改造虛擬電廠，依托現(xiàn)有虛擬電廠試點項目參與電力現(xiàn)貨市場試運行，驗證虛擬電廠的運營模式和盈利能力，從而為今后的推廣打下基礎(chǔ)。

2.3能源互聯(lián)網(wǎng)參與綜合能源業(yè)務(wù)

綜合能源業(yè)務(wù)是整個能源系統(tǒng)發(fā)展的新模式。通過對用戶多能源需求的協(xié)調(diào)優(yōu)化，改變用戶的用電需求，為電力系統(tǒng)提供靈活的資源，進而參與電力市場。為促進綜合能源業(yè)務(wù)的發(fā)展，我國今后應(yīng)重點做好以下工作：一是明確綜合能源參與電力市場的典型業(yè)務(wù)形式和市場機制，如電動汽車有序充電，火電企業(yè)利用過剩的風(fēng)電進行電加熱等業(yè)務(wù)形式，在綜合能源業(yè)務(wù)進入市場初期給予一定的成本補貼;二是要打破各種能源產(chǎn)品之間的各種壁壘，使不同能源市場主體能夠進入其他能源市場，實現(xiàn)煤、氣、電等不同市場之間的價格聯(lián)動。第三，加快能源綜合服務(wù)平臺建設(shè)，讓綜合能源服務(wù)公司以聚集者的身份參與市場。這不僅可以使電網(wǎng)企業(yè)在市場初期迅速占據(jù)聚合商的業(yè)務(wù)份額，增加用戶粘性，而且起到示范效應(yīng)，引導(dǎo)社會資本參與市場，這也是建設(shè)平臺型和業(yè)務(wù)型企業(yè)在“三型兩網(wǎng)”戰(zhàn)略中的具體體現(xiàn)。

結(jié)束語

隨著智能配電網(wǎng)的快速發(fā)展，智能配電網(wǎng)正朝著業(yè)務(wù)流、能量流和數(shù)據(jù)流的方向發(fā)展。智能配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)充分考慮用戶需求，為用戶提供有針對性的需求，實現(xiàn)用戶與電力企業(yè)的有效溝通。在智能配電網(wǎng)的運行規(guī)劃中，應(yīng)用大量電力企業(yè)的外部和內(nèi)部數(shù)據(jù)，有利于形成數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能配電網(wǎng)。大數(shù)據(jù)在智能配電網(wǎng)中的應(yīng)用前景良好，不僅可以提高用電量預(yù)測的準確性，而且可以提高電網(wǎng)優(yōu)化的效率。

參考文獻

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