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电力知识

能源——以智慧的名义

文章来源: 中国证券报人气:1282发表时间:2017-05-03 08:59:09

      能源互联网是第三次工业革命的重要支柱,是将先进的互联网技术应用到能源领域,从而实现能源分布式供应的一种有效模式。能源互联网的主要特征为可再生、分布式、联起来、开放性和融进去。近年来,各国都在积极推进能源互联网战略,中国也试验性地提出了“智能能源网”,其使用预计使我国能源效率提升将在15%以上。



      信息通信技术是能源互联网载体,在互联网概念引导下,能源基础设施领域将产生深刻变革。能源互联网和智能化应用广泛,但在能源互联网“广域网”实现之前,垂直应用领域的“局域网”是主要应用场景。

      以互联网理念构建能源网络

      能源互联网是采用分布式能源收集系统,充分收集分散的可再生能源,再通过存储技术将间歇式能源存储,利用互联网和智能终端技术,使能量和信息能够双向流动的智能能源网络,实现能源在全网络内的分配、交换和共享。能源互联网把集中式、单向、生产者控制的能源系统,转变成大量分布式辅助、较少集中式以及更多消费者互动的能源网络。

      类似于信息互联网的局域网和广域网架构,能源互联网以互联网理念构建新型信息能源“广域网”,其中包括大电网的“主干网”和微网的“局域网”,双向按需传输以及动态平衡使用。

      “微网”是能源互联网的基本组成元素,通过新能源发电、微能源收集、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”。

      能源互联网通过储能技术、能源收集技术及智能控制技术将有效解决可再生能源供应不持续、品质不稳定和难以接入电力主干网等问题,让可再生能源逐步成为主要能源,以减少污染物排放。能源互联网一旦实现,人类将获得充足的能源供应,信息技术、智能控制技术、能源收集技术、储能技术、动力技术等相关技术也将飞速发展,新能源、动力设备、智能产品、生产设备、新材料等领域将不断取得新进展。

      尽管国家电网公司已提出构建“以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,利用先进的通信、信息和控制技术,构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网”,但坚强智能电网只是现有电网架构上通过信息化和智能化手段,解决设备利用率,安全可靠性、供电质量、新能源接入等基本问题;而能源互联网的不同在于采用互联网理念、方法和技术实现能源基础设施架构本身的重大变革,构建新型的信息能源融合网络。我们认为,能源和信息技术的融合将从根本上改变能源的生产和利用方式,从而形成能源供应向分散生产和网络共享的方式转变的大趋势。

      能源互联网具有可再生、分布式、联起来、开放性以及融进去特征。

      可再生能源是能源互联网的主要能量供应来源。可再生能源发电具有间歇性和波动性的特征,其大规模接入会对电网的稳定性产生冲击,从而促使传统的能源网络转型为能源互联网。由于可再生能源的分散特性,为了最大效率地收集和使用可再生能源,需要建立就地收集、存储和使用能源的网络,这些能源网络单个规模小、分布范围广,每个微型能源网络构成能源互联网的一个节点。

      大范围分布式的微型能源网络并不能全部保证自给自足,需要联网进行能量交换才能平衡能量的供给与需求。能源互联网将分布式发电装置储能装置和负载组成的微型能源网络互联起来,而传统电网更关注如何将这些要素接进来。

      能源互联网的基础设施建设不能完全摒弃已有的传统电网。特别是传统电网中已有的骨干网络投资大,在能源互联网的结构中,应该考虑对传统电网的基础网络设施进行改造,并将微型能源网络融入到改造后的大电网中,形成新型的大范围分布式能源共享互联网络。

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