能源互联网背景下 综合智慧能源的发展

能源互联网背景下综合智慧能源的发展

行宇2016.09.18

什么是能源互联网？能源互联网可以理解为:“综合运用先进的电力电子技术, 信息技术和智能管理技术, 将大量由分布式能量采集装置, 分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来, 以实现能量双向流动的能量对等交换与共享”。能源互联网有三大内涵：从化石能源走向可再生能源；从集中式产能走向分布式产能；从封闭走向开放。这也意味着，未来能源行业的发、输、用、储及金融交易等环节都将会发生巨大变化。

实际上，能源互联网看似美好，但具体操作起来，从电网公司、发电企业、专门的调度机构等电力从业者，到国家发展改革委、国家能源局等监管部门，都会觉得很头疼。因为新的电力价值链需要新的技术，更需要新的体制以及商业模式来支撑，而这恰恰都是目前能源行业所缺乏的。

综合能源系统是能源互联网的重要物理载体，根据地理因素与能源发/输/配/用特性，综合能源系统分为跨区级、区域级和用户级。区域综合能源系统是探究不同能源内部运行机理、推广能源先进技术的前沿阵地，具有重要的研究意义；稳态分析是该领域研究的基础，是探究多能互补特性、能量优化调度、协同规划、安全管理等方面的核心所在。

综合智慧能源只做一件事情，就是用积极的方式开发建设全新的综合能源，运用互联网创新技术让综合能源系统拥有智慧。综合智慧能源以功能区为单元，对不同能源品种，提供一体化解决方案，实现横向“电热冷气水”多类能源互补，纵向“源网荷储用”多种供应环节的生产协同、管廊协同、需求协同以及生产和消费间的互动。

一、综合智慧能源解决的问题

《关于推进“互联网＋”智慧能源发展的指导意见》提出，“互联

网＋”智慧能源（能源互联网）是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态，对提高可再生能源比重，促进化石能源清洁高效利用，推动能源市场开放和产业升级具有重要意义“。同时明确能源互联网建设的10大重点任务，一是推动建设智能化能源生产消费基础设施。二是加强多能协同综合能源网络建设。三是推动能源与信息通信基础设施深度融合。四是营造开放共享的能源互联网生态体系，培育售电商、综合能源运营商和第三方增值服务供应商等新型市场主体。五是发展储能和电动汽车应用新模式。六是发展智慧用能新模式。七是培育绿色能源灵活交易市场模式。八是发展能源大数据服务应用。九是推动能源互联网的关键技术攻关。十是建设国际领先的能源互联网标准体系。

作为区域综合能源系统的典型能源形式，源端与受端的能源多样化发展以及能源传输与设备的革新促使能源系统进一步耦合。简单的讲综合智慧能源=多类供能技术集成+分布式能源+互联网技术的创新。本

文从分布式能源特征、技术路径、用户选择等几个方面，阐述“综合智慧能源”的开发与实施的关键途径。

二、综合智慧能源开发建设路径及适用技术

综合智慧能源系统涵盖众多供能技术，国家《关于推进“互联网＋”智慧能源发展的指导意见》具体要求、《分布式发电管理暂行办法》根据各用能领域的用能特征与需求，对综合智慧能源的开发建设、区域能源系统范围、适用技术，对为综合智慧能源发展提供了参考。

（一）互联网+智慧能源指导意见

1、鼓励建设智能风电场、智能光伏电站等设施及基于互联网的智慧运行云平台，实现可再生能源的智能化生产；鼓励煤、油、气开采加工及利用全链条智能化改造，实现化石能源绿色、清洁和高效生产；鼓励建设以智能终端和能源灵活交易为主要特征的智能家居、智能楼宇、智能小区和智能工厂。

2、推动不同能源网络接口设施的标准化、模块化建设，支持各种能源生产、消费设施的“即插即用”与“双向传输”，大幅提升可再生能源、分布式能源及多元化负荷的接纳能力。

3、促进智能终端及接入设施的普及应用，促进水、气、热、电的远程自动集采集抄，实现多表合一。

4、积极开展电动汽车智能充放电业务，探索电动汽车利用互联网平台参与能源直接交易、电力需求响应等新模式；充分利用风能、太阳能等可再生能源资源，在城市、景区、高速公路等区域因地制宜建设新能源充放电站等基础设施，提供电动汽车充放电、换电等业务。

5、建设面向智能家居、智能楼宇、智能小区、智能工厂的能源综合服务中心，通过实时交易引导能源的生产消费行为，实现分布式能源生产、消费一体化。

5、建设基于互联网的绿色能源灵活交易平台，支持风电、光伏、水电等绿色低碳能源与电力用户之间实现直接交易；构建可再生能源实时补贴机制。

7、实施能源领域的国家大数据战略，拓展能源大数据采集范围。支持直流电网、先进储能、能源转换、需求侧管理等关键技术、产品及设备的研发和应用。

（二）分布式发电管理暂行办法

1、分布式能源系统的适用范围包括:总装机容量50MW及以下的小水电；以各个电压等级接入配电网的风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热能等新能源发电；除煤炭直接燃烧以外的各种废弃物发电，多种能源互补发电，余热余压余气发电、煤矿瓦斯发电等资源综合利用发电；总装机容量50MW及以下的煤层气发电；综合能源利用率高于70%且电力就地消纳的天然气热电冷联供等。

2、综合智慧能源的适用技术，涵盖小水电发供一体化技术；与建筑物结合的用户侧光伏发电技术；分散布局建设的并网型风电、太阳能发电技术；小型风光储等多能互补发电技术；工业余热余压余气发电及多联供技术；以农林剩余物、畜禽养殖废弃物、有机废水和生活垃圾等为原料的气化、直燃和沼气发电及多联供技术；地热能、海洋能发电及

多联供技术；天然气多联供技术、煤层气（煤矿瓦斯）发电技术；其他分布式能源发电技术等，多种供能技术+分布式能源+互联网技术创新。

三、综合智慧能源系统发展

结合世界各国和地区推进分布式能源发展情况，无论出发点如何，定义如何变化，分布式能源系统都是以用户端用能更安全为第一要素，并具有以下三种特征:一是靠近用户端，根据用能方的资源情况、用能特点等，因地制宜地选择一次能源，通常采用“天然气、沼气、太阳能、风能、生物质、废弃物等可再生能源“；二是能直接应用独立运行，运行方式一般为并网、离网或上网，根据用能方的实际情况灵活选择应用方式；三十多联供设施具有梯级利用的特性，即可利用高品位能源发电，又利用低品位能源供冷、供热、供水，其系统能效可达70%以上。

（一）综合智慧能源政策体现三个特点：

（1）分布式能源已经成为全球能源转型发展的重要选择。

（2）技术进步不断推动分布式能源的商业化进程。

（3）政府扶持激发分布式能源商业模式创新。

（4）鼓励以用户端为导向构建互联网+分布式能源的新型商业模式，着力从安全供电、提高能效、清洁排放三方面推动。构成了一个整体性的需求侧能源供应与监管服务系统，通过后台大数据的挖掘实现新的经济价值和社会价值。

（二）综合智慧能源发展市场诉求大致分类:

（1）解决电厂、工业锅炉等燃煤污染问题，要解决用户原电力、燃气、燃煤（油）锅炉供能用途和未来用能需求。