能源互联网技术的现状及发展趋势研究 陈鹤秋

能源互联网技术的现状及发展趋势研究陈鹤秋

发表时间：2017-11-08T21:11:24.430Z 来源：《基层建设》2017年第23期作者：陈鹤秋

[导读] 摘要：能源互联网是以互联网的理念构建的新型信息与能源高度融合的网络，是以电力网络为基础架构，协同了冷、热、气等多种能源所形成的智慧网络。

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摘要：能源互联网是以互联网的理念构建的新型信息与能源高度融合的网络，是以电力网络为基础架构，协同了冷、热、气等多种能源所形成的智慧网络。发展能源互联网将从根本上改变对传统能源利用模式的依赖，是对人类社会生活方式的一次根本性革命.结合我国相关能源政策和技术的发展方向，对能源互联网的实现探索进行了展望，能源互联网有望成为第三次工业革命的决定性推动力量。鉴于此，本文主要分析能源互联网技术的现状及发展趋势。

关键词：能源互联网技术；现状；趋势

1、能源互联网概述

能源是人类生存和发展的重要基石，是社会经济运行的动力和基础。每一次工业革命都离不开能源类型和使用方式的革新，其推动着人类社会的发展和进步。目前，第三次工业革命正在世界范围内发生，而能源互联网是第三次工业革命的核心之一，是未来能源行业发展的方向。

能源互联网的提出和发展具有深刻的环境、经济、社会、技术和政策等诸多驱动力，既是能源系统自身发展的趋势，也有外部对能源系统提出的迫切需求。随着传统化石能源的逐渐枯竭以及能源消费引起的环境问题日益恶化，未来人类发展与传统能源结构不可持续的矛盾不断尖锐，世界范围内对能源供给与结构转变的需求愈发高涨，从而催生新型能源结构与供给方式的提出。以深入融合可再生能源与互联网信息技术为特征的能源互联网的提出，将是实现能源清洁低碳替代和高效可持续发展的关键所在。

发展能源互联网将从根本上改变对传统能源利用模式的依赖，推动传统产业向以可再生能源和信息网络为基础的新兴产业转变，是对人类社会生活方式的一次根本性革命。我国《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》提出，“将推进能源与信息等领域新技术深度融合，统筹能源与通信、交通等基础设施网络建设，建设‘源网荷储’协调发展、集成互补的能源互联网”。当前我国正处在能源革命的关键时期，国家能源局《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》的发布，将在能源技术、生产、供应等多个环节激发“链式变革”，是推动我国能源革命的必然选择。

2、能源互联网的发展动态与现状

早在20世纪80年代，清华大学前校长高景德便提出了“CCCP”(现代电力系统是计算机、通信、控制与电力系统以及电力电子技术的深度融合)的概念.近年来，国内快速发展的智能电网也不断强调信息技术与现代电网的紧密结合.2012年8月首届中国能源互联网发展战略论坛在长沙举行，对能源互联网概念进行了初步介绍。2013年12月，北京市科学技术委员会组织“第三次工业革命”和“能源互联网”专家研讨会.2014年2月，国家能源局委托江苏现代低碳技术研究院开展“能源互联网战略研究”课题。2014年6月，中国电力科学研究院牵头承担国家电网公司基础前瞻性项目“能源互联网技术架构研究”，着力构建未来能源互联网架构，搭建相应的能源互联网研究平台.中国科学院学部开展“我国新一代能源系统战略研究”课题，提出了新一代能源系统的理念。

从目前的情况来看，能源互联网已经受到了国内各级政府和研究机构的高度重视，能源互联网的理念与技术也已在国内引起了越来越广泛的关注，正逐渐由以基础性研究为主的概念阶段，向以应用性研究为主的起步阶段转变。

3、能源互联网技术的发展趋势

3.1、清洁能源发电的发展会继续加快，清洁能源竞争力越来越强

近年来各国新能源产业发展迅速，加快推广太阳能、风能、生物质能等可再生能源的应用，开展民用风电和光伏计划，助推分布式能源的发展，改变以传统能源为主的状况。根据美国斯坦福大学的研究，到2020年，将实现百分百可再生能源的目标。商业建筑光伏不超过10%。从资源禀赋看，全球清洁能源分布不均匀，北极地区、丰富地区约占世界20%，赤道地区约占30%。

根据测算，到2020年中国常规水电装机的规划将会达到3.6亿千瓦左右。风电、太阳能新能源装机的规划要达到2.8亿千瓦，核电的装机规划会达到5800万千瓦左右，天然气发电装机规划会达到1亿千瓦，非化石能源的发电的比重会逐年上升。到了2020年、2030年，占比将分别达到39%、49%。到2050年，中国电力产业结构将实现从煤电向非化石能源发电为主的转换。电网将成为集能源开发、输送、配置、使用于一体的能源网。

2000年以来，全球风电装机年均增长25%，光伏发电装机年均增长42%。到2015年，全球风电装机已达到2.4亿千瓦。未来10年，风电、光伏发电竞争力将超过化石能源。

3.2、储能市场规模大幅扩大

储能系统将成为能源互联网行业的关键节点。未来电力的潮流控制、分布式电源及微网将实现广泛应用，储能技术将是协调这些应用的关键一环。据中关村储能产业技术联盟(CNESA)预测，到2020年中国储能市场规模将达到66.8GW。从整体来看，除传统的能源套利外，风光电站、分布式及微网发电、调频辅助服务等对储能均呈巨大需求。此外，随着新能源发电比例逐渐升高，其对电网冲击以及弃风弃光问题也需要储能参与解决。

3.3、能源及相关行业企业将加速整合

利用互联网理念，能源互联网与不同行业融合发展成为新途径。随着分布式能源生产企业数量的迅速增长及储能技术的不断发展，成千上万个分布式能源生产与储能企业接入主干电网，从而完成从传统的单项电能供应商向电能双向供应商的转型。随着电池技术的成熟及其成本的降低，以电动汽车为主要代表的电气化交通正在蓬勃发展。在此基础上，电力系统与交通系统的耦合程度在不久的将来会逐步增强。未来能源企业可能呈现出两种业态：能源企业向高科技企业转变，高科技企业向能源企业转变。如光伏行业与互联网的结合，对可再生能源业而言就有一个加速整合的作用。

3.4、信息双向互动平台

用户参与并引导社会力量广泛参与是搭建能源互联网的关键，用泛在的可再生能源替代传统能源，可以降低产品成本，提高产品竞争力，并创造更多的就业机会。用户的广泛参与并不是说传统电力企业在能源互联网时代将扮演不重要的角色，传统电力企业依旧是能源互