能源互联网发展综述教学文案

能源互联网发展综述

能源互联网发展综述

作者：钟晓宇王晓文

来源：《山东工业技术》2017年第22期

摘要：为解决日益严重的环境污染、能源缺乏、空间分布不平衡问题，以分布式能源和互联网为核心的能源互联网引起了国内外专家的广泛关注。首先对能源互联网的产生背景和概念进行了全面的综述；再对国内外研究发展情况结合前沿技术进行了介绍，总结概括了现如今的研究成果；最后，对能源互联网这一新兴课题的研究方向、研究重点和难点进行了分析，并提出意见和建议。

关键词：能源互联网；研究现状；发展趋势

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.22.199

0 引言

随着我国的经济发展和人民生活水平的提高，对能源的需求也逐渐增大，环境污染严重，促使能源分布不平衡情况加剧。能源互联网技术是智能电网、互联网、大数据和云计算等众多技术的有机结合，能够有效解决能源空间分布不均问题并实现大规模可再生能源高效利用。从环境污染和可持续发展的角度考虑，发展能源互联网技术也势在必行。

综合以上原因，本文对能源互联网的产生背景和定义进行了全面的综述，对国内外研究发展情况结合前沿技术进行了介绍，总结了现如今的研究成果，对能源互联网这一新兴课题的研究方向、研究和难点进行了分析，并提出意见和建议。

1 能源互联网概念、产生背景及发展现状

1.1 能源互联网的定义及产生背景

能源互联网是指借鉴互联网的概念，通过互联网技术、电力电子技术和信息技术将可再生分布式能源采集装置和存储装置作为网络节点与负荷节点联结起来，从而将传统电网转变为具有快速治愈能力的智能化数字网络，实现能源和信息的双向流通网络，合理分配共享能源[1]。化石能源在传统的能源结构中占有重要地位，由于大量、粗犷的使用方式，让本就不可持续使用的化石能源出现危机，环境污染问题也日益严重，可再生能源的使用成为必然趋势，引发新一轮的能源革命，在“互联网+”和创新驱动等国家战略背景下，能源互联网技术得到业界广泛关注。能源互联网这一想法最早与2011年出现在美国学者Jeremy Rifkin的《第三次工业革命》一书中，认为结合新能源技术和信息技术的新型能源利用体系即将出现，即“能源互联网（Energy Inter-net）[2]。

1.2 国内外能源互联网发展情况

目前对能源互联网的认知方式共有三种：一是将信息网络定位指导能源网络调度方式，辅助互联网进行信息采集、处理，作为能源互联网的决策网；二是将能源互联网看作能够充分融合信息通讯系统的开放式架构，成为具有大电网、局域网特征的新型能源网；三是将能源和互联网进行有机结合，实现与用户间能源和信息双向流通的高效利用网。

国外方面，因能源技术的变革关系到其他工业水平的进步和发展，会对社会生产方式、民生用电方式产生深远影响。因此，各国均投大量资金和人力对能源互联网进行深入研究。文献[3]介绍了一种适用于分布式可再生能源存储设备的未来可再生电力能源传输与管理系统，即FRREDM。国内方面，随着环境污染愈发严重，能源可持续发展显得尤为重要。2009年5月，国家电网公司发布了建设具有信息化、自动化、互动化特点的特高压骨干网架、各电网电压等级协调发展的坚强智能电网。2014年提出了建设以特高压为骨干网架、全球互联的坚强智能电网。文献[4]回顾了三代电网的发展历程和技术特点，分析了源、受两端和电力传输系统以及构建新一代能源系统的难点问题和其优越性。

2 能源互联网的发展趋势

能源互联网的发展目标是依托互联网、智能电网、大数据和云计算等前沿技术，达到能源空间分布合理，实现能源生产和消耗实时平衡。在能源结构方面，能源的生产、供给和消耗要向清洁环保和高效节能方向发展。在技术属性层面，信息技术的发展是实现能源互联网智能化的基础和前提。只有保证对能源生产和在电网上的运行数据实时监测，才能实现电力系统的自动化控制，实现信息流和能量流的双向流通。目前根据其他技术的发展情况，能源互联网共有以下两种发展模式。（1）基于大数据和云计算技术的能源互联网发展模式；（2）基于分布式能源的能源互联网发展模式；文献[5]分析了可再生能源分布式发电的能量波动性以及用户驱动的能量需求的时空随机性是导致能源互联网中能量流本身具有先天的不确定性与无秩序性的原因，由于分布式储能技术可以有效消除能量流的不确定性，并使能量的时空转移和能量流的有序流动成为可能，成为能源互联网重要基础支撑。

3 能源互联网目前面临的问题

因能源互联网的建设需要依托电力网的建设，只有解决好电力网中现存的技术问题，才能为能源互联网发展提供基础。

能源互联网的建设需要能源消费者、能源管理者、发电企业之电网、能源服务企业以一种全新的电力思维模式，在商业模式、营销模式、研发模式、运营模式、服务模式等方面都必须以互联网的时代特征进行重建。新的思维模式不代表简单的能源+互联网模式，而是在现有电网结构上通过信息智能化手段解决新能源接入后的安全、效率等问题，也包括采用互联网理念、方法和技术实现能源基础设施架构本身的重大变革。

4 结论与展望

经长期的对能源发展体系的研究发现，使能源与智能电网、互联网、云计算和大数据等新兴技术相结合的能源互联网可以从根本上解决这一问题。未来的能源互联网可以从可再生能源、天然气、电气化交通系统、电网管理运营服务、特高压智能电网这五个方面作为发展方向。本文解析了能源互联网的概念，介绍了其产生的背景和国内外的发展情况。在这基础之上，对能源互联网的发展趋势和面临的问题进行了分析，认为能源互联网必然是能源行业在“互联网+”时代的大势所趋，提出了今后的发展重点，对全球互联网的发展具有参考价值。

参考文献：

[1]Rifkin J.The third industrial revolution：how lateral power is transforming energy，the ec-onomy，and the world[M].New York：Palgrave Ma- cmillan，2011：73-107.

[2]查亚兵，张涛，黄卓等.能源互联网关键技术分析[J].中国科学：信息科学，2014：44（06）：702-713.

[3]HUANG A Q，CROW M L，HEYDT G T，ea al.The Future Renewable Electric Energy Delivery and Manag-ement（FREEDM）system：the energy intenert[J].P-roceedings of the IEEE，2011，99（01）：133-148.

[4]周孝信.构建新一代能源系统的设想[J].陕西电力，2015，43（09）：1-4.

[5]慈松，李宏佳，陈鑫等.能源互联网重要基础支撑：分布式储能技术的探索与实践[J].中国科学：信息科学，2014，44（06）：762-773.

作者简介：钟晓宇（1992-），男，辽宁铁岭人，硕士研究生在读。