【關鍵詞】能源互聯(lián)網(wǎng)；信息技術

 

一、前言

 

能源互聯(lián)網(wǎng)信息技術的應用，提高了諸多領域的技術水平，在能源互聯(lián)網(wǎng)信息技術不斷發(fā)展和應用的過程中，應該更加深入的分析能源互聯(lián)網(wǎng)信息技術的應用方法。

 

二、能源互聯(lián)網(wǎng)概述

 

能源互聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)理念構建的新型信息能源融合“廣域網(wǎng)”，它以大電網(wǎng)為“主干網(wǎng)”，以微網(wǎng)為“局域網(wǎng)”，以開放對等的信息能源一體化架構，真正實現(xiàn)能源的雙向按需傳輸和動態(tài)平衡使用，因此可以最大限度地適應新能源的接入。微網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)中的基本組成元素，通過新能源發(fā)電、微能源的采集、匯聚與分享以及微網(wǎng)內的儲能或用電消納形成“局域網(wǎng)”。大電網(wǎng)在傳輸效率等方面仍然具有無法比擬的優(yōu)勢，將來仍然是能源互聯(lián)網(wǎng)中的“主干網(wǎng)”。雖然電能源僅僅是能源的一種，但電能在能源傳輸效率等方面具有無法比擬的優(yōu)勢，未來能源基礎設施在傳輸方面的主體必然還是電網(wǎng)，因此未來能源互聯(lián)網(wǎng)基本上是互聯(lián)網(wǎng)式的電網(wǎng)。

 

能源互聯(lián)網(wǎng)是美國著名經(jīng)濟學家杰里米·里夫金在《第三次工業(yè)革命：新經(jīng)濟模式如何改變世界》中提出的概念。杰里米·里夫金認為：“從長遠來看，人們需要的是一種新的經(jīng)濟范式，即經(jīng)濟生活組織方式的系統(tǒng)性改變，以超越碳基能源和核能。我們正處在第三次工業(yè)革命的開端，在這次革命中，互聯(lián)網(wǎng)技術將與可再生能源結合在一起，創(chuàng)造一種強大的、新的能源基礎設施。”支撐這一模式的是五個支柱：一是向可再生能源轉型；二是能源的分散式生產，即將各大洲的每一座建筑變成微型發(fā)電廠，以便就地收集可再生能源；三是能源儲存，即在每一座建筑中使用氫和其他技術，以存儲能源；四是能源的分配，即利用互聯(lián)網(wǎng)技術將每一大洲的電力網(wǎng)轉化為能源共享網(wǎng)絡，其工作原理類似互聯(lián)網(wǎng)；五是交通方式的零排放，即將運輸工具轉向插電式及燃料電池動力車，這種電動車所需電能可以通過洲與洲之間共享的電網(wǎng)進行買賣。

 

三、能源互聯(lián)網(wǎng)中信息技術的熱點問題

 

1、多類型能源的生產調度

 

分布式能源供應體系是支持包括可再生能源在內的多類能源接入的一種可行方案，已形成了多種分布式能源資源范式。微網(wǎng)是由分布式資源（能源生產單元、能源存儲單元或兩者兼有的混雜單元）和負荷組成的整體，并按照分布式系統(tǒng)的模式運行，可以靈活地選用微網(wǎng)互聯(lián)式、孤島式和混雜模式。實現(xiàn)可再生能源高效利用和系統(tǒng)供需平衡是微網(wǎng)追求的目標，對應的能源管理系統(tǒng)旨在實現(xiàn)負載信息的高效分享、微網(wǎng)模式轉變的快速響應、能源接入與存儲的優(yōu)化配置及維護自主運行、微網(wǎng)和主網(wǎng)的同步與互聯(lián)等。

 

2、開放智能的能源傳輸控制

 

可靠傳輸是能源互聯(lián)網(wǎng)推廣和應用的基本要求，便捷接入控制、傳輸過程中對失效預警與容忍能力、及高效應急響應能力是建設目標。研究的重點主要包括以下2個方面：1）可靠傳輸網(wǎng)絡和傳輸機制設計，從傳輸過程角度保證能源傳輸?shù)目煽啃裕?）信息-能源緊耦合的網(wǎng)絡交換設備，提高網(wǎng)絡控制的智能化水平，從接入控制和異常處理方面提高傳輸可靠性。

 

3、綜合信息獲取與高效處理

 

信息是支撐能源互聯(lián)網(wǎng)智能化和優(yōu)化運行的關鍵，信息獲取效率和利用程度決定能源互聯(lián)網(wǎng)性能。傳感器、網(wǎng)絡計算技術等為信息獲取和處理提供了良好基礎，但尚缺乏系統(tǒng)、針對能源網(wǎng)絡應用的理論和方法，針對能源互聯(lián)網(wǎng)設計高效信息獲取與處理方法具有重要現(xiàn)實意義。

 

4、其他熱點問題

 

除了上述3個方面的研究問題之外，作為開放運營系統(tǒng)，下面3個問題也應得到足夠關注：

 

1）網(wǎng)絡安全。在信息方面，應重點關注惡意行為入侵的防范方法，信息傳輸和存儲的隱私保護；在能源控制方面，應重點關注傳輸網(wǎng)絡的可靠性分析方法，高生存性的傳輸機制設計等；此外，能源傳輸和信息傳輸?shù)母蓴_問題也值得關注。

 

2）能源消費的激勵合作機制設計。突發(fā)需求在能源互聯(lián)網(wǎng)中仍是較難處理的問題，倡導用戶合理規(guī)劃能源消費是較為經(jīng)濟的途徑。為鼓勵用戶參與，恰當?shù)募钤卦O計和分析模型是研究的重點，博弈論可能是有效的理論工具。

 

四、能源互聯(lián)網(wǎng)前景無限

 

太陽能和風能是取之不盡用之不竭的清潔能源，對調整能源結構和促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要地位。據(jù)統(tǒng)計，太陽光束照耀地球每88分鐘產生470艾焦的能量，相當于全人類一年的使用量；僅需獲取世界上20%的風能，就可獲得7倍于目前全球經(jīng)濟用電量。

 

就產生的能量而言，太陽能和風能領域的可再生能源技術正在經(jīng)歷指數(shù)增長曲線，地熱能、生物能和誰能有望跟進。行業(yè)分析師預測，15年內，太陽能和小型風力發(fā)電的采集設備將像手機與筆記本電腦一樣便宜。

 

里夫金指出，同通信互聯(lián)網(wǎng)一樣，建立能源互聯(lián)網(wǎng)的前期成本巨大，但生產太陽能和風能的單位邊際成本幾乎為零。此外，與信息一樣，在投入研發(fā)和運營之類的固定成本后，可再生能源就幾乎是免費的了。

 

德國已經(jīng)率先體驗到接近零邊際成本的可再生能源的商業(yè)影響。2013年，德國通過可再生能源生產了23%的電力，預計到2020年，可再生能源在電力結構中的占比將達到35%。德國現(xiàn)在正在引入能源互聯(lián)網(wǎng)，數(shù)以百萬的小企業(yè)能夠參與到電力合作中，即把每個人的能源搜集起來，建立起一個互聯(lián)網(wǎng)來存儲這些能源，而以前的電力公司來管理能源的互聯(lián)網(wǎng)。

 

對于能源互聯(lián)網(wǎng)的盈利模式，里夫金說：“電力或水電公司不再靠銷售掙錢，而是把能源生產的個體戶、小型企業(yè)等整合起來，管理它們的同時也降低邊際成本，共享所獲得的利益。”

 

在日前國務院印發(fā)的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014-2020年）》提出，要大力發(fā)展分散式風電和分布式光伏發(fā)電，到2020年，風電裝機達到2億千瓦，風電與煤電上網(wǎng)電價相當；光伏裝機達到1億千瓦左右，光伏發(fā)電與電網(wǎng)銷售電價相當。

 

2014年8月26日，中石化率先與騰訊科技簽訂合作協(xié)議，傅成玉決定從銷售端擁抱互聯(lián)網(wǎng)，雙方試圖在業(yè)務開發(fā)與推廣、移動支付、媒介宣傳、O2O業(yè)務、地圖導航、用戶忠誠度管理、大數(shù)據(jù)應用與交叉營銷等領域探索合作。

 

遠景能源是國內排名第四的風機制造商，該公司董事長張雷過去把互聯(lián)網(wǎng)看做工具，但最近五六年，他發(fā)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)背后自有其哲學，“我一直在研究體系，發(fā)現(xiàn)任何一個能量體系都是在跟熵做斗爭。”張雷說，“互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程是生態(tài)系統(tǒng)的演變，互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)中開始出現(xiàn)智能體和更高級的動物，生態(tài)圈開始出現(xiàn)。”遠景在能源互聯(lián)網(wǎng)領域的目標，即建立一個類似微信的生態(tài)圈。

 

據(jù)了解，國內分布式光伏電站正在快速互聯(lián)網(wǎng)化，200多個電站、千萬數(shù)量級的電池組件已接入網(wǎng)絡，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)實時采集和分析。互聯(lián)網(wǎng)化的光伏電站可全天候記錄每塊電池板的運行參數(shù)，在一兩秒之內調度能量供給、鎖定故障源頭，提高能源利用效率。

 

五、結束語

 

綜上所述，能源互聯(lián)網(wǎng)作為當前的主要發(fā)展技術，已經(jīng)在眾多領域廣泛應用，未來要深入分析能源互聯(lián)網(wǎng)的應用技術，在應用的過程中，提高應用的水準。

 

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