能源互聯(lián)網(wǎng)起源

　　能源是人類生存發(fā)展的重要物質(zhì)基礎。如今能源問題和環(huán)境問題日益突出，嚴重威脅到人類的可持續(xù)發(fā)展。在全球氣候變化和能源緊缺的背景下，人們一方面尋找可以持續(xù)利用，同時又清潔無污染的可再生能源資源，如水能、風能、太陽能、生物質(zhì)能和海洋能等；另一方面思考如何依靠通信信息、互聯(lián)網(wǎng)絡、控制技術(shù)有效地協(xié)調(diào)與利用資源，以解決難題。然而，能源問題的解決，已不是通過簡單地增加能源供給、提高能源利用效率就可以實現(xiàn)的，而是需要全面的變革。

　　這個變革需要把能量流和信息流進行深度融合，建立一個全新的能源體系，形成能源應用的創(chuàng)新形式。可再生能源為新能源體系提供了能源供給，而信息通信技術(shù)的發(fā)展與成熟則為可再生能源的利用提供了支撐。隨著行業(yè)進步、社會發(fā)展過程中不斷提出新的能源需求，在此情況下出現(xiàn)了第三次工業(yè)革命。

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　　什么是能源互聯(lián)網(wǎng)

　　能源互聯(lián)網(wǎng)有三類理解：其一即全球能源互聯(lián)網(wǎng)，其以特高壓為骨干，通過可再生能源遠距離輸送建立堅強智能電網(wǎng)的模式，國網(wǎng)為代表;其二是互聯(lián)網(wǎng)+能源，BAT+國網(wǎng)、華為、遠景能源;其三是多能互補的區(qū)域型能源互聯(lián)網(wǎng)，目前國家能源局已下發(fā)試點申報通知。

　　借鑒Uber式，遠景能源正在把能源數(shù)字化、產(chǎn)品化、軟件化，利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢來調(diào)控不確定的、間歇性、波動性、分布性的可再生能源，目前已實施了山西廣靈風電場+美國伊利諾伊州西部平原，即將接入歐洲最大的可再生能源軟件公司BazeField和北美28000多個公共充電樁。

　　智光電氣在廣東省目前擁有超過3萬家專變用戶，公司計劃三年時間覆蓋3.7萬客戶，獲取2300萬kVA以上的專變?nèi)萘浚峁┚C合用電基礎性服務和增值服務，并結(jié)合用電數(shù)據(jù)云平臺及需求挖掘，打造線下服務與線上數(shù)據(jù)聯(lián)通的大型用電服務平臺，進一步開發(fā)后續(xù)增值服務，促進服務內(nèi)容和盈利模式的多元化。按照單家客戶5萬/年基礎運維費用，合計可貢獻18.5億營收，超2億利潤規(guī)模。同時后續(xù)增值服務變現(xiàn)模式多樣，包括節(jié)能、售電等業(yè)務，例如2300萬kVA意味著售電放開后售電量每年超300億Kwh，假設單度電的利潤在1分錢左右，即可貢獻3億左右利潤。

　　能源互聯(lián)網(wǎng)的四大特征

　　1、以可再生能源為主要一次能源；

　　2、支持超大規(guī)模分布式發(fā)電系統(tǒng)與分布式儲能系統(tǒng)接入；

　　3、基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)廣域能源共享；

　　4、支持交通系統(tǒng)的電氣化。

　　能源互聯(lián)網(wǎng)基本組成及建設應用

　　能源互聯(lián)網(wǎng)概念新、范圍廣，目前屬于建設籌劃初期，并無系統(tǒng)解決方案。文本考慮從新能源、通信技術(shù)以及延伸的負荷管理的作為建設實施的重要建設組成環(huán)節(jié)（建設需根據(jù)實際情況開展項目集成和拓展）。首先新能源發(fā)展，即在現(xiàn)有傳統(tǒng)能源供給系統(tǒng)的基礎上，利用新能源技術(shù)，實現(xiàn)能量生產(chǎn)裝置、信息采集裝置、儲存裝置等的接入和應用，促進新能源的就地生產(chǎn)和消納，提升清潔能源滲透率；信息通信技術(shù)作為第三次工業(yè)革命的基礎支撐，屬于基礎設施范疇，既是大規(guī)模可再生能源及小型分布式能源的廣泛接入的必要基礎，同時也是電網(wǎng)與用戶之間的聯(lián)動的必要支撐；用電負荷單元作為能源互聯(lián)網(wǎng)的最末端，是能源消納端，對其智能化、交互式管理可實現(xiàn)清潔能源的高效利用及節(jié)能減排。

　　供應端-發(fā)電側(cè)

　　（1）分布式光伏及微電網(wǎng)建設

　　區(qū)域多微電網(wǎng)建設，包括嵌套式微電網(wǎng)、低壓光儲微電網(wǎng)和多點光伏并網(wǎng)等形式。嵌套式微電網(wǎng)是與其他能源形式（包括冷熱）聯(lián)供，同時配有儲能，為固定負荷供能；低壓光儲微電網(wǎng)是配套與負荷及儲能同等規(guī)格的光伏裝機容量，形成小型的定量式的循環(huán)使用；多點光伏并網(wǎng)是選擇將光伏發(fā)電接入用戶進線處，或在所屬配電站下建設集中式儲能，接入低壓配電母線。

　　（2）儲能

　　安置小型分布式儲能控制系統(tǒng)，應用儲能調(diào)頻、調(diào)峰技術(shù)，配電網(wǎng)孤島運行技術(shù)，對新能源輸入進行緩沖，提升電網(wǎng)整體運行安全性和經(jīng)濟性，配合實現(xiàn)新能源多場景應用。另外，發(fā)生災害時“電力路由器”之間通過流通蓄電池儲備電力，防止區(qū)域停電。

　　（3） 研發(fā)分布式電源即插即用接口裝置

　　研制分布式電源即插即用接口裝置，集逆變裝置、計量裝置、保護裝置、濾波裝置、通信模塊于一體，采用載波、WIFI等通信方式，實現(xiàn)與智慧家庭網(wǎng)絡及（智能家居）進行交互，實現(xiàn)發(fā)電電量信息、身份認證、電量計費等信息的傳輸。

　　（4） 分布式電源即插即用管理系統(tǒng)

　　系統(tǒng)主要功能包括用戶信息的管理與校驗、分布式發(fā)電監(jiān)測與評估、用戶計費管理等。基于智慧家庭網(wǎng)絡，實現(xiàn)對用戶的分布式電源接入裝置進行監(jiān)測、管理和電量結(jié)算。實現(xiàn)用戶的發(fā)電量，電卡標識等信息與營銷業(yè)務系統(tǒng)交互，實現(xiàn)用戶的電量結(jié)算。

　　調(diào)配端-管控側(cè)

　　（1） 基于光纖網(wǎng)絡的多業(yè)務承載

　　立足電網(wǎng)基礎設施，在已有光纖網(wǎng)絡的區(qū)域，承載分布式電源接入、用電信息采集、智能家居等多項用電業(yè)務的基礎上，承載配電自動化、配網(wǎng)協(xié)調(diào)管控等配電業(yè)務。

　　（2） 多微網(wǎng)協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)

　　通過區(qū)域多微電網(wǎng)在嵌套、并列、分散多點接入等多種組網(wǎng)方式下的協(xié)調(diào)優(yōu)化運行技術(shù)，實現(xiàn)區(qū)域多微電網(wǎng)動態(tài)最優(yōu)組網(wǎng)和能量多目標優(yōu)化。其中，在正常運行狀態(tài)下的基于發(fā)電和負荷需求預測，結(jié)合多種分布式電源、儲能和負荷控制，實現(xiàn)區(qū)域多微電網(wǎng)最優(yōu)能量管理，提高分布式能源消納比例，提高多種能源綜合利用效率。在故障情況下通過的動態(tài)最優(yōu)組網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)多微電網(wǎng)互補協(xié)調(diào)，快速恢復重要用戶供電。有效支撐區(qū)域多微電網(wǎng)的動態(tài)協(xié)同優(yōu)化目標。滿足計及區(qū)域綜合能效、分布式能源消納、用戶分布式電源自用率、經(jīng)濟效益最大化等的不同能量優(yōu)化需求。

　　（3） 儲能控制系統(tǒng)

　　選取能耗較高地區(qū)安置分布式鋰離子電池，形成小范圍內(nèi)的儲能系統(tǒng)，實現(xiàn)分散式鋰電池多點聯(lián)合控制模式，實現(xiàn)調(diào)頻調(diào)峰功能；同時將數(shù)據(jù)上傳至調(diào)控中心，由調(diào)控中心結(jié)合整體運行情況對儲能發(fā)送深度調(diào)峰調(diào)頻指令。

　　（4） 能源綜合展示

　　針對地區(qū)特性及配用電網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)，結(jié)合需求響應與能效分析、數(shù)值氣象預報與功率預測等輔助手段，實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)多種能源協(xié)調(diào)運行及綜合展示。

　　負荷端-用電側(cè)

　　（1） 居民用戶能效分析

　　系統(tǒng)可以建立主要用能設備能效模型，通過對用戶用電負荷、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和用能數(shù)據(jù)進行綜合分析，實現(xiàn)用戶能源使用的綜合評估、分析與比較；提供經(jīng)濟高效的用能策略，引導用戶持續(xù)改進用能方式。同時，用戶可通過系統(tǒng)制定適合于自己用電情況的控制策略，系統(tǒng)將按照控制策略實現(xiàn)對用電設備的控制，實現(xiàn)能效的閉環(huán)優(yōu)化控制。

　　（2） 用戶側(cè)需求響應

　　在商業(yè)樓宇、工業(yè)企業(yè)、居民用戶能效控制設施的基礎上，系統(tǒng)通過和多能源聯(lián)合優(yōu)化和協(xié)調(diào)控制互動，獲得需要進行調(diào)控的容量，根據(jù)不同類型用戶用電模式的生成動態(tài)協(xié)調(diào)優(yōu)化策略，按照預定策略進行調(diào)控，有效地降低峰值負荷。系統(tǒng)對用戶需求響應進行管理，根據(jù)用戶需求響應參與時間作為補償?shù)闹饕獏⒖家罁?jù)。

　　（3） 家庭能效中心

　　在家庭室內(nèi)配電箱建設智能家庭能源中心，設備集成用電計量、智能家庭網(wǎng)關模塊、WIFI通信模塊等，實現(xiàn)家庭用電量總計量、分路計量、即插即用光伏發(fā)電計量；室內(nèi)家庭WIFI覆蓋和電力線通信網(wǎng)絡覆蓋，實現(xiàn)三表抄收；智能家居等智慧家庭功能，同時實現(xiàn)家庭能效管理、智能家居服務、掃描繳費、四網(wǎng)融合等服務。

　　（4） 電動汽車

　　公共交通場站、住宅小區(qū)、商業(yè)中心等地建設電動汽車充換電設施，建設交流充電樁及電動汽車快充設施及集成式充電樁，建成電動汽車充電服務網(wǎng)絡，發(fā)揮公共服務平臺在電動汽車相關領域的信息樞紐和帶動支撐功能，最大化發(fā)揮信息價值。

　　它有哪些運作模式

　　1、一體模式

　　存量資產(chǎn)入股或由項目公司租用，增量資產(chǎn)全部由項目公司獨家投資持有，具有能源配售的整體經(jīng)營權(quán)，承擔安全運營和能源保證的責任。

　　2、平臺模式

　　項目公司作為區(qū)域運營主體，可根據(jù)實際情況將規(guī)劃范圍內(nèi)的電源、冷熱源設施、能源替代、存儲甚至局部售電業(yè)務通過合法程序交給具備優(yōu)勢條件的其他方，各方在投資、建設、運營、交易方面按市場規(guī)劃承擔相應的權(quán)利和責任。依據(jù)協(xié)議在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下保證系統(tǒng)在各種狀態(tài)下的協(xié)同。

　　3、PPP模式

　　公共部門與社會資本合作模式，具有伙伴關系、利益共享、風險共擔三大特征。