現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的非常快，能源互聯(lián)網(wǎng)也走進(jìn)了人們的視野，學(xué)習(xí)啦小編為大家整理了能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，供大家參考閱讀!

　　能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成

　　構(gòu)建;能源互聯(lián)網(wǎng)”的主要目的是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)(更多應(yīng)用新能源)、提高能源效率(發(fā)揮不同能源優(yōu)勢(shì)和新型負(fù)荷的技術(shù)優(yōu)勢(shì))，從而改善用戶體驗(yàn)。優(yōu)化能源互聯(lián)網(wǎng)資源，首先需要確認(rèn)能源互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成要素，界定優(yōu)化范圍。根據(jù)文獻(xiàn)[1]和[2]描述，結(jié)合智能電網(wǎng)研究成果，圖1描述了能源互聯(lián)網(wǎng)總體構(gòu)成：電、供熱及供冷等形式的能源輸入通過(guò)與信息等支撐系統(tǒng)有機(jī)融合，構(gòu)成協(xié)同工作的現(xiàn)代;綜合能源供給系統(tǒng)”。該系統(tǒng)內(nèi)多種能源(化石能源、可再生能源)通過(guò)電、冷、熱和儲(chǔ)能等形式之間的協(xié)調(diào)調(diào)度供給，達(dá)到能源高效利用、滿足用戶多種能源應(yīng)用需求、提高社會(huì)供能可靠性和安全性等目的;同時(shí)，通過(guò)多種能源系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)，還有助于消除能源供應(yīng)瓶頸，提高各能源設(shè)備利用效率。不同能源對(duì)環(huán)境的影響不同，傳統(tǒng)能源供應(yīng)體系中，特定能源已經(jīng)形成了相對(duì)穩(wěn)定的消費(fèi)市場(chǎng)，比如石油主要用于交通、化工、發(fā)電等行業(yè);天然氣則主要于日常生活、供熱、發(fā)電、交通等領(lǐng)域?？稍偕茉茨壳皫缀跞坑脕?lái)發(fā)電。一次能源長(zhǎng)期以來(lái)形成了自身的產(chǎn)業(yè)鏈條，不同種類能源間互相補(bǔ)充空間有限。但是，電能可以充當(dāng)不同能源間的橋梁。目前可再生能源絕大部分轉(zhuǎn)化為電能。如果通過(guò)電能用綠色可再生能源替換其他高污染一次能源，可以提高能源消費(fèi)的整體環(huán)境友好程度。要實(shí)現(xiàn)這種能源的優(yōu)化供給需要具備幾個(gè)條件：①要具備不同種類能源間的(供求關(guān)系等)信息互通;②要具備能源輸出互相替代的必要技術(shù)手段，即通過(guò)電能能夠滿足被替代能源消費(fèi)主體的需求;③要能夠給能源消費(fèi)者清晰、及時(shí)的引導(dǎo)信號(hào)，吸引能源消費(fèi)主體參與能源消費(fèi)優(yōu)化配置。具備以上條件，配合必要的技術(shù)手段，最終實(shí)現(xiàn)社會(huì)能源的整體優(yōu)化利用。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)可以通過(guò)技術(shù)手段構(gòu)建;能源互聯(lián)網(wǎng)”。

　　能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架

　　為了達(dá)到上述整體優(yōu)化目標(biāo)，在明確能源;互聯(lián)”范圍基礎(chǔ)上，需要進(jìn)一步研究合理的能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架，應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)發(fā)揮多種能源與用戶互聯(lián)、互動(dòng)的整體優(yōu)勢(shì)。這種能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架設(shè)計(jì)的唯一目的是發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，從技術(shù)角度提高能源的使用效率。在不存在政策、市場(chǎng)和技術(shù)條件限制的前提下，設(shè)計(jì)滿足上述條件的能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架模型，;能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架”包括;市場(chǎng)環(huán)境”、;能源供給、轉(zhuǎn)化和消費(fèi)”、;信息支持”以及;調(diào)度控制”4個(gè)部分。市場(chǎng)環(huán)境包括能源供給側(cè)市場(chǎng)和能源需求側(cè)市場(chǎng)。其中，能源供給側(cè)市場(chǎng)負(fù)責(zé)發(fā)布不同種類能源的市場(chǎng)價(jià)格信號(hào)，調(diào)節(jié)市場(chǎng)能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)(可以在這個(gè)環(huán)節(jié)使用價(jià)格信號(hào)或補(bǔ)貼鼓勵(lì)使用清潔能源，減小環(huán)境污染);能源需求側(cè)市場(chǎng)負(fù)責(zé)發(fā)布吸引可控負(fù)荷和具有反向送電(或其他能源形式)的;發(fā)用電聯(lián)合體”參與需求側(cè)調(diào)度控制的價(jià)格或其他激勵(lì)信號(hào)，以鼓勵(lì)負(fù)荷參與需求側(cè)響應(yīng)。能源供給、轉(zhuǎn)化及消費(fèi)是能源互聯(lián)網(wǎng)中的能源流，也是整個(gè)技術(shù)框架的最終優(yōu)化協(xié)調(diào)對(duì)象。多種能源發(fā)出的電、熱、冷等能量形式通過(guò)輸電電網(wǎng)、管網(wǎng)或者運(yùn)輸通道最終抵達(dá)用戶側(cè)，滿足用戶的用能需求。能源互聯(lián)網(wǎng)框架在以上基礎(chǔ)上，加強(qiáng)了對(duì)分布式電源和微電網(wǎng)的支持，同時(shí)應(yīng)用各種儲(chǔ)能以及電轉(zhuǎn)化為氣體等技術(shù)，結(jié)合信息共享和多種能源的成本對(duì)比，以電能為中心實(shí)現(xiàn)有目標(biāo)(優(yōu)化或降低污染、提高清潔能源比例等)的多種能源間的替代和轉(zhuǎn)換。消費(fèi)環(huán)節(jié)除了包括傳統(tǒng)用戶還增加了智能可控用戶以及可以反向供能的發(fā)用電聯(lián)合體等。信息共享支持是整個(gè)技術(shù)框架中的信息流。;高速、可靠和安全”的未來(lái)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架下大量數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析再到優(yōu)化計(jì)算的基礎(chǔ)條件。在信息技術(shù)支持下，為保障整個(gè)能源框架的安全優(yōu)化運(yùn)行，需要設(shè)置必要的運(yùn)營(yíng)管理機(jī)構(gòu)，對(duì)能源進(jìn)行集中調(diào)度管理，這種調(diào)度管理可以采用與外部市場(chǎng)環(huán)境相適應(yīng)的商業(yè)運(yùn)營(yíng)模式并根據(jù)能源管理范圍進(jìn)行分級(jí)設(shè)計(jì)。同時(shí)針對(duì)用戶側(cè)可控負(fù)荷和具有發(fā)電及其他供能(供熱、制冷等)能力的;發(fā)用電聯(lián)合體”在自愿的前提下可以直接參與或通過(guò);負(fù)荷調(diào)度控制代理”，應(yīng)用;虛擬發(fā)電廠”技術(shù)參與能源互聯(lián)網(wǎng)的調(diào)度控制。這種基于信息共享的通過(guò)能源整體調(diào)度控制實(shí)現(xiàn)能源的整體優(yōu)化利用是能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架的核心內(nèi)容。

　　能源互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化控制概念模型

　　在上述能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架內(nèi)能源消費(fèi)有如下特性。(1)能源供應(yīng)能夠;互聯(lián)”。能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架下不同能源間可以相互支持以及一定程度上的替代轉(zhuǎn)換。這種互聯(lián)可以通過(guò)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)面向用戶最終需求的;應(yīng)用轉(zhuǎn)化”，也可以直接通過(guò)能源間的轉(zhuǎn)換與替代實(shí)現(xiàn)。(2)能源互聯(lián)后不影響用戶的使用。方便用戶安全高效使用，原來(lái)互相割裂的能源供應(yīng);互聯(lián)”后應(yīng)提升用戶體驗(yàn)，不影響用戶的正常使用。(3)能源互聯(lián)后能夠優(yōu)化。能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架下的能源供應(yīng)應(yīng)該比;互聯(lián)”之前有更高的效率。可見(jiàn)，能源互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)以對(duì)能源進(jìn)行整體優(yōu)化為目標(biāo)的復(fù)雜能源供用系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化的目的，需要建立相應(yīng)的優(yōu)化模型。綜上所述，不同種類能源消費(fèi)行為的成本是變動(dòng)的，同時(shí)，不同種類能源供應(yīng)對(duì)環(huán)境的影響不同。再考慮到新型負(fù)荷的可控性，建立如下能源互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化模型。以上模型的物理意義是在滿足能源總供給與需求之間平衡和能源與供給消費(fèi)約束的前提下，追求能源供應(yīng)總成本最低或者污染排放最小等優(yōu)化目標(biāo)。能源互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)化模型根據(jù)不同市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)規(guī)則細(xì)節(jié)上將有所不同，這里討論的優(yōu)化模型是對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架的一種目的性描述，求解該模型需要確定不同能源的成本函數(shù)和其他約束條件，這些約束條件與具體的能源互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營(yíng)規(guī)則和物理環(huán)境密切相關(guān)。

　　能源互聯(lián)網(wǎng)研究現(xiàn)狀

　　上述;能源互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)框架是對(duì)未來(lái)能源整體供用體系的概念性設(shè)想，關(guān)于未來(lái)的能源發(fā)展，國(guó)內(nèi)外普遍開(kāi)展了基于先進(jìn)信息通信技術(shù)的包含能源互動(dòng)思想(包含能源間的轉(zhuǎn)化和替代)的相關(guān)研究。除了文獻(xiàn)[1]中關(guān)于;能源互聯(lián)網(wǎng)”的設(shè)想外，美國(guó)各大研究機(jī)構(gòu)和高校都在進(jìn)行相關(guān)研究。在用戶互動(dòng)方面，美國(guó)在需求側(cè)響應(yīng)方面已經(jīng)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用階段，電網(wǎng)中出現(xiàn)了專職的;調(diào)荷服務(wù)商”用于為電網(wǎng)提供負(fù)荷調(diào)度服務(wù);能源的互聯(lián)與轉(zhuǎn)換方面，美國(guó)發(fā)電公司長(zhǎng)期根據(jù)市場(chǎng)需要選擇出售天然氣與電力的比例。歐盟也在開(kāi)展;智能能源的未來(lái)網(wǎng)絡(luò)”(FINSENY)項(xiàng)目，研究將能源與信息的整合，匯集了能源和ICT(信息通信技術(shù))行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)以確定智能能源系統(tǒng)對(duì)ICT的要求，從而提供創(chuàng)新性的能源解決方案以優(yōu)化能源傳輸，改變?nèi)藗兊哪茉聪M(fèi)方式，減少CO2的排放，改善生活環(huán)境[3]。日本則在微網(wǎng)及分布式電源基礎(chǔ)上致力于研究冠名為;電力路由器”的電能控制技術(shù)及相關(guān)裝備[4]。在國(guó)內(nèi)，關(guān)于未來(lái)能源供應(yīng)技術(shù)的研究一直受到高度重視，國(guó)家電網(wǎng)公司明確;能源互聯(lián)網(wǎng)”是未來(lái)的智能電網(wǎng)，智能電網(wǎng)是承載第三次工業(yè)革命的基礎(chǔ)平臺(tái)，對(duì)第三次工業(yè)革命具有全局性的推動(dòng)作用。目前，國(guó)家電網(wǎng)公司已積極開(kāi)展、部署相關(guān)研究工作。北京市科委組織了;第三次工業(yè)革命”和;能源互聯(lián)網(wǎng)”專家研討會(huì)，并啟動(dòng)了相關(guān)軟課題研究，以期形成詳細(xì)的能源互聯(lián)網(wǎng)調(diào)研報(bào)告和路線圖。中國(guó)能源發(fā)展目前面臨總量供應(yīng)(石油、天然氣對(duì)外依存度高)、資源配置(能源與生產(chǎn)力分布不均衡)、能源效率(大量煤炭直接燃燒，整體能效偏低)、生態(tài)環(huán)境(土壤、水質(zhì)、大氣污染)四大問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題，可以采用增加清潔能源發(fā)電比例、提高能源效率的方法加以改善。本文所述能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架統(tǒng)一配置能源資源，從能源供給和使用2個(gè)方面進(jìn)行整體優(yōu)化，基于信息共享建立必要的市場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)制，優(yōu)化引導(dǎo)能源的開(kāi)發(fā)和使用，最終實(shí)現(xiàn)增加清潔能源發(fā)電比例、提高能源效率，以電能為中心統(tǒng)一優(yōu)化配置能源資源;使能源發(fā)展方式由消耗型向可持續(xù)、可再生和更環(huán)保的發(fā)展軌跡過(guò)渡;實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)安全、清潔、環(huán)保與友好地發(fā)展。