五分鐘讀懂“能源互聯(lián)網(wǎng)”

能源互聯(lián)網(wǎng)可理解是綜合運(yùn)用先進(jìn)的電力電子技術(shù), 信息技術(shù)和智能管理技術(shù), 將大量由分布式能量采集裝置, 分布式能量儲(chǔ)存裝置和各種類型負(fù)載構(gòu)成的新型電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)互聯(lián)起來, 以實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)的能量對(duì)等交換與共享網(wǎng)絡(luò)。

從政府管理者視角來看，能源互聯(lián)網(wǎng)是兼容傳統(tǒng)電網(wǎng)的，可以充分、廣泛和有效地利用分布式可再生能源的、滿足用戶多樣化電力需求的一種新型能源體系結(jié)構(gòu)；從運(yùn)營者視角來看，能源互聯(lián)網(wǎng)是能夠與消費(fèi)者互動(dòng)的、存在競爭的一個(gè)能源消費(fèi)市場，只有提高能源服務(wù)質(zhì)量，才能贏得市場競爭；從消費(fèi)者視角來看，能源互聯(lián)網(wǎng)不僅具備傳統(tǒng)電網(wǎng)所具備的供電功能，還為各類消費(fèi)者提供了一個(gè)公共的能源交換與共享平臺(tái)。

 

全球能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)軍企業(yè)遠(yuǎn)景能源率先提出了“能源互聯(lián)網(wǎng)”這一概念。遠(yuǎn)景能源認(rèn)為，能源的市場化、民主化、去中心化、智能化、物聯(lián)化等趨勢(shì)將注定要顛覆現(xiàn)有的能源行業(yè)。新的能源體系特征需要“能源互聯(lián)網(wǎng)”，同時(shí)“能源互聯(lián)網(wǎng)”將具備“智慧、能自學(xué)習(xí)、能進(jìn)化”的生命體特征。眼下，遠(yuǎn)景能源進(jìn)入硅谷，與谷歌為鄰，探索新能源與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合所產(chǎn)生的巨大創(chuàng)新與商業(yè)機(jī)會(huì)。

物聯(lián)是基礎(chǔ)：“能源互聯(lián)網(wǎng)”用先進(jìn)的傳感器、控制和軟件應(yīng)用程序，將能源生產(chǎn)端、能源傳輸端、能源消費(fèi)端的數(shù)以億計(jì)的設(shè)備、機(jī)器、系統(tǒng)連接起來，形成了能源互聯(lián)網(wǎng)的“物聯(lián)基礎(chǔ)”。大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)和預(yù)測是能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)生命體特征的重要技術(shù)支撐：能源互聯(lián)網(wǎng)通過整合運(yùn)行數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)、電力市場數(shù)據(jù)等，進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析、負(fù)荷預(yù)測、發(fā)電預(yù)測、機(jī)器學(xué)習(xí)，打通并優(yōu)化能源生產(chǎn)和能源消費(fèi)端的運(yùn)作效率，需求和供應(yīng)將可以進(jìn)行隨時(shí)的動(dòng)態(tài)調(diào)整。

“能源互聯(lián)網(wǎng)”將有助于形成一個(gè)巨大的“能源資產(chǎn)市場” (Market place)，實(shí)現(xiàn)能源資產(chǎn)的全生命周期管理，通過這個(gè)“市場”可有效整合產(chǎn)業(yè)鏈上下游各方，形成供需互動(dòng)和交易，也可以讓更多的低風(fēng)險(xiǎn)資本進(jìn)入能源投資開發(fā)領(lǐng)域，并有效控制新能源投資的風(fēng)險(xiǎn)。

“能源互聯(lián)網(wǎng)”還將實(shí)時(shí)匹配供需信息，整合分散需求，形成能源交易和需求響應(yīng)。當(dāng)每一個(gè)家庭都變成能源的消費(fèi)者和供應(yīng)者的時(shí)候，無時(shí)無刻不在交易電力，比如屋頂分布式光伏電站發(fā)電、當(dāng)為電動(dòng)汽車充放電的時(shí)候。

 

能源互聯(lián)網(wǎng)的特征

能源互聯(lián)網(wǎng)具備如下五大特征：

可再生：可再生能源是能源互聯(lián)網(wǎng)的主要能量供應(yīng)來源?？稍偕茉窗l(fā)電具有間歇性、波動(dòng)性，其大規(guī)模接入對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生沖擊，從而促使傳統(tǒng)的能源網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型為能源互聯(lián)網(wǎng)。

分布式：由于可再生能源的分散特性，為了最大效率的收集和使用可再生能源，需要建立就地收集、存儲(chǔ)和使用能源的網(wǎng)絡(luò)，這些能源網(wǎng)絡(luò)單個(gè)規(guī)模小，分布范圍廣，每個(gè)微型能源網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成能源互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

互聯(lián)性：大范圍分布式的微型能源網(wǎng)絡(luò)并不能全部保證自給自足，需要聯(lián)起來進(jìn)行能量交換才能平衡能量的供給與需求。能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)注將分布式發(fā)電裝置、儲(chǔ)能裝置和負(fù)載組成的微型能源網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來，而傳統(tǒng)電網(wǎng)更關(guān)注如何將這些要素“接進(jìn)來”。

開放性：能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該是一個(gè)對(duì)等、扁平和能量雙向流動(dòng)的能源共享網(wǎng)絡(luò)，發(fā)電裝置、儲(chǔ)能裝置和負(fù)載能夠“即插即用”，只要符合互操作標(biāo)準(zhǔn)，這種接入是自主的，從能量交換的角度看沒有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)比其它節(jié)點(diǎn)更重要。

智能化：能源互聯(lián)網(wǎng)中能源的產(chǎn)生、傳輸、轉(zhuǎn)換和使用都應(yīng)該具備一定的智能。

能源互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的對(duì)比

能源互聯(lián)網(wǎng)與其他形式的電力系統(tǒng)相比, 具有以下4 個(gè)關(guān)鍵技術(shù)特征：

（1）可再生能源高滲透率：能源互聯(lián)網(wǎng)中將接入大量各類分布式可再生能源發(fā)電系統(tǒng),在可再生能源高滲透率的環(huán)境下, 能源互聯(lián)網(wǎng)的控制管理與傳統(tǒng)電網(wǎng)之間存在很大不同, 需要研究由此帶來的一系列新的科學(xué)與技術(shù)問題。

（2）非線性隨機(jī)特性：分布式可再生能源是未來能源互聯(lián)網(wǎng)的主體, 但可再生能源具有很大的不確定性和不可控性, 同時(shí)考慮實(shí)時(shí)電價(jià), 運(yùn)行模式變化, 用戶側(cè)響應(yīng), 負(fù)載變化等因素的隨機(jī)特性, 能源互聯(lián)網(wǎng)將呈現(xiàn)復(fù)雜的隨機(jī)特性, 其控制, 優(yōu)化和調(diào)度將面臨更大挑戰(zhàn)。

（3）多源大數(shù)據(jù)特性：能源互聯(lián)網(wǎng)工作在高度信息化的環(huán)境中, 隨著分布式電源并網(wǎng),儲(chǔ)能及需求側(cè)響應(yīng)的實(shí)施, 包括氣象信息, 用戶用電特征, 儲(chǔ)能狀態(tài)等多種來源的海量信息. 而且, 隨著高級(jí)量測技術(shù)的普及和應(yīng)用, 能源互聯(lián)網(wǎng)中具有量測功能的智能終端的數(shù)量將會(huì)大大增加, 所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量也將急劇增大。

（4）多尺度動(dòng)態(tài)特性能源互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)物質(zhì), 能量與信息深度耦合的系統(tǒng), 是物理空間、能量空間、信息空間乃至社會(huì)空間耦合的多域, 多層次關(guān)聯(lián), 包含連續(xù)動(dòng)態(tài)行為、離散動(dòng)態(tài)行為和混沌有意識(shí)行為的復(fù)雜系統(tǒng).。作為社會(huì)/信息/物理相互依存的超大規(guī)模復(fù)合網(wǎng)絡(luò),與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比, 具有更廣闊的開放性和更大的系統(tǒng)復(fù)雜性, 呈現(xiàn)出復(fù)雜的, 不同尺度的動(dòng)態(tài)特性。