能源互联网设备的应用研究

朱俊鹏

(江苏省可再生能源行业协会,江苏 南京 210000)

能源互联网设备的应用研究

朱俊鹏

(江苏省可再生能源行业协会,江苏 南京 210000)

随着经济社会的发展,人类物质生活水平不断提高,能源的使用也日益增加.在互联网技术高速发展的今天,面对传统能源逐渐枯竭的现状,人们在意识到资源危机的同时,也加快了对新能源的寻找和对已有能源利于方式的研究.因此,能源互联网概念应运而生并快速发展,逐渐成为人们关注的焦点.鉴于此,本文针对能源互联网的基本内涵和发展现状进行分析,进一步阐述了能源互联网的重点研究问题和发展前景.

互联网;新能源;能源互联网

能源枯竭是现阶段整个人类社会都必须面对的严峻问题,能源是人类社会的不断发展进步必不可少的物质能量.现阶段,随着工业革命的不断的发展深入,能源互联网作为其中的重要组成部分,是未来能源行业发展必不可少的重要环节.按目前的开采强度,地球资源将在百年内被挖掘一空.同时,对化石能源缺乏合理、有效的利用,不仅造成了资源的浪费,还对环境造成了巨大的危害.因此,能源互联网的发展是非常有必要的,这是人类社会发展的需要.

1 能源互联网的基本内涵和特点分析

所谓能源互联网是指在现有能源供给系统的基础上,利用电力电子技术和互联网络技术,将分散能源的采集、运输以及存储装置有机结合起来,以此实现高效、实时的数据读取和可再生能源接入的智能管理系统.其核心是对互联网和能源系统的有机组合,加大可再生能源的使用率,减少不可再生能源的使用,实现能源的合理利用.

能源互联网所涉及的技术范围广泛、类别多样,是互联网技术和新能源技术高度融合的结果,具有以下几方面的特点.(1)能源协同化.通过能源的协同调度,实现不同种类能源与运输、储存等物流资源的协同使用,进而彻底的改变能源的使用方式.(2)能源高效化.在确保能源整体性基础上,充分发挥能源系统的作用.另一方面,增加可再生清洁能源的使用,是保证环境效益、社会效益的重要手段.(3)能源商品化.能源是具有价值的,其商品属性能够通过市场流通调动每个市场参与者的积极性,形成具有互联网络特色的创新商业模式.促进能源共享和自由交易,推进能源消费生态体系的建立.(4)能源众在化.这方面主要是打破能源集中,实现能源的分布、分散.进而实现能源设备和用能终端的双向通信和智能调控.加快前沿技术转化效率,推动各个地区、各个领域的技术创新.(5)能源虚拟化.通过互联网信息技术,将资源虚拟化.对能源系统基础设施进行数据化处理,打破空间限制.同时,将不同的能源设施的数据进行整合,对源资进行统一运输、储存以及使用.(6)能源信息化.通过计算将能量信息化,进而实现可计算的控制,利用数据对能源进行宏观调控,是未来资源发展的趋势.

2 能源互联网的发展历程及现状分析

2.1 能源互联网国外发展历程及现状

能源互联网一词最早出现在2004年,The Economist发表的文章中首次对能源互联网的概念进行阐述.而能源互联网真正成为人们关注的焦点是在2011年,诸多知名学者纷纷对能源互联网发表各自看法,将其视为时代发展的趋势.德国在2008年发起一个以信息通信技术为基础的未来能源构建系统,即进行能源互联网的核心技术的开发和测试,并计划在未来10年内将信息网络的覆盖范围涵盖到电网领域,进一步利用互联网信息技术对能源物联网进行宏观调控.2011年欧洲开始着重发展能源互联网,计划未来能够实现源互联网的信息技术和通信技术相结合的发展模式,以此实现配电系统的信息化发展.2010年,日本将quot;智能能源共同体quot;提上日程,加大对能源和智能电网等领域的投入.次年,日本大力发展quot;数字电网quot;,来实现信息和能量传递的能源互联网计划.

2.2 能源互联网国内发展历程及现状

能源互联网在我国提出是在20世纪80年代,著名学者高景德先生首次提出将计算机通信技术、电力控制体统和电力电子技术互相融合的概念.在这之后能源互联网快速发展,2012年8月对能源互联网的概念及发展现状进行了初步介绍.随后我国加快了对未来新能源信息化处理系统的探讨和研究,并针对性的制订了新一代能源系统发展的战略目标.quot;互联网+quot;计划列入重点发展项目,进一步推进了我国能源与互联网项目融合的发展趋势,并将源技术革命创新行动计划付诸行动,这一系列的战略部署为我国能源互联网发展打下了坚实的基础.要吸取其他国家的经验教训,并结合我国的实际情况,加大对能源互联网发展的扶植力度.

3 能源互联网关键技术和机制

作为跨领域的前沿概念,能源互联网还没有确切的定义,但其核心的内容却得到了整个社会的认可和肯定.尽管能源互联网很难定义,但其发展目标、关键技术和机制的基本构建还是十分明确的.

3.1 新能源发电技术

新能源发电技术的发展能够很大程度的减缓传统资源枯竭的速度,因此新能源技术的开发和深度使用是现在人们需要面对的首要问题.但是类似风能、太阳能、地热能等清洁能源,都存在分布不均匀和供能不稳定的特点.因此,针对的策略性研究就显的十分必要.分布式储能技术、光伏发电技术、变速恒频风力发电系统等的研究是现阶段能源物联网发展的关键技术.

3.2 远距离大容量输电技术

远距离大容量输电技术一直是电力领域的难题,现阶段采用的直流电网技术是解决能源分布式发电用电的基础.直流电网技术很大程度上解决了能源分布不均匀带来的远距离大容量的电能传送问题,同时也为区域内部交流电网互联的稳定运行提供了重要的保障.

3.3 电力电子技术

近年来,我国的电力电子技术不断发展,对于数字信号的处理能力大幅提高.进一步丰富了系统控制策略,为能源互联网的发展打下了坚实的基础.随着模糊控制、升级网络控制等技术的使用,一系列的算法整合,将很大程度的增强基础设施设备系统的稳定性和灵活性.

3.4 互联网信息技术

网络信息技术的发展是能源互联网发展的前提和基础,并在整体上对能源互联网的发展方向进行了规划.大数据分析和云计算为主要手段的智能感知系统,能够对能源互联网的全过程进行管理.实现互联网络数据的采集、管理和分析,进而采取相应的措施提供服务.

3.5 微能源网技术

微能源网络技术是伴随能源互联网的兴起而出现的,是指在公共能源网络的一定范围内,仍可以独立运行的小的单位的能源网络.并通过多能源发电技术协同管理规划,采用优化控制和分布式发电技术,实现独立运行的目的.

3.6 海量信息采集与传输技术

信息的快速、广泛、准确采集,是能源互联网发展的基础.采用信息交互技术,优化控制结构,实现不同地区、不同种类能源信息的传输.信息的采集,从海量的互联网信息中挑选需要的信息资源.必须建立低成本、高可靠、高效率的新型信息采集技术.同时,信息的传输需要提高抗干扰能力,提高信息传输的灵活性和效率.在信息的采集和传输两个方面为能源互联网的快速发展提供重要的技术支持.

4 能源互联网的发展前景分析

4.1 能源互联网共享平台的建立

无论互联网的发展还是能源互联网的发展,都离不开相应的信息的共享.现阶段,能源互联网的发展需要建立一个全国性的能源互联网的信息共享平台,来对遍布全国各地的能源互联网的研究人员和必要的设备进行统一的管理.同时积极促进互相之间的信息交流和资源共享,提高对能源互联网的研究效率.这种方式能够将信息资源利用效率最大化,全方位的推进能源互联网的快速发展.

4.2 智能电网示范城市的构建

现阶段,能源互联网更适合先选取一座城市作为试点,而不是全国大范围的推广.集中力量在一座城市进行推广,将所有的研究成果在这座城市展现出来,逐步建立智能电网示范城市.在有了示范城市的模版参考之后,相应的其他城市的发展都可参照.在此基础上,不断的进行技术的提高和模式的改进,使之满足社会的发展需要并不断进步.

4.3 能源互联网金融技术

所谓能源互联网金融技术,是以互联网的运行模式为基础,对能源的价值进行金融模式的管理.在能源的整个生命周期中,能源互联网金融技术都扮演着非常重要的角色.与此同时,利用能源交易、管理等技术手段,能够将能源互联网金融技术的作用最大化.这就要求在实际的项目工作中,将生产、学习、研究有机的结合到一起,实现能源、金融、互联网信息技术和电力电子等多项技术融合,共同促进能源互联网金融技术的应用和发展.

4.4 能量交易平台的建立

能源互联网的发展最终要服务于人们的实际的生产生活,所以能源的交易也需要市场机制的管理,为能量交易平台的顺利运行提供重要的支撑.为促进能源互联网的快速发展,必须强化对能源市场的管理机制,进一步推进交易体系的构建,同时加大对能源市场化与自由交易等方面理论研究的投入.降低能源市场的准入条件,提高交易的活跃性,同时鼓励多元的交易主体、虚拟交易平台的开发.另一方面,提高风险意识,对出现的问题进行充分的分析,并采取相应的解决措施.建立能源市场交易监管体系,在积极开放能源数据实现交易透明化的基础上,加强对能源市场的监管,保障能源交易的公平合理.

5 结语

能源作为人类生存和发展必不可少的能源物质,是推动人类社会不断向前发展的重要保障.能源互联网概念的的出现是时代进步的表现,在科学技术等诸多要素的的促进作用下,能源互联网必将快速发展.在此次研究中,本文针对能源互联网的基本内涵和发展现状进行分析,进一步阐述了能源互联网的重点研究问题和发展前景.

[1]周孝信,曾嵘,高峰等.能源互联网的发展现状与展望[J].中国科学:信息科学,2017,2(02):10-28.

[2]孙宏斌,郭庆来,潘昭光.能源互联网:理念、架构与前沿展望[J].电力系统自动化,2015,3(19):1-8.

TU855

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1671-0711(2017)11(下)-0163-03