能源互联网的其他
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发布时间：2022-04-30 17:28
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时间：2022-06-28 10:35
能源是现代社会赖以生存和发展的基础. 为了应对能源危机, 各国积极研究新能源技术, 特别是太阳能, 风能,生物能等可再生能源. 可再生能源具有取之不竭,清洁环保等特点, 受到世界各国的高度重视.可再生能源存在地理上分散、生产不连续、随机性、波动性和不可控等特点, 传统电力网络的集中统一的管理方式, 难于适应可再生能源大规模利用的要求. 对于可再生能源的有效利用方式是分布式的“就地收集, 就地存储, 就地使用”.
但分布式发电并网并不能从根本上改变分布式发电在高渗透率情况下对上一级电网电能质量, 故障检测, 故障隔离的影响, 也难于实现可再生能源的最大化利用, 只有实现可再生能源发电信息的共享, 以信息流控制能量流, 实现可再生能源所发电能的高效传输与共享, 才能克服可再生能源不稳定的问题, 实现可再生能源的真正有效利用.
信息技术与可再生能源相结合的产物——能源互联网为解决可再生能源的有效利用问题, 提供了可行的技术方案. 与目前开展的智能电网, 分布式发电, 微电网研究相比, 能源互联网在概念, 技术, 方法上都有一定的独特之处. 因此, 研究能源互联网的特征及内涵, 探讨实现能源互联网的各种关键技术, 对于推动能源互联网的发展, 并逐步使传统电网向能源互联网演化, 具有重要理论意义和实用价值.
能源互联网可理解是综合运用先进的电力电子技术, 信息技术和智能管理技术, 将大量由分布式能量采集装置, 分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络节点互联起来, 以实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络。从*管理者视角来看，能源互联网是兼容传统电网的，可以充分、广泛和有效地利用分布式可再生能源的、满足用户多样化电力需求的一种新型能源体系结构；从运营者视角来看，能源互联网是能够与消费者互动的、存在竞争的一个能源消费市场，只有提高能源服务质量，才能赢得市场竞争；从消费者视角来看，能源互联网不仅具备传统电网所具备的供电功能，还为各类消费者提供了一个公共的能源交换与共享平台。能源互联网具备如下五大特征 ：
可再生：可再生能源是能源互联网的主要能量供应来源。可再生能源发电具有间歇性、波动性，其大规模接入对电网的稳定性产生冲击，从而促使传统的能源网络转型为能源互联网。
分布式：由于可再生能源的分散特性，为了最大效率的收集和使用可再生能源，需要建立就地收集、存储和使用能源的网络，这些能源网络单个规模小，分布范围广，每个微型能源网络构成能源互联网的一个节点。
互联性：大范围分布式的微型能源网络并不能全部保证自给自足，需要联起来进行能量交换才能平衡能量的供给与需求。能源互联网关注将分布式发电装置、储能装置和负载组成的微型能源网络互联起来，而传统电网更关注如何将这些要素“接进来”。
开放性：能源互联网应该是一个对等、扁平和能量双向流动的能源共享网络，发电装置、储能装置和负载能够“即插即用”，只要符合互操作标准，这种接入是自主的，从能量交换的角度看没有一个网络节点比其它节点更重要。
智能化：能源互联网中能源的产生、传输、转换和使用都应该具备一定的智能。
能源互联网与其他形式的电力系统相比, 具有以下4 个关键技术特征 ：
（1）可再生能源高渗透率：能源互联网中将接入大量各类分布式可再生能源发电系统, 在可再生能源高渗透率的环境下, 能源互联网的控制管理与传统电网之间存在很大不同, 需要研究由此带来的一系列新的科学与技术问题.
（2）非线性随机特性：分布式可再生能源是未来能源互联网的主体, 但可再生能源具有很大的不确定性和不可控性, 同时考虑实时电价, 运行模式变化, 用户侧响应, 负载变化等因素的随机特性, 能源互联网将呈现复杂的随机特性, 其控制, 优化和调度将面临更大挑战.
（3）多源大数据特性：能源互联网工作在高度信息化的环境中, 随着分布式电源并网, 储能及需求侧响应的实施, 包括气象信息, 用户用电特征, 储能状态等多种来源的海量信息. 而且, 随着高级量测技术的普及和应用, 能源互联网中具有量测功能的智能终端的数量将会大大增加, 所产生的数据量也将急剧增大.
（4）多尺度动态特性能源互联网是一个物质, 能量与信息深度耦合的系统, 是物理空间、能量空间、信息空间乃至社会空间耦合的多域, 多层次关联, 包含连续动态行为、离散动态行为和混沌有意识行为的复杂系统. 作为社会/信息/物理相互依存的超大规模复合网络, 与传统电网相比, 具有更广阔的开放性和更大的系统复杂性, 呈现出复杂的, 不同尺度的动态特性.
美国著名经济学家杰里米·里夫金的第三次工业*和能源互联网的提法最近引起广泛关注。杰里米·里夫金认为：“在即将到来的时代，我们将需要创建一个能源互联网，让亿万人能够在自己的家中、办公室里和工厂里生产绿色可再生能源。多余的能源则可以与他人分享，就像我们现在在网络上分享信息一样。”
能源互联网其实是以互联网理念构建的新型信息能源融合“广域网”，它以大电网为“主干网”，以微网为“局域网”，以开放对等的信息能源一体化架构，真正实现能源的双向按需传输和动态平衡使用，因此可以最大限度地适应新能源的接入。微网是能源互联网中的基本组成元素，通过新能源发电、微能源的采集、汇聚与分享以及微网内的储能或用电消纳形成“局域网”。大电网在传输效率等方面仍然具有无法比拟的优势，将来仍然是能源互联网中的“主干网”。虽然电能源仅仅是能源的一种，但电能在能源传输效率等方面具有无法比拟的优势，未来能源基础设施在传输方面的主体必然还是电网，因此未来能源互联网基本上是互联网式的电网。能源互联网把一个集中式的、单向的电网，转变成和更多的消费者互动的电网。
事实上，美国和欧洲早就有能源互联网的研究计划。2008年美国就在北卡州立大学建立了研究中心，希望将电力电子技术和信息技术引入电力系统，在未来配电网层面实现能源互联网理念。效仿网络技术的核心路由器，他们提出了能源路由器的概念，并且进行了原型实现，利用电力电子技术实现对变压器的控制，路由器之间利用通信技术实现对等交互。德国在2008年也提出了E-Energy理念和能源互联网计划。
