能源互聯(lián)網(wǎng)是能源系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)深度融合的產(chǎn)物,是電、 熱、 冷、 氣、 電氣化交通等多種能源互聯(lián)互通的新一代綜合能源系統(tǒng),是當(dāng)前國際學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的新焦點,也是推動我國能源生產(chǎn)和消費革命的重要途徑。能源互聯(lián)網(wǎng)以互聯(lián)網(wǎng)理念和技術(shù)構(gòu)建新一代能源信息融合網(wǎng)絡(luò),將顛覆傳統(tǒng)能源行業(yè)的行業(yè)結(jié)構(gòu)、市場環(huán)境、商業(yè)模式、技術(shù)體系與管理體制,推動能源綠色化和用能高效化,促進能源系統(tǒng)的開放互聯(lián)和市場化,屬于能源領(lǐng)域的重大顛覆性技術(shù)。隨著我國電力市場改革的深化,同時隨著可再生能源、分布式發(fā)電、智能電網(wǎng)、能量路由器、直流輸電、儲能、電動汽車等新能源技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等新興信息技術(shù)的快速進步,能源互聯(lián)網(wǎng)無論在科技上還是在產(chǎn)業(yè)上,均呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展的勢頭,這將促使能源系統(tǒng)成為“大眾創(chuàng)業(yè),萬眾創(chuàng)新”的沃土,并形成對于資金、人才、科技、產(chǎn)業(yè)等要素的巨大集聚效益,從而帶動一個巨大的能源互聯(lián)網(wǎng)新興產(chǎn)業(yè)的形成。
本期首先向您推薦孫宏斌教授的論文《能源互聯(lián)網(wǎng):驅(qū)動力、評述與展望》,論文剖析了能源互聯(lián)網(wǎng)提出和發(fā)展的驅(qū)動力,對已有的不同的能源互聯(lián)網(wǎng)概念進行了評述,展望了能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的未來。。
項目背景(研究背景)
能源是社會經(jīng)濟運行的動力和基礎(chǔ)。每一次工業(yè)革命都離不開能源類型和使用方式的革新,其推動著人類社會的發(fā)展和進步。近幾年,以可再生能源、分布式發(fā)電、儲能、電動汽車等為代表的新能源技術(shù)和以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等為代表的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅猛,以“新能源+互聯(lián)網(wǎng)”為代表的第三次工業(yè)革命正在世界范圍內(nèi)發(fā)生,成為各國新的戰(zhàn)略競爭焦點。能源互聯(lián)網(wǎng)是能源和互聯(lián)網(wǎng)深度融合的結(jié)果,是第三次工業(yè)革命的核心之一,也是當(dāng)前國際學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界科技創(chuàng)新的新前沿,是能源領(lǐng)域繼智能電網(wǎng)后的又一重要發(fā)展方向。
能源互聯(lián)網(wǎng)是基于互聯(lián)網(wǎng)理念和技術(shù)構(gòu)建的新型信息能源融合的開放系統(tǒng),將改造甚至顛覆現(xiàn)有的能源行業(yè),打破行業(yè)壟斷,實現(xiàn)去中心化,使能源這一龐大的傳統(tǒng)行業(yè)成為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的沃土,可以大幅提高能源使用效率,促進可再生能源的大規(guī)模發(fā)展。
主要內(nèi)容
能源互聯(lián)網(wǎng)的驅(qū)動力。能源互聯(lián)網(wǎng)的提出和發(fā)展具有深刻的環(huán)境、經(jīng)濟、社會、技術(shù)和政策等諸多驅(qū)動力,既是能源系統(tǒng)自身發(fā)展的趨勢,也有外部對能源系統(tǒng)提出的迫切需求,內(nèi)因外因相結(jié)合,使之具有鮮明的時代意義和巨大的發(fā)展空間。
能源互聯(lián)網(wǎng)概念評述。能源互聯(lián)網(wǎng)目前還沒有被廣泛認可的定義,不同組織提出了不同的概念和名稱,各有側(cè)重,根據(jù)其特點可以大致將現(xiàn)有概念分為3類,如表1所示:1)側(cè)重全球電力互聯(lián),以國家電網(wǎng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)為代表;2)側(cè)重多種能源綜合,以綜合能源系統(tǒng)和新奧泛能網(wǎng)為代表。3)側(cè)重能源信息融合,以美國FREEDM、德國E-Energy、日本Digital Grid和里夫金energy internet為代表。
能源互聯(lián)網(wǎng)的展望。開放是能源互聯(lián)網(wǎng)最核心的理念,互聯(lián)網(wǎng)理念和技術(shù)的深度融入是核心特征。在技術(shù)形態(tài)上,能源互聯(lián)網(wǎng)比智能電網(wǎng)有更多更開放的互聯(lián),主要解決以下2個層面的互聯(lián)問題:1)物理互聯(lián),表現(xiàn)為多類型能源互聯(lián),能源生產(chǎn)、傳輸、使用更好的連接;2)數(shù)據(jù)互聯(lián),表現(xiàn)為通過數(shù)據(jù)對接供需,實現(xiàn)共享,盤活存量。能源互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)如圖1所示,分為2層:1)能源系統(tǒng)的類互聯(lián)網(wǎng)化,表現(xiàn)為互聯(lián)網(wǎng)理念對現(xiàn)有能源系統(tǒng)的改造,包括多能源開放互聯(lián)、能量自由傳輸和開放對等接入,主要解決物理層面的互聯(lián)問題;2)互聯(lián)網(wǎng)+,即互聯(lián)網(wǎng)理念和技術(shù)在能源系統(tǒng)的融入,包括能源物聯(lián)、能源管理和能源互聯(lián)網(wǎng)市場,主要解決數(shù)據(jù)互聯(lián)問題。能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)層面的基礎(chǔ)科學(xué)問題包括能量信息學(xué)基礎(chǔ)理論、類互聯(lián)網(wǎng)能源網(wǎng)絡(luò)自組織理論與技術(shù)、集中協(xié)同-分布自治的能量管理理論和技術(shù)、信息-能量耦合系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性理論和基于數(shù)據(jù)科學(xué)的能源互聯(lián)網(wǎng)管理與運行模式。
解決的問題和意義
本文重點分析了能源互聯(lián)網(wǎng)的驅(qū)動力,梳理其發(fā)展歷程,評述現(xiàn)有的能源互聯(lián)網(wǎng)概念,并提出能源互聯(lián)網(wǎng)概念及架構(gòu)、關(guān)鍵基礎(chǔ)研究方向,展望其意義和發(fā)展?jié)摿?,希望有助于推動能源互?lián)網(wǎng)的發(fā)展。能源互聯(lián)網(wǎng)將改變能源的生產(chǎn)、傳輸、消費方式和人們的生活工作方式,成為推動我國能源轉(zhuǎn)型、提高能源利用效率、實現(xiàn)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的重要途徑,勢必將對其他行業(yè)和整個社會產(chǎn)生深遠影響。
后續(xù)研究或后續(xù)論文題目下一步將繼續(xù)跟進國內(nèi)外能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,開展關(guān)鍵技術(shù)研究。
重要圖表






