發布時間：2020-11-05所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：隨著綜合能源技術的發展，城市電網逐步轉向 以電為主，同時包含水、熱、氣等的多能源供應形 態，不同能源在生產和消費之間具有耦合關系。 如何對這些能量耦合元件進行調度，以實現最大經 濟效益、最大環境效益、最大新能源消納等目標， 成為大家廣泛關
摘要：隨著綜合能源技術的發展，城市電網逐步轉向 以電為主，同時包含水、熱、氣等的多能源供應形 態，不同能源在生產和消費之間具有耦合關系。 如何對這些能量耦合元件進行調度，以實現最大經 濟效益、最大環境效益、最大新能源消納等目標， 成為大家廣泛關注的問題。
關鍵詞：多站融合、信息通信技術、能源互聯網、清潔能源
引言
我國是能源生產及消費大國，能源的發展借助 科技與產業革命進入到升級轉型期。能源產業與 互聯網深度融合，多種能源互補發展，能源互聯網 以能源為主體、互聯網為手段推動綠色清潔發展滿足電力需求 ，特別是促進可再生能源消納問題。 近年來，包括中國在內的一些國家對能源互聯 網的概念與發展模式及特征 、實施環境及技術要 求有較多研究 ，針對清潔能源、分布式電源、智能 電網及互聯開展了儲能技術、信息通信技術、電網 技術、電源技術、能源轉型分析及源網荷儲聯合優 化技術等方面的研究，為能源互聯網的發展奠定了 技術及實施基礎。
1能源互聯網的發展
能源互聯網作為能源交易載體，由包括電力網 和其它種類能源網絡構成，將分散在各處的多種能 源通過網架送至消費端。在能源互聯網的概念中， 能源不僅指傳統的化石能源也包括新能源，一次能 源與二次能源的相互耦合。互聯網不僅指能源流 通的物理渠道，也包含打通多元能源參與主體及消 費終端間連接的信息通道，體現能源流與信息流的 聯合，通過信息網的數據挖掘支撐能源網的調度。 能源互聯網支持各類能源作為商品通過互聯網平 臺進行交易及分配的業務，最終達到資源優化配置 能力強、綠色低碳、安全可靠的目的[1]。 在歐美地區，能源互聯網開展得比較早，并通過不 同的項目進行研究。美國的 the Future Renewable Electric Energy Delivery and Management System項目， 開展配電網的能源互聯探索;歐盟的Future Internet For Smart Energy項目，構建了以信息通信技術為基 礎的智能能源系統;德國開展了E⁃Energy項目，能分 析負荷的需求響應潛力，推動能源高效利用;瑞士 的Vision of Future Energy Networks 項目側重于多能 傳輸系統及分布式能源的轉換和存儲 。 2016 年國家發改委及國家能源局的相關部門 發布了《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導 意見》，提出能源互聯網是推動我國能源革命的重 要戰略支撐[2]。近年來，能源互聯網以促進可再生能 源消納推動能源產業變革，借助互聯網平臺拓寬能 源服務領域。 在多種能源互聯的大背景下，除了本身必備的 物聯網技術及能源網關技術等要求外，在智能電網 環境下開展需求響應，對需求響應技術及其實踐應 用也提出了新的要求。
2能源互聯網的特點
能源互聯網是許多新型電子技術的有機結合體，主要具 備以下幾種特性。 (1)能源來源的品類覆蓋較廣。可以利用能源互聯網進行發電的能源具有常規性，一般以大范圍新能源系統為主。主要依據能夠進行再生的能源發電作為基準，容納多種類型的發電類型模式。但是，其發電方式具備一定的模 糊性以及隨機性，如果進行較大范圍的接入會造成電網的紊亂，導致以往應用的能源網絡模式轉型成能源互聯網模式。 (2)能源來源的地域較為分散。相較常規能源來說，能夠 進行再生的能源一般來自不同的地域且較為分散，這也導致 了傳輸過程的困難。為了提升采集以及利用能夠進行再生能 源的效率，便需要構建就地采集以及應用能源的網絡，此類網 絡具有單獨規模較小，可在多地進行較大范圍分布，其中任何一個微型能源網絡可在整個體系內部組成一個獨立節點[3]。 (3)不同能源彼此間互聯。該互聯網體系將主要采用分布 式電源，但是許多類似微型能源網絡無法確保進行自我能源供 給，因此可將所有微型能源網絡進行彼此關聯，以便完成能量 互換及傳遞。該能源體系為在傳統應用電網的基礎上，進一步 將智能變電以及儲能等構成的微型網絡進行彼此關聯而成。 (4)能源網絡可以共享。其不但具有采用傳統電網的供電 能力，還可以提供進行能源共享的整體平臺，能夠讓具有較小 容量的可再生能源發電以及以電力作為能源的汽車等進行隨 時性的接入。該特性使過往使用者不但是電能利用者，還可 以稱為創造電能的人，能夠無障礙地將電能導入能源互聯網 并且獲得一定回報。由能量互換層面來看，所有微型能量網 絡關鍵點均為相互平等。
3城市能源互聯網的發展現狀
1)在能源設備技術方面，燃氣熱電聯產、天然氣冷熱電三聯供、熱泵、光伏、儲能、生物質能熱電聯產等應用逐漸增加，煤炭熱電聯產、燃煤鍋爐被取代。在綜合能源規劃設計技術方面，清華大學、華北電力大學、東南大學等高校開發了規劃軟件，不斷優化多能結合規劃方法、綜合負荷預測技術。在綜合能源控制技術領域，對冷熱電三聯供、電轉氣、相變儲能、生物質能等技術數據的實時監測、精密分析、智能調節平臺建設廣泛，大容量數據、人工智能等技術應用剛剛開始[4]。例如，區域能源互聯網可以添加使用自動閥門和傳感器控制熱交換器的遠程監控和控制系統，然后對不斷變化的需求做出響應。因此，初級管網以低流量和高溫差異運行，可以大大減少熱損失和泵送能耗。2)近年來，相關部門提出了一系列有助于能源、互聯網發展的指導意見、能源規劃、示范項目政策、價格政策等。政策指出，到2020年，約50%的新建產業園區將采用終端綜合能源供應系統，并根據當地條件利用可再生能源供熱、熱電聯產、分布式光電發電、地熱等技術。在大氣污染防治、煤炭總量控制、節能等指標評價的壓力下，地方政府相繼制定了關于清潔供熱、煤炭減量化的計劃政策、價格政策、補貼政策。其中一些明確并支持多能互補項目的重要性。
4城市能源互聯網建設政策經驗
4.1重視能源規劃作用
歐美國家重視規劃的引導作用。通過評 估區域能源系統的系列指標情況，包括供熱 供冷需求、能源強度、資源稟賦、能源效率、 溫室氣體排放、化石燃料消耗量和能源強度 等，制定區域供熱供冷網絡、新能源多能供 應網絡等多種形態的區域能源互聯網規劃。 例如丹麥政府提出了區域能源系統建設目 標，即 2050 年實現 100%可再生能源供應， 要求區域供熱將達63%~70%。到2017年， 已基本實現由 6 個大型集中區域供暖區和 約 400 個小型分散的區域供暖區為 63%以 上的丹麥家庭供熱[5]。
4.2建立管理法規與能效標準
由于城市能源互聯網建設需要實現跨 部門協同規劃、可再生能源或綜合能源并網、 能效優化等，管理法規是必要的、常見的政 策措施。歐美國家普遍通過區域能源規劃法規，對區域內能源、土地與基礎設施等實施 綜合規劃;通過并網法規，保障清潔能源并 網順利實施;歐盟通過能源效率法規，支持 區域供熱供能基礎設施建設，并鼓勵調動可 利用的可再生能源實現熱電聯產。
相關知識推薦：職稱論文發表問題咨詢
結束語
城市互聯網是將電網與互聯網技術相結合，其他能源子系統互補的一種完整的供能體系，它現在已經發展得比較成 熟，我國北京、廈門、天津已經進行了初步嘗試，并取得了不錯 的成果。但現階段城市能源互聯網仍 然存在著一些難題，在運行層面上，復雜不確定性因素建模、 考慮多時間尺度特性的建模、信息物理耦合交互影響仍然困 擾著我們，這些難題在不久的將來一定會被攻克。——論文作者：石秀程
SCISSCIAHCI
