【關鍵詞】能源互聯(lián)網；信息技術

 

一、前言

 

能源互聯(lián)網信息技術的應用，提高了諸多領域的技術水平，在能源互聯(lián)網信息技術不斷發(fā)展和應用的過程中，應該更加深入的分析能源互聯(lián)網信息技術的應用方法。

 

二、能源互聯(lián)網概述

 

能源互聯(lián)網是以互聯(lián)網理念構建的新型信息能源融合“廣域網”，它以大電網為“主干網”，以微網為“局域網”，以開放對等的信息能源一體化架構，真正實現(xiàn)能源的雙向按需傳輸和動態(tài)平衡使用，因此可以最大限度地適應新能源的接入。微網是能源互聯(lián)網中的基本組成元素，通過新能源發(fā)電、微能源的采集、匯聚與分享以及微網內的儲能或用電消納形成“局域網”。大電網在傳輸效率等方面仍然具有無法比擬的優(yōu)勢，將來仍然是能源互聯(lián)網中的“主干網”。雖然電能源僅僅是能源的一種，但電能在能源傳輸效率等方面具有無法比擬的優(yōu)勢，未來能源基礎設施在傳輸方面的主體必然還是電網，因此未來能源互聯(lián)網基本上是互聯(lián)網式的電網。

 

能源互聯(lián)網是美國著名經濟學家杰里米·里夫金在《第三次工業(yè)革命：新經濟模式如何改變世界》中提出的概念。杰里米·里夫金認為：“從長遠來看，人們需要的是一種新的經濟范式，即經濟生活組織方式的系統(tǒng)性改變，以超越碳基能源和核能。我們正處在第三次工業(yè)革命的開端，在這次革命中，互聯(lián)網技術將與可再生能源結合在一起，創(chuàng)造一種強大的、新的能源基礎設施。”支撐這一模式的是五個支柱：一是向可再生能源轉型；二是能源的分散式生產，即將各大洲的每一座建筑變成微型發(fā)電廠，以便就地收集可再生能源；三是能源儲存，即在每一座建筑中使用氫和其他技術，以存儲能源；四是能源的分配，即利用互聯(lián)網技術將每一大洲的電力網轉化為能源共享網絡，其工作原理類似互聯(lián)網；五是交通方式的零排放，即將運輸工具轉向插電式及燃料電池動力車，這種電動車所需電能可以通過洲與洲之間共享的電網進行買賣。

 

三、能源互聯(lián)網中信息技術的熱點問題

 

1、多類型能源的生產調度

 

分布式能源供應體系是支持包括可再生能源在內的多類能源接入的一種可行方案，已形成了多種分布式能源資源范式。微網是由分布式資源（能源生產單元、能源存儲單元或兩者兼有的混雜單元）和負荷組成的整體，并按照分布式系統(tǒng)的模式運行，可以靈活地選用微網互聯(lián)式、孤島式和混雜模式。實現(xiàn)可再生能源高效利用和系統(tǒng)供需平衡是微網追求的目標，對應的能源管理系統(tǒng)旨在實現(xiàn)負載信息的高效分享、微網模式轉變的快速響應、能源接入與存儲的優(yōu)化配置及維護自主運行、微網和主網的同步與互聯(lián)等。

 

2、開放智能的能源傳輸控制

 

可靠傳輸是能源互聯(lián)網推廣和應用的基本要求，便捷接入控制、傳輸過程中對失效預警與容忍能力、及高效應急響應能力是建設目標。研究的重點主要包括以下2個方面：1）可靠傳輸網絡和傳輸機制設計，從傳輸過程角度保證能源傳輸?shù)目煽啃裕?）信息-能源緊耦合的網絡交換設備，提高網絡控制的智能化水平，從接入控制和異常處理方面提高傳輸可靠性。

 

3、綜合信息獲取與高效處理

 

信息是支撐能源互聯(lián)網智能化和優(yōu)化運行的關鍵，信息獲取效率和利用程度決定能源互聯(lián)網性能。傳感器、網絡計算技術等為信息獲取和處理提供了良好基礎，但尚缺乏系統(tǒng)、針對能源網絡應用的理論和方法，針對能源互聯(lián)網設計高效信息獲取與處理方法具有重要現(xiàn)實意義。

 

4、其他熱點問題

 

除了上述3個方面的研究問題之外，作為開放運營系統(tǒng)，下面3個問題也應得到足夠關注：

 

1）網絡安全。在信息方面，應重點關注惡意行為入侵的防范方法，信息傳輸和存儲的隱私保護；在能源控制方面，應重點關注傳輸網絡的可靠性分析方法，高生存性的傳輸機制設計等；此外，能源傳輸和信息傳輸?shù)母蓴_問題也值得關注。

 

2）能源消費的激勵合作機制設計。突發(fā)需求在能源互聯(lián)網中仍是較難處理的問題，倡導用戶合理規(guī)劃能源消費是較為經濟的途徑。為鼓勵用戶參與，恰當?shù)募钤卦O計和分析模型是研究的重點，博弈論可能是有效的理論工具。

 

四、能源互聯(lián)網前景無限

 

太陽能和風能是取之不盡用之不竭的清潔能源，對調整能源結構和促進經濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重要地位。據(jù)統(tǒng)計，太陽光束照耀地球每88分鐘產生470艾焦的能量，相當于全人類一年的使用量；僅需獲取世界上20%的風能，就可獲得7倍于目前全球經濟用電量。

 

就產生的能量而言，太陽能和風能領域的可再生能源技術正在經歷指數(shù)增長曲線，地熱能、生物能和誰能有望跟進。行業(yè)分析師預測，15年內，太陽能和小型風力發(fā)電的采集設備將像手機與筆記本電腦一樣便宜。

 

里夫金指出，同通信互聯(lián)網一樣，建立能源互聯(lián)網的前期成本巨大，但生產太陽能和風能的單位邊際成本幾乎為零。此外，與信息一樣，在投入研發(fā)和運營之類的固定成本后，可再生能源就幾乎是免費的了。

 

德國已經率先體驗到接近零邊際成本的可再生能源的商業(yè)影響。2013年，德國通過可再生能源生產了23%的電力，預計到2020年，可再生能源在電力結構中的占比將達到35%。德國現(xiàn)在正在引入能源互聯(lián)網，數(shù)以百萬的小企業(yè)能夠參與到電力合作中，即把每個人的能源搜集起來，建立起一個互聯(lián)網來存儲這些能源，而以前的電力公司來管理能源的互聯(lián)網。

 

對于能源互聯(lián)網的盈利模式，里夫金說：“電力或水電公司不再靠銷售掙錢，而是把能源生產的個體戶、小型企業(yè)等整合起來，管理它們的同時也降低邊際成本，共享所獲得的利益。”

 

在日前國務院印發(fā)的《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014-2020年）》提出，要大力發(fā)展分散式風電和分布式光伏發(fā)電，到2020年，風電裝機達到2億千瓦，風電與煤電上網電價相當；光伏裝機達到1億千瓦左右，光伏發(fā)電與電網銷售電價相當。

 

2014年8月26日，中石化率先與騰訊科技簽訂合作協(xié)議，傅成玉決定從銷售端擁抱互聯(lián)網，雙方試圖在業(yè)務開發(fā)與推廣、移動支付、媒介宣傳、O2O業(yè)務、地圖導航、用戶忠誠度管理、大數(shù)據(jù)應用與交叉營銷等領域探索合作。

 

遠景能源是國內排名第四的風機制造商，該公司董事長張雷過去把互聯(lián)網看做工具，但最近五六年，他發(fā)現(xiàn)互聯(lián)網背后自有其哲學，“我一直在研究體系，發(fā)現(xiàn)任何一個能量體系都是在跟熵做斗爭。”張雷說，“互聯(lián)網發(fā)展過程是生態(tài)系統(tǒng)的演變，互聯(lián)網生態(tài)中開始出現(xiàn)智能體和更高級的動物，生態(tài)圈開始出現(xiàn)。”遠景在能源互聯(lián)網領域的目標，即建立一個類似微信的生態(tài)圈。

 

據(jù)了解，國內分布式光伏電站正在快速互聯(lián)網化，200多個電站、千萬數(shù)量級的電池組件已接入網絡，實現(xiàn)大數(shù)據(jù)實時采集和分析?；ヂ?lián)網化的光伏電站可全天候記錄每塊電池板的運行參數(shù)，在一兩秒之內調度能量供給、鎖定故障源頭，提高能源利用效率。

 

五、結束語

 

綜上所述，能源互聯(lián)網作為當前的主要發(fā)展技術，已經在眾多領域廣泛應用，未來要深入分析能源互聯(lián)網的應用技術，在應用的過程中，提高應用的水準。

 

【參考文獻】

 

[1]武建佳，趙偉.WInternet：從物網到物聯(lián)網[J].計算機研究與發(fā)展.2013（06）

 

[2]曹軍威，萬宇鑫，涂國煜，張樹卿，夏艾瑄，劉小非，陳震，陸超.智能電網信息系統(tǒng)體系結構研究[J].計算機學報.2013（01）

 

[3]林闖，賈子驍，孟坤.自適應的未來網絡體系架構[J].計算機學報.2012（06）

 

[4]趙海，蔡巍，王進法，賈思媛. 能源互聯(lián)網架構設計與拓撲模型[J]. 電工技術學報. 2015（11）

 

[5]查亞兵，張濤，譚樹人，黃卓，王文廣. 關于能源互聯(lián)網的認識與思考[J]. 國防科技. 2012（05）