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能源互联网与智能电网_能源互联网的认识和展望

发布时间:2016-11-17 18:43

  本文关键词:能源互联网的认识和展望,由笔耕文化传播整理发布。



第3 9卷 第2 3 期  2 0 1 5年1 2月1 0日

V o l . 3 9N o . 2 3D e c . 1 0, 2 0 1 5

: / D O I 1 0. 7 5 0 0 A E P S 2 0 1 5 1 1 0 1 0 0 4

能源互联网的认识和展望
姚建国 ,高志远 ,杨胜春( ,江苏省南京市 2 ) 中国电力科学研究院 ( 南京 ) 1 0 0 0 3

摘要 :能源互联网目前已经成为研究热点 , 但有关其理念 、 架构 、 技术 、 发展路径等诸多方面尚无定 论 。 文中从互联网的发展经验出发 , 剖析能源互联网的实质和特征 , 辨析其与智能电网的区别与联 系, 梳理其关键支撑技术 , 提出了能源互联网的可能发展路径 。 指出能源互联网有广义和狭义 2 种 、 含义 , 其发展依赖信息通信技术 ( 商 业 模 式 等 8 项 关 键 技 术 和 机 制, 未来的发展可以分为同 I C T) 时并存的自顶向下的广域全球能源互联网和自底向上的局域能源共享网络 2 种发展模式和路径 。 关键词 :智能电网 ;能源互联网 ;能源互联 ;信息通信技术 ;可再生能源 ;储能

0  引言
能源问题是支撑人类社会可持续发展的核心问 不论采用什么 题 。 然而全球的化 石 能 源 是 有 限 的 , 技术 , 按目前的社会需求和开采强度 , 百年之内全球
1] 。 更何况化石能源的分布 化石能源就将趋于枯竭 [

) 。 随着 2 互联网 ( 以下简称 E I 0 1 1年美国学者杰里
[ 3] 米 · 里夫金的 《 第三次工业革命》 一 书 的 出 版, 相 、 、 关研究逐渐开始 增 多 。 本 文 对 E 的 理 念 特 征 关 I

键技术进行了辨析 , 梳理了其发展现状和技术差距 , 分析和展望了中国的 E I未来的发展路径 。

其使 用 对 环 境 也 会 带 来 很 大 危 害 。 可 以 并不均衡 , 预见 , 化石能源将逐 渐 不 足 以 支 撑 人 类 社 会 的 和 谐 发展 , 进入可再生能源时代是必然的 。 对可再生 能 源 , 包 括 水 能、 风 能、 太 阳 能、 生物 能、 海洋能 、 地热能 等 的 开 发 和 利 用 , 已经经过了长 期的努力 , 其基本形 式 是 将 其 转 化 为 电 能 以 供 传 输 和使用 , 但目前不论是对可再生能源的开发 , 还是电
2] , 突出表 网对其的接纳 利 用 都 还 面 临 着 许 多 问 题 [

1 E I理念和架构的再认识
E I随着可 再 生 能 源 时 代 的 到 来 应 运 而 生 。 国 际上对下一代能源网络的研究由来已 久 , 近年来 E I 更是逐渐成为研究 和 实 验 热 点 , 出现了众多的成果 比较典 型 的 有 美 国 的 未 来 可 再 生 电 能 和原型系统 ,
[ 4] ,, 传输与管理系统 ( 德国的基于信息通 F R E E DM)

” 信技术 ( 的智能化能源系统 “ 计划及 I C T) E E n e r - g y
5] , 其 试 点 建 设[ 日本的基于信息互联网的数字电 [ ] 网 6 等 。 中国各科研院所和企业也已从多个方面开 ] 7 1 4 - , 展了相关研 究 和 实 践 [ 包括交直流混合主动配 1 1] , 电网等基础支撑技术的研究 [ 能源 路 由 器 和 电 能 ] 1 2 1 3 - , 交换器等支撑装 备 的 实 验 室 研 发 [ 北京延庆的 [ ] 1 4 , 城市 E 试点 等 国家电网公司提出了全 球E I I战 1] 。 目前 , 略[ 虽然 有 关 E 但在 I的 研 究 和 实 验 众 多 ,

现在能源开发的技术和成本 , 能源的传输 , 可再生能 源本身的随机性 、 间歇性 、 波动性 、 反调峰特征 , 及其 分布地域不均衡性等问题 。 这些都是目前可再生能 源规模化使用需要应对和解决的问题 。 互联网的繁荣发展和深刻影响, 既是不争的事 又带来了很 多 启 示 。 在 其 发 展 过 程 中 的 一 些 经 实, 验和特征值得借 鉴 , 特 别 是 以 下 几 点: ① 大 众 参 与; 重标准 、 少干预 ; 依 ② 重机制 、 ③ 以平台服务为基础 , 托其上的应用是无 限 的 ; ④衍生出众多的有效商业 模式 。 如今的互联网已成为经济和社会发展的重要 基础 。 当可再生能源开发与互联网应用深入结合时会 发生什么?众多学者都看好第三次工业革命和能源
。 收稿日期 : 2 0 1 5 1 1 0 1 - -

其理念 、 架构 、 技术 、 关键设备 、 发展路径等方面也出 现了分歧众 多 、 适 用 范 围 各 异 的 情 况, 需要深入探 讨。
[] 以互联网思 维 为 基 础 的 E I原 始 理 念 3 可 以 用

图 1 来表示 , 其后的相关 研究大多以此为基础。其 要点在于 : ① 建立能源共享网络 ; ② 能源以电能为基 本形式 , 允许多种能 源 形 式 的 互 联 互 通 和 综 合 应 用 ( ; 基于 电 动 汽 车 的 智 能 交 通 就 是 一 个 典 型 应 用 ) ③ 海量用户接入该网络 ; ④ 每个用户/应用都是该网
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· 信息能源系统 ·

络的参与建设者 , 即 同 时 具 有 能 源 消 费 者、 储 存 者、 提供者三重角色 ; 存在类 ⑤ 在能源共享平台基础上 , 似互联网的商业机 制 , 允许用户之间以及用户与平 台之间进行灵活的 能 量 交 易 ; ⑥该网络以分布式能 源的利用和发展为目标 。 其发展思路是始于网络互 联, 建立能源共享 平 台 , 从 而 调 动 大 众 参 与, 最终最 大限度地开发利用可再生/清洁能源 。

球) 这是由全球资 源 禀 赋 E I和局域 E I的有机结合 , 和电能 的 物 理 属 性 所 决 定 的 ; E I更 ② 在 广 域 层 面, 多地表现为互联能源网络 ( 特别是广域智能电网 ) 的 特点 , 以电能为基本形式 , 电力 、 天然气 、 氢气等多种 起到了广域范围的基础能源保 能源网络互联互通 , 障、 能源高效传输 、 资 源 优 化 互 补 配 置 的 作 用; ③局 域的 E 运 行 机 制 分 布 自 治, 物理上以 I应大众参与 , 就地平衡 为 主 , 商业模式采用互联网式( 可以是广 ; 各类能源用户 , 各类用户侧热 域) ④ 在终端应用层 , ( 冷) 网、 气网 、 电网等能源网络 , 交通 、 矿山等能源应 用都是 E I的重要组成部分 。

图 1 E I的原始理念 F i . 1 O r i i n a l c o n c e t o f E n e r I n t e r n e t       g g p g y  

然而 , 这种以互联网方式大众开发 、 利用分布式 能源的方式 , 对人类 进 入 可 再 生 能 源 时 代 有 多 大 贡 到2 献?据估计 , 0 5 0 年全球分布式能源年发电量也 , 约占全球总发电量的 1 仅合标准煤 3 5 亿t 5% 和一
[] 次能源消 费 的 1 1. 5% 1 。 而 可 再 生 能 源 资 源 特 别

丰富的地区往往地广人稀 、 规模集中 。 可见 , 在相当 分布式可 再 生 能 源 的 开 发 不 能 成 为 能 源 长时期内 , 利用的主要形式 。 同时 , 电能是 E I中多种能源和应用关联的基本 因 此 它 必 然 受 到 电 能 物 理 属 性 的 约 束: 能源形式 , 即电能的传输是有损耗的 , 特定的电压 ① 空间约束 , 等级有合适的经济 传 输 距 离 和 容 量 匹 配 关 系 ; ②时 间约束 , 即电能的利用是瞬时 ( 实时 ) 平衡的 ( 供用电 ; 相等 ) 精确 ) 溯 源 性, 即无法精确区分所消费 ③ 无( 的电能具体由哪个电源点提供 。 这些物理属性限制 了分布式能源实现 共 享 的 地 理 范 围 ( 单个用户的容 , 量并不大 ) 而即使用户在广域内依托某种商业机制 其实质还是以就地平衡 实现了名义上的能 源 共 享 , 为主 。 可见 , 分布式 能 源 的 开 发 和 利 用 在 局 域 范 围 内最经济 。 因此 , 通过分布式能源利用实现 E I从而解决能 源问题有其局限 性 。 基 于 以 上 分 析 , 同时考虑到社 包括电力系统) 的 渐 进 式 发 展、 智 会能源支撑系统 ( 能电网的发展现状 、 分布式可再生能源的利用前景 等因素 , 剖析得出 E I的体系架构和关键支撑技术如 图 2 所示 。 图 2 中架构 特 点 在 于 : 乃至全 I应 是 广 域 ( ①E 1 0 综合以上分析 , 认为广义的 E I理念是包含广域 和局域层面的完整 的 能 源 网 络 系 统 , 在广域范围主 要表现为互联能源网 络 ( 主 干 是 电 网) 的 特 征, 在局 域则主要表 现 为 能 源 共 享 网 络 的 特 征 。 狭 义 的 E I 理念则主要是指按照互联网机制运转的能源共享网 络 。 从当前的技术 、 经 济 条 件 看, 狭义的 E I还 只 能 在局域范围内实现 , 随着技术和经济条件的变化 , 它 电压等级也会有所 所覆盖的空间范围 将 有 所 扩 大 , 提高 。
图 2 E I体系架构及关键支撑技术 F i . 2 A r c h i t e c t u r e a n d k e s u o r t i n t e c h n o l o i e s     g y p p g g     o f E n e r I n t e r n e t s s t e m     g y y  

2 E I与智能电网的区别与联系
当前国内外电力工业普遍在开展智能电网研究 和建设 , 明确 E I与智能电网的区别和联系有着重要 意义 。 从内容特征来看 , 两者确实联系紧密 。 例如 : 考
1 5] 1 6] 、 、 察智能电网的 本 质 动 因 [ 发 展 机 理[ 中国坚强

智能电网的五大 内 涵 , 即 坚 强 可 靠、 经 济 高 效、 清洁

姚建国 , 等   能源互联网的认识和展望

环保 、 透明开 放 、 友 好 互 动 等, E I可 以 说 也 都 具 备 , 只是 E 所以许多研究认为智能电 I有更多其他特征 ,
[] 网的 未 来 发 展 就 是 E 或者 E I8 , I是智能电网 [ 9] 2. 0 。

很大差距 。 ) 包括支撑其实现的其他关 2 I C T。E I的实 现 , 键技术本身的应用都离不开 I 文献[ 等 C T 支 撑, 1 7] 已进行了深入研究 , 可以 说 目 前 I C T 总体上是先进 的, 互联网的发展就 是 明 证 , 但其在 E I中 的 应 用 还 。 面临着许多特殊需求 目前的主要工作在于支撑能 源共享平台的建立 、 对各类能源共享业务的支撑 、 适 应E 云计算等关键技术的深 I发展的多网融合通信 、 入应用 。 ) 电力 电 子 技 术 。 固 态 变 压 器 是 目 前 多 个 E 3 I
1 2] , 原型系统的 开 发 和 实 验 焦 点 [ 从目前看 E I各 级 [ 1 节点的实 现 都 离 不 开 电 力 电 子 技 术 的 支 撑 8]。 目

笔者认为从 E I的 广 义 理 念 来 看 , E I在 广 域 范 , 围内就 是 智 能 电 网 , 就是全球 E 特高压和智能电 I 网是 E I存在和运转的基础 。 但是从 E I在局域表现 的能源共享网络特 征 来 看 , 智能电网在很多方面只 表现为传统电网的 升 级 , 而没有将多种能源互联和 利用作为其突出特征 。 除了能源形式 、 实体范围 、 组
7] 网方式 [ 这些外 在 的 不 同 , 其最大的区别在于所面

对的场景不同 。 ) 局域 E 多 1 I所面对的是可再生能源普遍开发 , 种能源互相转化 , 海量用户节点同时参与能源提供 、 储存和使用的场景 , 而智能电网则立足于以化石能 源为主 , 逐步向可再生能源时代转化的目前场景 。 ) 局域 E 智 2 I强调的是分布式开发可再生能源 , 能电网则没有强调 这 一 特 征 , 并且在实践中更多的 是解决集中式开发所带来的各种问题 。 ( 没有智能电网 , 狭义 E 局域能源 共 享 网 络 ) 绝 I 大多数情况都不能 保 持 自 我 平 衡 ( 可再生能源未必 , 并且有波动性 等 特 征 ) 难以全面支撑当地经 足够 , 。 济社会的发展 同时局域能源共享网络的发展也将 给智能电网带来深刻影响 : 一方面 , 保障一个局域能 源共享网络的平衡 不 难 , 但在多时空尺度保障海量 局域能源共享网络的平衡则给智能电网带来了新的 另一方面 , 电网本身的特征也因为众多局域能 挑战 ; 源共享网络而逐步发生改变 , 如多种能源网络互联 、 大规模电动汽车充 放 电 、 分布式能源渗透率由量变 到质变的提高等 。

前的主要差距在于 新 型 半 导 体 功 率 器 件 的 实 用 化 、 以电力电子变压器 为 核 心 的 能 源 路 由 器 的 实 用 化 、 支撑 E 高电 I中终端节点综合能源及储能系统应用 、 压大容量电力电子装置的设计和应用 。 ) 可 再 生 能 源 技 术。 包 括 采 集、 并 网、 输送技 4 术, 以及多种形 式 能 源 的 协 调 和 利 用 。 目 前 的 主 要 差距在于个体分散 化 的 可 再 生 能 源 开 发 、 可靠和低 成本的个体化综合 能 源 利 用 、 电网对大规模分散式 开发的可再生能源的并网接纳及其可能引起的问题 的应对 。 ) 储能技术 。 利用其对功率和能量的时间迁移 5 能力以应对电能利用的时间约束特性和可再生能源 ] 1 9 2 0 - 。目前各种方案普遍受限于 技 术 水 的波动 性 [ 平、 经济成本 、 应用 规 模 及 使 用 寿 命 、 实施便利性等 [ 2 1] 因素 。 部分新技术 , 如“ 电转气 ” 或以冷和热的方 式储能 , 其实际效能还需大幅提升 。 ) 标准化即插即用接口技术 。 这是未来海量终 6 端能源节点的必然 要 求 , 特别是对于分布式能源的 大众化开发 。 由于 E I本 身 还 只 是 处 于 理 论 研 究 和 少量的实验室原型 系 统 开 发 验 证 阶 段 , 标准化工作 还处于起步阶段 。 ) 控制和调 度 技 术 。 怎 样 保 持 未 来 E 7 I的 安 全 稳定和精确平衡是一个挑战 , 海量节点 、 更多储能系 统的加入 、 分散平等 的 网 络 构 建 方 式 决 定 了 控 制 和
2 2] , 调度技术必 然 发 生 巨 大 的 变 化 [ 目 前 来 看, 分布 式智能控制 、 多智能体控制 、 复杂网络等理论都是可

3 E I中的关键技术和机制
就广域 ( 全球 ) 特高压和 智 能 电 网 的 持 E I而言 , 续发展已为其奠定 了 重 要 技 术 基 础 , 然而要建成全 , 球E 则面临一系列重大的 技术 经济问题, 可谓任 I 重道远 。 局域能源共享网络所面临的许多新的技术 问题则更为具体 。 综合分析后得出图 2 所示的支撑 未来 E I发展的基础关键技术和机制如下 。 ) 能源转化和综合利用技术 。 建立以电能为基 1 实现多种 本形式的多种能源 融 合 传 输 和 供 给 渠 道 , 能源相互间的转化和综合应用 , 不论是对于 E I广域 层、 局域层还是 终 端 应 用 层 都 具 有 重 要 意 义 。 目 前 这方面的研究总体 还 比 较 初 步 , 典型的如电网和天
7] 2 1] 、 、 然气网的融合 [ 电转气 [ 冷 热 电 三 联 供、 用户端

考虑的支撑理论 。 即插即用 、 分布自治 、 集中协调必 然成为 E I的主要控制方式 。 ) 互联网商业机制 。 互联网商业机制是能源共 8 享网络的重要组成 部 分 , 调动大众参与开发可再生 能源的关 键 。 这 些 机 制 在 互 联 网 已 经 得 到 广 泛 验 证, 从I 目前的主要差 C T 支撑 角 度 考 虑 没 有 问 题 , 距在于适应电能利 用 特 性 的 机 制 设 计 、 相关政策和 管理制度的调整等 。
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综合能效系统等 , 在体系性和实用性等方面都还有

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· 信息能源系统 ·

其他还有很多相关的重要技术 , 如超导技术 、 需 求响应技术 、 微网和主动配电网技术等 。 由于目前 E 仅有部分原 I研究还处于起步阶段 , 型系统 , 许多问 题 还 没 有 充 分 暴 露 。 以 能 源 路 由 器 它是仿照互联网网络设备的最直接结果 , 目前 为例 , 被赋予了能源 普遍认为是 E I的关键甚至核心设备 , 转化 、 变压 、 交直流转换 、 控制电能传送路径 、 控制电 甚至自动化 地 互 联 实 现 电 能 供 需 平 衡 的 功 能质量 , 能 。 其实上述功能 目 前 电 网 中 都 有 , 只是由分散各 处的不同设备和系统协作完成 。 能否基于电力电子 或其他技术 ) 采用若干个能源路由器就可实现 技术 ( 以上功能 , 甚至把电 能 或 其 他 能 源 像 信 息 一 样 自 动 路由实现 供 需 平 衡 , 支 撑 复 杂 的 互 联 网 商 业 机 制? 笔者认为可以大胆 尝 试 , 但必须要考虑到电能与信 息的本质不同 , 避 免 照 搬 和 走 弯 路。毕 竟 除 了 时 间 和空间约束 , 电能并不像信息那样可以任意分包 、 边 界清楚 、 重复使用 , 也就决定了它难以实现精确的溯 源性 。 同时还要考虑到电力电子等技术的实际成熟 程度 。

开发 。 对于技术问题 , 在其他各类支撑技术的基础上 , 当前 I 能源转化和综 C T 是领先和起到促 进 作 用 的 ; 合利用技术 、 电力 电 子 技 术 、 可 再 生 能 源 技 术、 储能 , 技术则成为 E 硬条件 ” 当前它们都 I实现和发展的 “ 不同程度地存在瓶颈 ; 分布式智能调度与控制 、 互联 “ , 网商业机制 、 即插即用 ” 标准化则成为 “ 软条件 ” 它 ) 特别是 4 个 “ 硬条件 ” 的支撑 。 因 们需要各类技术 ( 此核心问题在于 : 未来储能 、 电力电子等技术能否有 所突破并走向实用 ; 能否找到高效 、 廉价而又便于实 施的可再生 能 源 开 发 技 术 ; 并最终促进3个“ 软条 件” 的成熟 。 当然作为以上技术综合应用的 E I原型 系统开发和实验是否成功也很重要 。 ] 从文献 [ 来看 , 其第1部分标题就是“ 即将爆 3 , 发的第三次工业革 命 ” 可 见 从 里 夫 金 的 观 点 来 看, 目前以 E I为核心特 征 的 第 三 次 工 业 革 命 还 未 开 始 或者刚刚开始 。 综合以上 分 析 和 文 献 [ 中 的 规 划, 笔者认为 1] 2 0 2 0 年以前 , E I在广域上将逐步形成全球电网广域 而局域 的 “ 能源共享网络” 只会在很小 互联的共识 , 的局域范围内和 1 因其容 0k V 以下电压等级出现 , 量小 , 对电网平衡的影响可以忽略 , 但为后续发展积 , 、 累了经验 为 E I发 展 的 硬 软 条 件 的 成 熟 奠 定 了 基 础; 跨 2 0 2 0—2 0 4 0年, E I在广域上将逐步沿着跨国 、 全球大型能源基地得以建设 , 而局 洲互联方向推进 , 域出现规模化的能 源 共 享 网 络 的 可 能 性 很 大 , 其数 量上也比较成规模 , 具体的局域范围 、 电压等级则取 决于当时的技术 、 经济条件 , 特别是 4 个硬条件的成 熟程度 ; 全球将逐步形成广域互联 2 0 4 0—2 0 5 0 年, , 的E 其下联结着若干分布全球的大型 能 源 基 地 和 I , 海量的局域能源共 享 网 络 ( 含多种能源形式) 并在 经济社会中实现普遍的电能替代和清洁替代 。 4. 2  可能的商业机制 网络 只 是 起 到 一 个 平 台 作 用 , 商业机制才是互 。 , 联网成功的关键 同 样 合 理 的 商 业 机 制 直 接 关 系 到用户参与 E 对于 E I建设 的 积 极 性 , I的 发 展 至 关 重要 。
2 3] 电力体制改革 9 号文 [ 的 发 布, 标志着在用户 、 侧引入 竞 争 进 行 市 场 化 管 理 的 发 展 趋 势 , 对于 E I

4 E I的发展可能性及其发展路径
4. 1  基本判断 人类社会将进入可再生能源时代, 这一点没有 能源共享网 疑义 。 但在可 再 生 能 源 时 代 , E I中 的 “ ] 络” 是否会如文献 [ 中所述一样走向现实?核心问 3 题在于 : 即可再生能源是大规模集中开 ① 场景问题 , 发, 还是由海量用 户 分 散 开 发 利 用 ; 大 ② 技 术 问 题, 规模集中开发并远程输送已由特高压和智能电网在 广域内实现并正在 完 善 提 升 , 而局域分散式开发的 E I则受限于部分关键技术和机制 。 对于场景问题 , 由于自然 、 地理和社会条件的限 制, 分散式和集 中 式 大 规 模 开 发 应 长 期 并 存 。 对 于 两类场景的多寡 , 除 了 技 术 条 件, 还 需 要 具 体 分 析。 例如 : 水能 和 海 洋 能 开 发 , 应该普遍以集中开发为 主; 光伏开发 , 看似是最有希望实现分布式开发的能 源, 理 论 上 ,太 阳 抵 达 地 球 的 辐 射 能 量 约 为 / , 每年相当于1 1 7 3 0 0 0TW s 7 0 0 0 0 0 亿 t燃 煤 放       [] 出的热量 , 约为世界年耗能的 1 风能则 0 0 0 0倍 2 ;   有很大的分布式开 发 前 景 , 作为太阳能的一种转化 形式 , 据估计全球 风 能 总 量 约 2 其中可开 7 4 0TW,   发的风能约 2 0 TW
[ 2]

; 其 他 如 生 物 质 能、 地热能等

的发展具有重要 意 义 。 同 时 也 需 要 看 到 , 目前影响 用户投入和收益的政策 、 经济形势 、 技术发展等不确 定因素太多 , 这 里 面 有 很 多 商 业 机 遇, 也有很多陷 。 , 阱 建立能源共享 平 台 的 商 业 机 制 还 有 许 多 问 题 需要研究 , 特别是政策 、 市场管理措施 、 参与方角色 、 投入和收益分配 、 结算方式等方面 。

进而以需求响应为特 也都有可能实现分 布 式 开 发 ; 征的 用 户 综 合 能 效 系 统 也 很 有 希 望 得 到 普 遍 应
1 0] 。 然而 , 用[ 很多 偏 远 地 区 用 能 需 求 很 小 , 但恰恰

适合目前的集中式 又是可 再 生 能 源 集 中 的 地 方 , 1 2

姚建国 , 等   能源互联网的认识和展望

4. 3  可能的发展路径 但其 具 体 实 现 还 依 赖 E I的发展前景非常广阔 , 它需 于许多技术和其 他 条 件 。 特 别 是 在 发 展 初 期 , 要合适的发展平台 , 需要合适的切入点以走进实际 应该是各种技术和机 应用 。 未来实际的 能 源 系 统 , 淘汰 、 演变形成的 。 制经过实践检验 、 在各项支撑技术顺利进展的 情 况 下 , E I可 能 的 发展路径如图 3 所 示 。 其 具 体 形 态 , 则取决于各地 不同的资源特点和当时经济社会发展情况 。

那不 仅 仅 是 一 种 技 术 E I如果真正地得到实现 , 创新 , 更重要的是一种面向清洁 、 可再生能源而重构 、 、 、 、 的能源生产 转化 传输 储存 消费 、 管理模式 。 / / 附录见本刊网络版 ( h t t www. a e s i n f o . p: p - / / / ) 。 a e s c h i n d e x. a s x c o m p p

参 考 文 献
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图 3 E I可能的发展路径 F i . 3 P o s s i b l e d e v e l o m e n t a t h o f E n e r I n t e r n e t         g p p g y  

5   结语
E I的建设是 改 变 整 个 社 会 能 源 结 构 的 重 要 举 措 。 正如 1 只是由 4 台机器 9 6 9 年互联网发展之初 , 组成 AR 但不到 5 今天的互 P AN E T 小网 , 0 年时间 , 联网已全 面 改 变 了 世 界 。 出 于 国 内 能 源 形 势 的 需 要, 也为了 在 该 领 域 获 得 先 发 优 势 , 提前部署有关 E I的研究和试点布局很有必要 。 基于前文的分析 , 可以认为 E I是 全 球 E I和 局 域能源共享网络 的 有 机 结 合 , 二 者 相 辅 相 成。 研 究 和建设 E I需要考虑以下几个方面 。 ) 在中国已经取得的特高压 、 1 全球化顶层布局 , 智能电网建设成果 基 础 上 , 以全球 E 着眼 I为 抓 手 , 于全球能源大局 , 做好顶层设计并推进 。 ) 信息通信研 究 先 行 , 优先建立局域能源共享 2 平台 。 ) 硬件基础是 关 键 , 通过对各项关键支撑技术 3 。 的基础性研究打好基础 ) 软件条件要 跟 上 , 其中引入互联网发展精髓 4 的商业模式设计是 E I的灵魂 。 ) / 建立局域能 5 以微网 主动配电网研究为试点 , 源共享网络 , 依从自然发展规律 , 逐渐增多接入电网 的局域 E I数量 。

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· 信息能源系统 ·

o f r o s e c t s o r l i c a t i o n f a r e s c a l e n e r t o r a e    f  a  o  l  e p p p p g g y g  s - i n o w e r s s t e m s[ J] .A u t o m a t i o n o f E l e c t r i c t e c h n o l o         y p g y   , ( ) : P o w e r S s t e m s 2 0 1 3, 3 7 1 3 8.   - y [ ]袁小明 , 程时杰 , 文劲宇 . 储能技术在解决大规模 风 电 并 网 问 题 2 0 ] ( ) : 电力系统自动化 , 中的应用前景分析 [ J . 2 0 1 3, 3 7 1 1 4 1 8. - , CHE , WE YUAN X i a o m i n NG S h i i e N J i n u.P r o s e c t s       g j y p a n a l s i s o f e n e r s t o r a e a l i c a t i o n i n i n t e r a t i o n o f r i d               y g y g p p g g   l a r e s c a l e w i n d J] .A u t o m a t i o n o f E l e c t r i c P o w e r o w e r[           g p - , ( ) : S s t e m s 2 0 1 3, 3 7 1 1 4 1 8. - y [ ]王一家 , 董朝阳 , 徐岩 , 等. 利用电转气技术实现可再生能源的 2 1 : 中 国 电 机 工 程 学 报, 大规模存储 与 传 输 [ J] . 2 0 1 5, 3 5( 1 4) 3 5 8 6 3 5 9 5. - ,D ,XU  WANG Y i i a ONG Z h a o a n Y a n,e t a l .E n a b l i n       j y g g s c a l e n e r t o r a e n d e n e w a b l e n e r l a r e r i d  e  a  r  e g y g g y g  s  g - : ] ap o w e r t o a r o a c h[ J .P r o c e e d i n s o f t h e a s c o n n e c t i v i t       p p g g y - - ( ) : C S E E, 2 0 1 5, 3 5 1 4 3 5 8 6 3 5 9 5. - [ ]魏韡 , 梅生伟 , 张雪敏 . 先进控制理论在电力系统 中 的 应 用 综 述 2 2 ] ( ) : 电力系统保护与控制 , 及展望 [ J . 2 0 1 3, 4 1 1 2 1 4 3 1 5 3. - , ME ,Z WE I W e i I S h e n w e i HANG X u e m i n. R e v i e w o f         g ] c o n t r o l t h e o r a n d a l i c a t i o n i n s s t e m[ J . o w e r a d v a n c e d             y p p p y   , , ( ) P o w e r s t e m r o t e c t i o n n d o n t r o l 2 0 1 3 4 11 2:  S  P  a  C y 1 4 3 1 5 3. - [ ]《 关于进一步 深 化 电 力 体 制 改 革 的 若 干 意 见 》 中发〔 2 3 2 0 1 5〕 9号 [ / [ ] : / / / / E B O L] . 2 0 1 5 0 3 3 0 . h t t www. n e 2 1. c o m n e w s s h o w - - p - 6 4 8 2 8. h t m l .

, 姚建国 ( 男, 教 授 级 高 级 工 程 师, 主要研究方 1 9 6 3—) : 向: 电力系 统 自 动 化 、 智 能 电 网 及 调 度 。E-m a i l a o i a n u o y j g r i . s c c . c o m. c n @e p g , 高志远 ( 男, 通信作者 , 硕士 , 高级 工 程 师 , 主要 1 9 7 2—) : 研究方向 : 智能 电 网 、 厂 站 自 动 化 系 统 。E-m a o z h i u a n a i l g y r i . s c c . c o m. c n @e p g , 杨胜春 ( 男, 博 士 研 究 生, 教 授 级 高 级 工 程 师, 1 9 7 3—) 主要研 究 方 向 : 需 求 响 应、 智 能 调 度、 电 网 调 度 自 动 化。 : E-m a i l a n s h e n c h u n r i . s c c . c o m. c n @e y g g p g

( 编辑   章黎 )

U n d e r s t a n d i n a n d P r o s e c t s o f E n e r I n t e r n e t       g p g y    
Y A O  J i a n u o, G A O  Z h i u a n, Y ANG  S h e n c h u n g y g ,N ( ) ) C h i n a E l e c t r i c P o w e r R e s e a r c h I n s t i t u t e( N a n i n a n i n 2 1 0 0 0 3, C h i n a         j g j g  
, A b s t r a c t: T h e E n e r I n t e r n e t h a s n o w b e c o m e a h o t s o t r e s e a r c h t o i c .H o w e v e r t h e r e s t i l l e x i s t m a n d i s u t e s a b o u t i t s                             g y p p y p     , , , c o n c e t a t h. B a s e d s t r u c t u r e t e c h n o l o a n d d e v e l o m e n t o n a n i n v e s t i a t i o n o f t h e I n t e r n e t d e v e l o m e n t e x e r i e n c e t h e                     p p g y p g p p   , e s s e n c e a n d c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e E n e r I n t e r n e t a r e a n a l z e d t h e d i s t i n c t i o n a n d c o n n e c t i o n b e t w e e n t h e E n e r I n t e r n e t a n d                             g y y g y     , , s m a r t r i d a r e m a d e c l e a r t h e k e s u o r t i n t e c h n o l o i e s c o m b e d a n d i t s o s s i b l e d e v e l o m e n t a t h s u t f o r w a r d . I t i       y          s g     p g g   p p p   p     p   o i n t e d o u t t h a t t h e E n e r I n t e r n e t h a s b r o a d a n d n a r r o w  m e a n i n s .T h e d e v e l o m e n t o f t h e E n e r I n t e r n e t r e l i e s o n e i h t                               p g y g p g y g     , , , k e t e c h n o l o i e s s u c h a s i n f o r m a t i o n a n d c o mm u n i c a t i o n t e c h n o l o I C T) b u s i n e s s m o d e l s o n I n t e r n e t e t c . I n t h e f u t u r e,                     y g g y(   , a t h s l o b a l t h e r e w i l l c o e x i s t t w o k i n d s o f d e v e l o m e n t m o d e l s a n d o n e i s t h e t o d o w n w i d e a r e a e n e r i n t e r c o n n e c t i o n                                 p g p p g y   - , m o d e lt h e o t h e r t h e b o t t o m- u l o c a l a r e a e n e r s h a r i n n e t w o r k m o d e l .             p g y g       ; ; ; ; K e w o r d s: s m a r t r i d E n e r I n t e r n e t e n e r i n t e r c o n n e c t i o n i n f o r m a t i o n a n d c o mm u n i c a t i o n t e c h n o l o I C T) r e n e w a b l e         g g y g y g y( y       ; e n e r e n e r s t o r a e g y g y g  

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