能源互联网:理念、架构与前沿展望

能源互联网:理念、架构与前沿展望

卢梁

中国航空工业新能源投资有限公司北京100085

摘要:近年来,随着经济和工业的发展,社会对能源的需求量逐渐上升,而随着物联网、云计算等互联网技术的迅速发展和可再生能源、分布式发电等新能源技术的快速进步,以“新能源+互联网”为代表的第三次工业革命在世界范围内发生,它成为了世界关注的焦点。而能源互联网作为能源和互联网深度融合的产物,它成为了第三次工业革命的核心,值得人们研究。本文就能源互联网:理念、架构与前沿展望进行探讨,分别对此进行了阐述,以供参考。

关键词:能源互联网理念架构前沿展望

近年来,随着经济和技术的迅速发展和进步,受政策、技术、社会等因素的影响,能源互联网获得空前发展,将能源和互联网深度融合,它不仅可以提高资源利用率,实现能源清洁低碳替代,还可以保障社会的可持续发展,缓解能源紧缺的矛盾,保障能源供给。为此,能源互联网作为新型事物,能源互联网的理念、架构和前沿展望还有待研究。

一、能源互联网的概念和理念

1.1能源互联网的概念

所谓能源互联网就是以电力系统为核心,根据互联网的思维和理念,改造传统能源产业的结构、设备和控制形态等,实现技术革新,真正实现信息能源基础设施一体化,从而保障能源的高度协调,实现能源生产和消费双向互动[1]。

1.2能源互联网的理念

就能源互联网的理念来说,它主要是在传统能源网的基础上融合了互联网的理念,主要有以下几个理念。首先,能源互联网具有开放互联、共享的理念。其中,开放互联理念是能源互联网的核心理念,具体而言,它要求多类型能源开放互联、各种设备与系统开放对接、各种上下游产业链厂商开放合作、各种能源生产与消费者开放交易。而共享理念则是能源互联网的精神,缺乏了开放共享理念,将无法形成良好的能源市场和创新创业环境。另外,能源互联网具有以用户为中心的理念,它之所以可以广泛应用,最主要的是得到了用户的认可和肯定,尊重用户体验,尽最大可能满足用户的所有合理需求,并在能源利用、生产、消费等过程中,为用户创造了巨大的价值。最后,能源互联网具有平等和分布式的理念。所谓平等就是能源互联网打破了垄断,让参与者处于平等的位置参与交易,并保障能源生产和消费的对等,实现双边甚至是多边沟通等。而分布式则是由于光伏等新能源适合分布式,且在分布式条件下,保障能源产消的即插即用和能量时时处处平衡[2]。

1.3能源互联网具备的特点

能源互联网现阶段主要具有以下几个特征。首先,能源互联网支撑多类型能源的开放互联,这样有利于提高能源的利用效率。同时,能源互联网还支持能量自由的传输和帮助用户广泛接入,形成多边自由的互联网模式架构,实现以用户为中心的发展理念。另外,能源互联网还支撑高渗透可再生能源的接入和消纳,利用集中和分布相结合的自组织网络架构,形成一个复杂的能源互联网架构。最后,能源互联网可以有效分析能源运行、维护、交易等过程中的所有数据,实现大数据处理和分析,并支持能源互联网市场和金融的创业众筹等工作,为用户提供方便。

二、能源互联网的架构

互联网之所以迅速发展,主要是受互联网理念和相关技术的支撑。物联网、大数据、云计算、移动互联网等技术迅速发展,为能源互联网的融合提供了技术基础。而能源互联网则是利用互联网的理念和相关技术,实现能源的高效利用。目前,能源互联网的基本架构主要分为两个部分。首先,能源互联网的第一层是能源系统的类互联网化,它主要是利用互联网思想对现有的能源系统进行改造,解决能源互联网物理层面的互联问题,让多能源开放互联、能量自由传输和开放对等接入。另外,第二层主要是互联网+,即将互联网理念和技术融合在能源系统中去,解决数据的互联问题,形成互联网操作系统,有效管理能源互联网中的各种能源,提供开放接口,丰富能源互联网的应用。下面是能源互联网的架构图。

三、对能源互联网的前沿发展展望

目前,在第三次工业革命的背景下,随着能源革命和互联网+的发展,能源互联网具有巨大的发展潜力,它在未来将会带动很多新兴的能源市场和相关产业的扩大、发展,其中新兴的能源市场主要有能源、电动汽车、储能、微网、能源管理服务等,相关产业主要包括设备制造、通信、金融、软件等。其中,能源互联网的发展潜力主要来源于能源行业产生的巨大体量和未来的发展空间,但是很多能源行业没有被互联网完全改革。另外,随着我国城市化进程的加快和对绿色建筑和工业需求侧响应,能源互联网可以以此为切入点,将会有广阔的发展空间。随着我国政府启动了智慧城市的建设,政府为我国能源互联网的发展提供了一个综合的平台。同时,一带一路建设和亚洲基础设施投资银行等为能源互联网的发展提供了国际市场。最后,能源互联网的发展未来将会有更多的新内涵,它将会包容现有的不同能源互联网概念和智能电网等概念,并且它需要更加开放,实现更广大的互联,创造更多的价值。开放不同能源类型[3],实现多能源互联,提升能效和新能源比例,开放不同参与者,实现大量用户和参与者的进入,促进能源共享交易和创新创业,开放标准和接口,实现丰富应用的开发,形成能源互联网生态圈。同时,能源互联网会进一步解决两个层面的互联问题,扩大物理互联和数据互联,以强化自身的功能,实现资源共享等。

结束语

总而言之,为了推进能源和互联网的深入融合和发展,能源互联网必须要扩大自身的理念,包容互联网现有的理念,深入落实开放互联、平等分布、共享等理念,并完成能源系统的类互联网化和互联网+的基本架构,才能推动我国能源转型和发展,提高能源的利用率,进一步实现节能减排的目标。

参考文献:

[1]周孝信,曾嵘,高峰,等.能源互联网的发展现状与展望[J].中国科学:信息科学,2017(2)

[2]王益民.全球能源互联网理念及前景展望[J].中国电力,2016,49(3)

[3]黄武靖,张宁,董瑞彪,等.构建区域能源互联网:理念与实践[J].全球能源互联网,2018,v.1;No.2(2)

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