能源互联网与能源转换技术

能源互联网与“新电改”相互促进

事实上，能源互联网与“新电改”的合力效果并不仅仅存在于业界对“新电改”配套文件出台的期待中，早在“新电改”方案出炉时，密切的互动关系已有所显现。“新电改”方案可概括为“三放开、一独立、三加强”。

放开新增配售电市场，放开输配以外的经营性电价，公益性调节性以外的发电计划放开，交易机构相对独立，加强政府监管，强化电力统筹规划，强化和提升电力安全高效运行和可靠性供应水平。

 高峰表示，“新电改”和能源互联网的发展是相互依托、相互促进的关系。“新电改”为能源互联网的发展提供了相应的政策环境，包括放开售电市场、鼓励电力双边交易、发展分布式和清洁能源以及加强需求侧管理等。

 能源互联网的发展，则能实现“新电改”框架下各类型分布式可再生电源、储能设备以及可控负荷之间的协调优化控制。

 具体而言，能源互联网通过分布式可再生电源与用户及各局部能源电力网络之间的信息互联，更好地利用广域内分布式电源的时空互补性以及储能设备与需求侧可控资源之间的系统调节潜力，从而平抑分布式可再生能源间歇特性对局部电网的冲击。“既可保证系统的经济性与安全性，也能提高系统对分布式可再生电源的利用消纳能力。”高峰强调，储能环节尤为关键，“能源互联网络所需的技术与智能电网不同，涉及的不仅是储电，还有储冷和储气技术。”

 在横向推进分布式能源网络建设的同时，能源互联网在纵向上将对电力产业链各个环节产生积极影响。

 一方面，能源互联网能提高需求侧管理精细化和用户用电个性化水平。基于高度信息化的基础设施和大数据分析技术，售电企业能分析不同消费群体的用能习惯并有针对性地制定个性化用电服务模式，而用户也将有更多用电模式选择。

 另一方面，能源互联网还能推动广域内电力资源的协调互补和优化配置，不仅对电网跨区的输送能力、经济输送距离、网架结构等方面提出了更高要求；同时，分布式电源与微电网也将有机会成为优化电力资源配置的重要手段。

能源互联网作为能源技术和互联网技术与思维的深度融合，是我国能源技术革命的具体实现，它不仅为能源环境的可持续发展与经济健康增长提供有效支撑，而且将助力中国引领第三次工业革命。

能源互联网技术介绍

1虚拟发电厂技术

虚拟发电厂技术

屋顶光伏是常见的分布式能源利用装置，阴天不能发电的遗憾却难以避免。这正体现了分布式能源最本质的缺点：不可控和随机波动性。高渗透率下，则会因此影响电网的稳定。如何既能充分利用分布式能源的诸多优点，又能无缝并网呢？虚拟电厂技术正是为了解决接入与控制环节的难题。不同于微网以用户就地应用分布式能源为主要目标，虚拟电厂把一定范围内的分布式能源看作一个电厂来管理；不同于主动配电网不考虑分布式能源给电力市场的利益，虚拟电厂以市场为驱动。在欧美，虚拟发电厂技术已经获得成功应用，虚拟电厂被视为智能配电网的重要发展方向。《指导意见》中也指出，应“逐步培育虚拟电厂、负荷集成商等新型市场主体，增加灵活资源供应”。

2无线充电技术

无线充电技术

电动汽车可以边开边充电？可以！无线充电技术在国外一些地区已经投入使用，如在去年，韩国铺设了一条长达12公里的无线充电路段，车辆行驶在路上可边开车边充电。《指导意见》中明确指出，要“探索无线充电、移动充电、充放电智能引导等新运营模式”。除了汽车，便携设备、家用电器、医疗设备等都是无线充电技术的典型应用对象。没有了电线的束缚而利用电磁感应、磁场共振或者无线电波进行无线充电，人类对电能的利用场景将发生巨大变化。无线充电技术无疑是一种更加便捷的电能传输方式。

3可再生能源智能运行云平台

再生能源智能运行平台

确定一个风大的山头有多难？测风塔数据有代表性吗？对于风电厂项目的选址，用传统的实地考察方法往往会损耗极大的精力，而且难以保证准确性。同时，开发阶段的评估误差带来了投资回报的高度不确定性。可再生能源智能运行云平台正是为解决新能源行业的诸多困境而生，《指导意见》中第一条重点任务便是“推动可再生能源智能化”。它采用全生命周期的管理方法，除了在投资阶段理性地规划设计，还在生产阶段控制损失电量，在运营阶段基于投资来评估和优化策略以建立有效的管理模式，最终达到高发电量、低运维成本的目的，从而提高发电资产的投资回报率。此外，可再生能源智能运行云平台还可以为电站进行全生命周期的资产风险评估和风险评级，从而判断电站的交易可能和潜在交易价值，降低电站投资风险，促进电站交易。

4能源大数据分析技术

能源大数据

5化学储能

化学储能

化学储能主要包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池、液流电池等。传统的铅酸电池目前使用最广泛，但向兆瓦级推广后其市场竞争力较为缺乏。锂离子电池在储能市场中虽然未能得到大规模的应用，但产业链已较为成熟，存在较大的成本下降和技术提升的空间。钠硫电池，则是化学储能技术中装机容量最高的技术，全球视野下，中国相关研究较为落后。液流电池，要包括全钒液流电池与锌溴液流电池两类，可以作为未来大规模储能的主要方式，但是尚未达到商业成熟阶段。

“在可预见的未来，在中国这片古老的土地上，数百万的中国人将可以在家中、办公室和工厂里生产自己的可再生能源，并通过‘能源互联网’实现绿色电力的共享，正如我们现在创造并实现信息的在线共享一样。”这是美国趋势经济学家杰里米·里夫金3年前在《第三次工业革命》中文版序中的“预言”。

这样的“预言”并不遥远。在互联网之风劲吹的背景下，能源领域也正跑步向前拥抱互联网。日前，国务院印发《关于积极推进“互联网＋”行动的指导意见》（以下简称意见），用专门篇章阐述“互联网＋智慧能源”，描绘了能源互联网发展路线图。

能源互联势在必行

“能源互联网”早已是热词。在华北电力大学能源与经济研究咨询中心主任曾鸣看来，能源互联网是对传统的以生产顺应需求的能源供给模式的颠覆。

曾鸣认为，能源互联网是以电力系统为核心，集中式和分布式可再生能源为主要能量单元，依托实时高速的双向信息数据交互技术，涵盖煤炭、石油、天然气以及公路和铁路运输等多类型网络系统的新型能源利用体系。“互联共享将成为新型能源体系中的核心价值观。”

“发展‘互联网＋智慧能源’，是保障我国能源安全、促进生态文明建设的必然要求，也是顺应世界工业革命发展趋势、促进我国能源生产和消费革命的必然选择。”中国社会科学院研究生院院长、国际能源安全研究中心主任黄晓勇说。

能源互联网具有诸多新特点。黄晓勇说，一是分布式，鼓励能源就地生产、就地消纳，减少能源远距离输送。二是可再生性，支持稳定性较差的可再生能源接入，以此促进节能减排。三是双向互动性，相当一部分市场参与者，既是能源的生产者，也是能源的消费者。

“能源互联网的建设不是基于现有的能源生产消费模式和能源体制，而是要通过能源互联网这种能源技术革命，推动能源生产、消费、体制变革和能源结构调整，有力地推动我国能源革命。能源互联势在必行。”曾鸣说。

能源互联网联起什么

推动能源互联网建设的方向逐步明晰。意见提出，通过互联网促进能源系统扁平化，提高能源利用效率，推动节能减排。加强分布式能源网络建设，提高可再生能源占比，促进能源利用结构优化。加快发电设施、用电设施和电网智能化改造，提高电力系统的安全性、稳定性和可靠性。

曾鸣分析，能源互联网建设的重点集中在三个方面：一是实现多种能源之间、能源供需双侧的充分协调互动，提高能源资源利用效率。二是实现集中式能源开发与分布式能源开发的相互融合，提升清洁能源的接纳能力，提升传统化石能源开发利用的精细化程度，提升系统的清洁低碳发展水平。三是让用户在不同能源种类上具备自主选择权，在用户端形成更为广泛的需求侧响应行为，配合分布式能源的开发利用，形成新的经济增长点。

能源互联网在提高可再生能源的运行效率方面已取得进展。据中国风能协会秘书长秦海岩介绍，通过信息采集、智能控制等技术打造的机器互联网，使风电场、光伏电站成为与传统电厂一样的高效可靠电源。目前风电场已经能够做到根据采集的数据预测机组所处环境及可能发生故障，进而给出预防性运行策略和维护方案，优化了发电量，降低了故障停机检修时间，提高了电站的安全稳定运行性能。

能源互联仍待发力

作为新兴事物，能源互联网的发展仍需突破诸多瓶颈。曾鸣认为，一方面，能源互联网强调多能源领域的互补协调，在建设过程中要统筹兼顾多个能源领域的行业特性、发展特征，制定科学合理的顶层设计机制及发展规划；另一方面，建设能源互联网对系统运营技术、信息技术要求高，要有针对性地支持建设若干能源互联网技术创新平台，围绕多种能源关键技术进行攻关。

黄晓勇说，既要在储能设备、智能电网、主动配电技术等关键技术上实现突破，也需要在体制机制上加大改革力度，破除垄断，推动互联网等信息技术与能源行业的深度融合。

“电力体制改革是能源互联网的重要体制支撑。”信达证券能源互联网首席研究员曹寅认为，电改之后售电公司更大的业务空间必然是通过业务增值来实现，包括故障处理与维护、节能服务、信息服务、降低购电成本等。

“更重要的是，随着互联网商业模式同能源行业的深入融合，电力生产、配送、消费的数据将成为核心资源。”曹寅说。

能源互联网还将联起普通公众。未来透过家家户户的智能电表，或可实现电能数据采集与双向交互，实现网上缴费和电量信息查询，更可为智能家居的电能应用提供大数据、云计算等数据支撑。

能源互联网的图景正在徐徐展开。可以想象，互联网、大数据等信息技术与能源的“联姻”，将激发更多的商业模式创新，涌现更多用户选择和能源消费新业态。