【研究】如何完善能源互聯網？

2015-06-02 15:43:03 大云網　點擊量：評論 (0)

傳統的以煤炭、石油等化石燃料為主的能源模式帶來的問題日益凸顯，如環境污染、碳排放的急劇增加、化石能源儲量下降等，對人類可持續發展造成很大障礙。近年來，在全球范圍應用推廣可再生能源得到普遍重視，各國

傳統的以煤炭、石油等化石燃料為主的能源模式帶來的問題日益凸顯，如環境污染、碳排放的急劇增加、化石能源儲量下降等，對人類可持續發展造成很大障礙。近年來，在全球范圍應用推廣可再生能源得到普遍重視，各國政府紛紛出臺政策和規劃，鼓勵和倡導大規模應用可再生能源，替代化石燃料等一次能源。

規模化的可再生能源包括太陽能、風能、潮汐能等。以太陽能為例，研究資料介紹，如果我們將地球表面1%的面積利用起來，以5%的效率將太陽能轉化為電能，那么一年的能源可供全球使用40年以上。

然而，可再生能源具有不穩定性和間歇性等特點，為其發電大比例直接并入傳統電網帶來巨大挑戰，阻礙了可再生能源的發展和利用。

可再生能源發電特征及技術挑戰主要體現在波動性、間歇性、供用電之間的不平衡性，以及地域空間的不平衡性等幾個方面。對此，科研人員進行了大量的研究工作。隨著科學技術的進步，平抑波動和改善電力質量的方法與技術不斷取得進展，可再生能源替代傳統一次能源的進程和趨勢越來越凸顯，人們需要不斷解決的是如何適應新能源電力的應用，如何改造傳統電力網，以及如何建立全新的電力能源流通交易體系與機制等諸多新課題。

美國著名經濟學家、經濟趨勢基金會創始人杰里米˙里夫金在《第三次工業革命》一書中提到未來能源互聯網的理想場景：“在即將到來的時代，我們將需要創建一個能源互聯網，讓億萬人能夠在自己的家中、辦公室里和工廠里生產綠色可再生能源。多余的能源則可以與他人分享，就像我們現在在網絡上分享信息一樣。”

國際上提出的“第三次工業革命”概念將互聯網技術和可再生能源技術的融合作為重點，提出了構建新型能源供需流通體系架構的方向性思路，可再生能源并網組網和儲能應用技術以及能源互聯網相關技術獲得了廣泛關注。

好系統源于頂層設計，深入研究能源互聯網的組成和體系架構，有利于能源體系的規劃、建設以及現有能源網絡的改造和完善，適應更大規模的可再生能源的應用。

能源互聯網，不能牽強地照搬傳統意義上的互聯網的一些概念，這是因為能源互聯網與傳統互聯網有著實質性差別。

傳統互聯網是以支持信息流的計算機與通信技術為主，而能源流流通的物理規律與方式與通信中的信息流不同。能源互聯網不能只借用傳統互聯網的形式表征，還需要從本質規律和體系架構上研究深度融合的技術與方法，實現能源流的全面調控、優化、共享以及虛擬交互。

電力能源是目前應用最廣泛最重要且最適宜流通管控和調配的能源，特別是未來可再生能源取代一次能源，電力能源將成為最主要的能源。因此可以認為，電力能源互聯網是能源互聯網的基礎與核心。

電力能源交互和信息交互不同，決定了能源互聯網與眾所周知的傳統互聯網有著重要的甚至是實質上的區別，其重要體現之一就是電力能源通過共享的電力傳輸線間接共享方式完成交互，而信息交互是通過獨占信息路徑直接點對點完成交互。就是說電力能源交互與流通受到更大、更多的限制，電力流通不能像信息流通那樣做到任意兩個終端之間進行點對點的交互，使得能源互聯網的作用范圍和時效性大打折扣。如何使能源互聯網借助于通過與傳統互聯網的高度融合，使電力能源的交互、流通以及共享、交易同傳統互聯網相當，甚至收到更好的效果，這也是能源互聯網的愿景。