能源互聯(lián)網(wǎng)起源

　　能源是人類生存發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。如今能源問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題日益突出，嚴(yán)重威脅到人類的可持續(xù)發(fā)展。在全球氣候變化和能源緊缺的背景下，人們一方面尋找可以持續(xù)利用，同時(shí)又清潔無(wú)污染的可再生能源資源，如水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能和海洋能等；另一方面思考如何依靠通信信息、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、控制技術(shù)有效地協(xié)調(diào)與利用資源，以解決難題。然而，能源問(wèn)題的解決，已不是通過(guò)簡(jiǎn)單地增加能源供給、提高能源利用效率就可以實(shí)現(xiàn)的，而是需要全面的變革。

　　這個(gè)變革需要把能量流和信息流進(jìn)行深度融合，建立一個(gè)全新的能源體系，形成能源應(yīng)用的創(chuàng)新形式。可再生能源為新能源體系提供了能源供給，而信息通信技術(shù)的發(fā)展與成熟則為可再生能源的利用提供了支撐。隨著行業(yè)進(jìn)步、社會(huì)發(fā)展過(guò)程中不斷提出新的能源需求，在此情況下出現(xiàn)了第三次工業(yè)革命。

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　　什么是能源互聯(lián)網(wǎng)

　　能源互聯(lián)網(wǎng)有三類理解：其一即全球能源互聯(lián)網(wǎng)，其以特高壓為骨干，通過(guò)可再生能源遠(yuǎn)距離輸送建立堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)的模式，國(guó)網(wǎng)為代表;其二是互聯(lián)網(wǎng)+能源，BAT+國(guó)網(wǎng)、華為、遠(yuǎn)景能源;其三是多能互補(bǔ)的區(qū)域型能源互聯(lián)網(wǎng)，目前國(guó)家能源局已下發(fā)試點(diǎn)申報(bào)通知。

　　借鑒Uber式，遠(yuǎn)景能源正在把能源數(shù)字化、產(chǎn)品化、軟件化，利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)來(lái)調(diào)控不確定的、間歇性、波動(dòng)性、分布性的可再生能源，目前已實(shí)施了山西廣靈風(fēng)電場(chǎng)+美國(guó)伊利諾伊州西部平原，即將接入歐洲最大的可再生能源軟件公司BazeField和北美28000多個(gè)公共充電樁。

　　智光電氣在廣東省目前擁有超過(guò)3萬(wàn)家專變用戶，公司計(jì)劃三年時(shí)間覆蓋3.7萬(wàn)客戶，獲取2300萬(wàn)kVA以上的專變?nèi)萘浚峁┚C合用電基礎(chǔ)性服務(wù)和增值服務(wù)，并結(jié)合用電數(shù)據(jù)云平臺(tái)及需求挖掘，打造線下服務(wù)與線上數(shù)據(jù)聯(lián)通的大型用電服務(wù)平臺(tái)，進(jìn)一步開發(fā)后續(xù)增值服務(wù)，促進(jìn)服務(wù)內(nèi)容和盈利模式的多元化。按照單家客戶5萬(wàn)/年基礎(chǔ)運(yùn)維費(fèi)用，合計(jì)可貢獻(xiàn)18.5億營(yíng)收，超2億利潤(rùn)規(guī)模。同時(shí)后續(xù)增值服務(wù)變現(xiàn)模式多樣，包括節(jié)能、售電等業(yè)務(wù)，例如2300萬(wàn)kVA意味著售電放開后售電量每年超300億Kwh，假設(shè)單度電的利潤(rùn)在1分錢左右，即可貢獻(xiàn)3億左右利潤(rùn)。

　　能源互聯(lián)網(wǎng)的四大特征

　　1、以可再生能源為主要一次能源；

　　2、支持超大規(guī)模分布式發(fā)電系統(tǒng)與分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)接入；

　　3、基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)廣域能源共享；

　　4、支持交通系統(tǒng)的電氣化。

　　能源互聯(lián)網(wǎng)基本組成及建設(shè)應(yīng)用

　　能源互聯(lián)網(wǎng)概念新、范圍廣，目前屬于建設(shè)籌劃初期，并無(wú)系統(tǒng)解決方案。文本考慮從新能源、通信技術(shù)以及延伸的負(fù)荷管理的作為建設(shè)實(shí)施的重要建設(shè)組成環(huán)節(jié)（建設(shè)需根據(jù)實(shí)際情況開展項(xiàng)目集成和拓展）。首先新能源發(fā)展，即在現(xiàn)有傳統(tǒng)能源供給系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用新能源技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能量生產(chǎn)裝置、信息采集裝置、儲(chǔ)存裝置等的接入和應(yīng)用，促進(jìn)新能源的就地生產(chǎn)和消納，提升清潔能源滲透率；信息通信技術(shù)作為第三次工業(yè)革命的基礎(chǔ)支撐，屬于基礎(chǔ)設(shè)施范疇，既是大規(guī)模可再生能源及小型分布式能源的廣泛接入的必要基礎(chǔ)，同時(shí)也是電網(wǎng)與用戶之間的聯(lián)動(dòng)的必要支撐；用電負(fù)荷單元作為能源互聯(lián)網(wǎng)的最末端，是能源消納端，對(duì)其智能化、交互式管理可實(shí)現(xiàn)清潔能源的高效利用及節(jié)能減排。

　　供應(yīng)端-發(fā)電側(cè)

　　（1）分布式光伏及微電網(wǎng)建設(shè)

　　區(qū)域多微電網(wǎng)建設(shè)，包括嵌套式微電網(wǎng)、低壓光儲(chǔ)微電網(wǎng)和多點(diǎn)光伏并網(wǎng)等形式。嵌套式微電網(wǎng)是與其他能源形式（包括冷熱）聯(lián)供，同時(shí)配有儲(chǔ)能，為固定負(fù)荷供能；低壓光儲(chǔ)微電網(wǎng)是配套與負(fù)荷及儲(chǔ)能同等規(guī)格的光伏裝機(jī)容量，形成小型的定量式的循環(huán)使用；多點(diǎn)光伏并網(wǎng)是選擇將光伏發(fā)電接入用戶進(jìn)線處，或在所屬配電站下建設(shè)集中式儲(chǔ)能，接入低壓配電母線。

　　（2）儲(chǔ)能

　　安置小型分布式儲(chǔ)能控制系統(tǒng)，應(yīng)用儲(chǔ)能調(diào)頻、調(diào)峰技術(shù)，配電網(wǎng)孤島運(yùn)行技術(shù)，對(duì)新能源輸入進(jìn)行緩沖，提升電網(wǎng)整體運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性，配合實(shí)現(xiàn)新能源多場(chǎng)景應(yīng)用。另外，發(fā)生災(zāi)害時(shí)“電力路由器”之間通過(guò)流通蓄電池儲(chǔ)備電力，防止區(qū)域停電。

　　（3） 研發(fā)分布式電源即插即用接口裝置

　　研制分布式電源即插即用接口裝置，集逆變裝置、計(jì)量裝置、保護(hù)裝置、濾波裝置、通信模塊于一體，采用載波、WIFI等通信方式，實(shí)現(xiàn)與智慧家庭網(wǎng)絡(luò)及（智能家居）進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)發(fā)電電量信息、身份認(rèn)證、電量計(jì)費(fèi)等信息的傳輸。

　　（4） 分布式電源即插即用管理系統(tǒng)

　　系統(tǒng)主要功能包括用戶信息的管理與校驗(yàn)、分布式發(fā)電監(jiān)測(cè)與評(píng)估、用戶計(jì)費(fèi)管理等。基于智慧家庭網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的分布式電源接入裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)、管理和電量結(jié)算。實(shí)現(xiàn)用戶的發(fā)電量，電卡標(biāo)識(shí)等信息與營(yíng)銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)交互，實(shí)現(xiàn)用戶的電量結(jié)算。

　　調(diào)配端-管控側(cè)

　　（1） 基于光纖網(wǎng)絡(luò)的多業(yè)務(wù)承載

　　立足電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，在已有光纖網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域，承載分布式電源接入、用電信息采集、智能家居等多項(xiàng)用電業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，承載配電自動(dòng)化、配網(wǎng)協(xié)調(diào)管控等配電業(yè)務(wù)。

　　（2） 多微網(wǎng)協(xié)調(diào)管理系統(tǒng)

　　通過(guò)區(qū)域多微電網(wǎng)在嵌套、并列、分散多點(diǎn)接入等多種組網(wǎng)方式下的協(xié)調(diào)優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)，實(shí)現(xiàn)區(qū)域多微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)最優(yōu)組網(wǎng)和能量多目標(biāo)優(yōu)化。其中，在正常運(yùn)行狀態(tài)下的基于發(fā)電和負(fù)荷需求預(yù)測(cè)，結(jié)合多種分布式電源、儲(chǔ)能和負(fù)荷控制，實(shí)現(xiàn)區(qū)域多微電網(wǎng)最優(yōu)能量管理，提高分布式能源消納比例，提高多種能源綜合利用效率。在故障情況下通過(guò)的動(dòng)態(tài)最優(yōu)組網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多微電網(wǎng)互補(bǔ)協(xié)調(diào)，快速恢復(fù)重要用戶供電。有效支撐區(qū)域多微電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)協(xié)同優(yōu)化目標(biāo)。滿足計(jì)及區(qū)域綜合能效、分布式能源消納、用戶分布式電源自用率、經(jīng)濟(jì)效益最大化等的不同能量?jī)?yōu)化需求。

　　（3） 儲(chǔ)能控制系統(tǒng)

　　選取能耗較高地區(qū)安置分布式鋰離子電池，形成小范圍內(nèi)的儲(chǔ)能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分散式鋰電池多點(diǎn)聯(lián)合控制模式，實(shí)現(xiàn)調(diào)頻調(diào)峰功能；同時(shí)將數(shù)據(jù)上傳至調(diào)控中心，由調(diào)控中心結(jié)合整體運(yùn)行情況對(duì)儲(chǔ)能發(fā)送深度調(diào)峰調(diào)頻指令。

　　（4） 能源綜合展示

　　針對(duì)地區(qū)特性及配用電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，結(jié)合需求響應(yīng)與能效分析、數(shù)值氣象預(yù)報(bào)與功率預(yù)測(cè)等輔助手段，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)多種能源協(xié)調(diào)運(yùn)行及綜合展示。

　　負(fù)荷端-用電側(cè)

　　（1） 居民用戶能效分析

　　系統(tǒng)可以建立主要用能設(shè)備能效模型，通過(guò)對(duì)用戶用電負(fù)荷、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)和用能數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，實(shí)現(xiàn)用戶能源使用的綜合評(píng)估、分析與比較；提供經(jīng)濟(jì)高效的用能策略，引導(dǎo)用戶持續(xù)改進(jìn)用能方式。同時(shí)，用戶可通過(guò)系統(tǒng)制定適合于自己用電情況的控制策略，系統(tǒng)將按照控制策略實(shí)現(xiàn)對(duì)用電設(shè)備的控制，實(shí)現(xiàn)能效的閉環(huán)優(yōu)化控制。

　　（2） 用戶側(cè)需求響應(yīng)

　　在商業(yè)樓宇、工業(yè)企業(yè)、居民用戶能效控制設(shè)施的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)通過(guò)和多能源聯(lián)合優(yōu)化和協(xié)調(diào)控制互動(dòng)，獲得需要進(jìn)行調(diào)控的容量，根據(jù)不同類型用戶用電模式的生成動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)優(yōu)化策略，按照預(yù)定策略進(jìn)行調(diào)控，有效地降低峰值負(fù)荷。系統(tǒng)對(duì)用戶需求響應(yīng)進(jìn)行管理，根據(jù)用戶需求響應(yīng)參與時(shí)間作為補(bǔ)償?shù)闹饕獏⒖家罁?jù)。

　　（3） 家庭能效中心

　　在家庭室內(nèi)配電箱建設(shè)智能家庭能源中心，設(shè)備集成用電計(jì)量、智能家庭網(wǎng)關(guān)模塊、WIFI通信模塊等，實(shí)現(xiàn)家庭用電量總計(jì)量、分路計(jì)量、即插即用光伏發(fā)電計(jì)量；室內(nèi)家庭WIFI覆蓋和電力線通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋，實(shí)現(xiàn)三表抄收；智能家居等智慧家庭功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)家庭能效管理、智能家居服務(wù)、掃描繳費(fèi)、四網(wǎng)融合等服務(wù)。

　　（4） 電動(dòng)汽車

　　公共交通場(chǎng)站、住宅小區(qū)、商業(yè)中心等地建設(shè)電動(dòng)汽車充換電設(shè)施，建設(shè)交流充電樁及電動(dòng)汽車快充設(shè)施及集成式充電樁，建成電動(dòng)汽車充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，發(fā)揮公共服務(wù)平臺(tái)在電動(dòng)汽車相關(guān)領(lǐng)域的信息樞紐和帶動(dòng)支撐功能，最大化發(fā)揮信息價(jià)值。

　　它有哪些運(yùn)作模式

　　1、一體模式

　　存量資產(chǎn)入股或由項(xiàng)目公司租用，增量資產(chǎn)全部由項(xiàng)目公司獨(dú)家投資持有，具有能源配售的整體經(jīng)營(yíng)權(quán)，承擔(dān)安全運(yùn)營(yíng)和能源保證的責(zé)任。

　　2、平臺(tái)模式

　　項(xiàng)目公司作為區(qū)域運(yùn)營(yíng)主體，可根據(jù)實(shí)際情況將規(guī)劃范圍內(nèi)的電源、冷熱源設(shè)施、能源替代、存儲(chǔ)甚至局部售電業(yè)務(wù)通過(guò)合法程序交給具備優(yōu)勢(shì)條件的其他方，各方在投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、交易方面按市場(chǎng)規(guī)劃承擔(dān)相應(yīng)的權(quán)利和責(zé)任。依據(jù)協(xié)議在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持下保證系統(tǒng)在各種狀態(tài)下的協(xié)同。

　　3、PPP模式

　　公共部門與社會(huì)資本合作模式，具有伙伴關(guān)系、利益共享、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)三大特征。