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我國能源互聯網發展中需要注意的一些問題

 進入21世紀,全球能源生產消費持續增長,化石能源大量開發利用,導致能源安全、生態環境、氣候變化面臨極大挑戰。建立在傳統化石能源基礎上的能源發展方式已經難以為繼,由清潔能源和可再生能源取代化石能源是大勢所趨。


  能源互聯網概述

  能源互聯網概念的形成。2001年,美國電科院(EPRI)最早提出“智能電網”的概念。2008年,美國北卡羅來州立大學研究中心效仿網絡中的路由器技術,提出能源路由器的概念,并進行原型實驗,在配電網層面實現能源互聯網理念。2012年,美國華盛頓特區經濟趨勢基金會總裁杰里米˙里夫金在《第三次工業革命》一書中提出,能源互聯網是把互聯網技術與可再生能源相結合,在能源開采、配送和利用上從傳統的集中式變為智能化的分散式,從而將全球的電網變成能源共享網絡。

  能源互聯網的特征。能源互聯網具有兩個主要特征:一是微型能源網絡互聯是實現能源互聯網的基礎。具體體現為:能源互聯網是將分布式發電裝置、儲能裝置和負載組成的微型能源網絡互聯起來,平衡能量的供給與需求;能源互聯網應該是一個能量雙向流動的能源共享網絡,發電裝置、儲能裝置和各類負載能夠“即插即用”;能源互聯網中能源的產生、傳輸、轉換和使用都應該具備一定的智能。二是能源互聯網是消納可再生能源最有力的平臺。可再生能源發電具有間歇性、波動性和分散性特征,通過數量多、分布范圍廣的微型能源網絡的互聯構成能源互聯網,可以實現可再生能源就地收集、存儲和高效使用,同時解決大規模接入可再生能源對電網穩定性產生的沖擊等問題。

  關于我國建設能源互聯網的一些研究認識

  建設能源互聯網的迫切性。第一,可再生能源開發利用面臨諸多困難。能源互聯網是以開放對等的信息——能源一體化架構真正實現能源的雙向按需傳輸和動態平衡使用,因此可以最大限度地適應風電、光伏發電等新能源的接入問題,提高能源使用效率。第二,我國能源安全與環境問題突出。能源互聯網能夠在最大程度上提高可再生能源利用效率,降低經濟發展對傳統化石能源的依賴程度,有效解決我國能源使用與經濟發展之間的矛盾以及能源安全問題。第三,我國正處在能源產業結構調整的關鍵時期。能源互聯網的開發和利用可能從根本上改變我國的經濟產業布局和能源生產消費模式,其高度開放特性,也會推動我國能源行業體制變革,提高我國能源行業的整體開放程度。

  國家電網關于能源互聯網的建設構想。2014年7月,國家電網作為我國電力行業重要企業,以“智能電網”概念為基礎,率先提出了構建全球能源互聯網的構想,引起了社會各界關注和討論。根據國家電網描繪的圖景,全球能源互聯網是由跨洲、跨國骨干網架和各國各電壓等級電網構成,連接“一極一道”(北極、赤道)大型能源基地,適應各種集中式、分布式電源,能夠將風能、太陽能、海洋能等可再生能源輸送到各類用戶,是服務范圍廣、配置能力強、安全可靠性高、綠色低碳的全球能源配置平臺,具有網架堅強、廣泛互聯、高度智能、開放互動的特征。

  我國支持能源互聯網發展的相關政策

  2015年7月,國務院、國家發改委和國家能源局連續發布了《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》《關于促進智能電網發展的指導意見》和《關于推進新能源微電網示范項目建設的指導意見》。

  《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》從宏觀層面介紹了如何將互聯網的創新成果與現有能源系統進行深度融合,以推進在能源生產、輸送、消費和通信等領域的智能化改造;《關于促進智能電網發展的指導意見》著重強調了智能電網的發展目標,提出到2020年,我國要初步建成安全可靠、開放兼容、雙向互動、高效經濟、清潔環保的智能電網體系,最大程度地提高電力系統對可再生能源的接納能力,滿足電源開發和用戶的個性化用能需求,全面支撐現代能源體系建設;《關于推進新能源微電網示范項目建設的指導意見》則強調了新能源微電網是我國可再生能源和分布式能源發展機制創新的重要方向,是“互聯網+”在能源領域的創新應用。

  三個《指導意見》的密集發布,不僅顯示出中央政府對發展下一代能源系統的決心,更反映出了由技術進步引領的全球能源競爭新格局。

  我國能源互聯網發展中需要注意的一些問題

  第一,統籌規劃與頂層設計,明確我國能源互聯網發展思路及整體結構框架。能源互聯網是多類型用能網絡的多層耦合,統籌處理好不同類型用能網絡之間、已有能源網絡之間、已有網絡與新建能源網絡之間的高效互聯,并在發展中不斷調整和完善規劃。電力網絡是能源互聯的樞紐,要在規劃基礎上,從全局出發,整合各方資源,凝聚各方智慧,針對我國國情和實際能源分布特點、電力行業特點和用能情況以及社會經濟條件,建立適合我國的能源互聯網絡框架體系。

  第二,攻克關鍵技術問題,提高我國支撐能源互聯網發展的相關技術創新力。應盡快開展能源互聯網中信息交互技術、智能電網控制和調度技術以及分布式電源協同控制技術等先進關鍵技術。

  第三,完善相關政策措施與標準。首先,隨著分布式電源、可再生能源的發展和電力市場化程度的加快,引導售電公司提高用戶用電效率,加強需求和管理以及完善分布式電源、可再生能源的并網運營服務是目前亟需解決的問題。其次,逐步完善能源互聯網中各類型設備、數據接口標準以及信息傳輸協議,保證能源互聯網中能源流與信息流的互聯互通,推動能源互聯網的建設與部署。

  第四,穩步推進區域性試點示范工作。建立能源互聯網需要分布范圍廣、數量眾多的微型能源網絡互聯的輔助,不能一蹴而就,應循序漸進開展,可在條件、裝備較成熟的范圍內建設示試點、示范園區實驗驗證。通過已完成的試點工程對能源互聯網技術以及政策的可行性進行綜合、科學的探討論證,并逐步在全國推行。
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