研究背景
国家发改委在《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》(发改能源〔2016〕392号)的文件中给出了能源互联网的定义,即一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态,具有设备智能、多能协同、信息对称、供需分散、系统扁平、交易开放等主要特征。近两年来,相关政策陆续出台、各项技术日趋成熟、试点示范项目相应投产投运,能源行业面临着数十年来最大的变革。
2014年6月13日国家主席习近平在主持召开中央财经领导小组第六次会议时发表重要讲话强调:“面对能源供需格局新变化、国际能源发展新趋势,保障国家能源安全,必须推动能源生产和消费革命”。2015年3月,中共中央、国务院“关于进一步深化电力体制改革的若干意见”通过中发[2015]9号文正式下发,拉开了电力体制改革的大幕,之后相关政策密集推出,其中与能源互联网直接有关的政策如下表所示。这些政策对能源互联网在园区和城镇当中的应用,起到了提纲挈领的指导。
能源互联网的主要技术特征
能源互联网是新能源技术、智能电网技术、信息技术的集成创新,最突出的技术特征有两个。一是电力、冷热和燃气的供应方式多能互补,如下图所示,电力和冷热转化的主要装置是电动热泵,燃气和电力转化的主要装置是燃气轮机,而燃气和冷热转化的主要装置是吸收式热泵,能源供应和转换过程的优化和装置的控制调节的基础是数据,能源管控平台是能源互联网的关键支撑。能源管控平台的工作基础,实际上是系统投入使用后的运行数据和规划设计依照的负荷数据之间的实时比对和修正。
多能互补及主要转换装置
能源互联网的另一个突出技术特征是“源网荷储用”的全过程优化,如下图所示,与从生产环节出发,供应和使用相对独立的传统能源产业不同,能源互联网强调以用户为中心,由“源网荷储用”构成了一种环状结构,对应能源的供应、输配、需求、转移和交易,不再从供应发起到使用结束的单向线性结构。环状结构当中,用户的冷热电需求即负荷,是基础环节,其余四个环节都是针对负荷开展的,从这个角度讲,负荷的数据准确性是非常重要的。
能源互联网的5个环节
技术研究
针对能源互联网开展的关键技术研究有四项。
第一项于需求预测的用户的实时冷、热、电负荷计算,计算机技术的发展,已经让这类计算变得容易和便捷,并且可以利用一些成熟的模拟软件,影响预测结果的原始输入和边界条件要引起设计师的重视。
第二项是用户侧的能效提升技术,是通过节地、节能、节水、环保和室内环境控制五个方向,综合应用新技术新产品,降低需求侧的冷、热、电能耗。
第三项是评价规划方案安全可靠性、运行经济性、技术先进性、环境友好性、产业带动性五个维度的量化指标体系搭建。
第四项是规划阶段指导搭建的,指导能源互联网多个硬件独立、数据管理、统一管控的数字化运维软件系统。