摘要:全球能源互联网基于全球能源观,从分析世界能源发展现状和挑战入手,得出能源发展趋势的结论:实施“两个替代”是能源发展的必然趋势;世界能源的可持续性发展,必然要走安全、清洁、高效之路。
关键词:全球能源互联网;清洁能源;绿色发展
引言
2015年9月26日,习近平主席在联合国发展峰会上宣布,“中国倡议探讨构建全球能源互联网,推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求”,对于推动全球能源革命,应对气候变化挑战,实现经济社会环境协调发展具有重大而深远的意义。建设“美丽中国”,加大环境治理力度是重中之重。
一、能源互联网概述
当前学术界已经开始了对能源互联网技术的研究,并取得了良好成果。在总结相关学者诸多研究的基础上,可以将能源互联网定义为:在综合运用各种先进电子技术、信息技术、智能管理技术的基础上,由大量分布式能量采集装置、分布式能源储存装置等连接在一起后构成的电力网络节点技术,在该网络中,能够实现能量的双向流动与对等交换。
能源互联网由多个能源局域网络相连接后组成,包括能源路由器、配电网、储能设备等,能够同时满足并网、脱网工作的要求。整个能量路由器由固体变压器与智能能量管理组成,其中智能能量管理能够收集能源局域网中所反馈的数据,并且在获取能量储存数据后,能做出科学的决策。为了保证整个能源互联网的运行质量,在能源互联网控制中,需要保证上一级母线具有较高的故障处理能力,并且能实现对任何故障的快速隔离,最终保证运行质量。
二、能源互联网的主要特征
1、网络化
能源互联网的主要供应能源是具有分散性的可再生能源。我们需要建立就地收集、存储和使用能源的网络来实现最大限度的收集和使用可再生能源,此类能源网络具有单个规模小,分布范围广的特点,因而每一个微型能源网络都是构成能源互联网的一个节点。
2、互联性
由于大范围分布式的微型能源网络不能全部保证自给自足,所以需要连接起来进行能量交换才能保证平衡能量的供给与需求。与关注如何将这些要素“接进来”的传统电网不同,能源互联网更加注重于将分布式发电装置、储能装置和负载组成的微型能源网络连接起来。
3、开放性
能源互联网是一个对等、扁平和能量双向流动的能源共享网络。发电装置、储能装置和负载能够“即插即用”,而且只要符合操作标准,此类接入都是自主的,从能量交换的角度看没有任何一个网络节点比其它节点更为重要。
4、智能化
在能源互联网中,能源的产生、传输、转换和使用都应该具备一定的智能化,以保障整个系统的稳定运行。
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三、构建全球能源互联网 推动清洁能源绿色发展
1、能源互联网储能技术
在能源互联网体系中,风能和太阳能等新能源是重要的组成部分,但风能和太阳能都受到自然环境的制约,很难直接应用到电网,因此储能技术十分关键。基于能源互联网的能源存储应具有较强的适应性,没有特殊的地理位置要求,可以在各个地区投入使用,因此能源互联网的储能装置有一定的要求:使用寿命长,较长的寿命才有实用价值;能量密度高,尺寸和重量越小越好;功率密度高,以确保系统能够应付意外情况;建设成本低,具有一定的经济价值。随着能源互联网的深入,其服务范围也不断扩大,因此需要综合考虑实际需求,不断开发和改进相应的储能产品,提高储能技术的适应性。
2、能源互联网节能技术
能源互联网节能技术的商业模式包括基础装置层、建模层、管理控制层和反馈层四个方面。基础装置层包括进行基础装置安装,主要内容是对耗能数据的测量及采集,是节能技术的前提。建模层是从各个方面分析以及分类处理基础装置层的采集数据,提供一定程度能耗预算,为资源消耗预算提供参考。控制层是是实现节能的关键环节,可以通过合理的工序优化和改善受益单位的用电设备,有效降低能耗。反馈层相关数据的对比分析能够获得管理控制层的能耗管理效果,获得能耗优化的综合评价,有利于建模和完善能耗管理机制。
3、可再生能源发电技术
能源互联网发电设备包括传统能源发电和可再生能源发电,其中最主要的是可再生能源发电。可再生能源发电主要包括风力发电、太阳能发电、水力发电、生物质能发电、潮汐发电等。当前主流的研究方向集中在风力发电和光伏发电。风力发电技术在可再生能源领域中发展相对成熟,是新能源发电技术中具有商业化和规模化的。太阳能光伏发电有很多优点,如无噪声、无污染、不受地域限制且分布广泛、不消耗燃料、建设周期短、经营成本低、无长距离传输、可现场使用、结合建筑物具有更好的便利性等。所以太阳能光伏发电是一种常规发电无法比拟的发电方式。在能源互联网中,任何有风能和太阳能的地方均可以作为一个小电站配合电网进行供电。
4、远距离输电技术
远距离输电技术符合我国当前电力发展的预期,也是国际能源革命的重要组成部分。运用远距离大容量输电技术不仅能够解决能源传输问题,而且能节省煤炭资源,因为输电的经济性、效率性远远优于输送煤炭。该技术是高新技术的集成,在优化其他产业的研发和加快其结构调整等方面都能够起到催化作用。
结语
综上所述,全球能源互联网将为储能、节能、发电、输电等领域拓展新的增长空间,我们需准确把握这一未来发展方向,放眼全球,从发展的战略高度看待能源问题,用绿色能源的大视野去观察能源问题。
参考文献:
[1]曹军威,孟坤,王继业,等.能源互联网与能源路由器[J].信息科学,2014(6):714~727.
[2]查亚兵,张涛,谭树人,等.关于能源互联网的认识与思考[J].国防科技,2012(5):1~6.
[3]邬捷龙,杨健. 能源互联网技术的现状及发展趋势研究[J]. 电网与清洁能源,2016,32(3):8-12.
论文作者:杨阳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/18
标签:能源论文; 互联网论文; 能量论文; 装置论文; 全球论文; 技术论文; 储能论文; 《电力设备》2017年第28期论文;