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摘要:人类生产与生活都是以能源为基础,社会经济运行的基石也是能源。目前,人类的能源体系主要以煤炭与石油等化石能源为主。但是地球所蕴藏的化石能源已消耗近半,且化石能源的使用还伴随着环境污染等问题。因此,人类寻求新型的能源体系,一方面能提高能源使用率,另一方面能尽可能避免对环境造成污染。能源互联网就是在这种背景下提出的。
能源互联网是采用先进的电子技术、输变电技术、信息技术以及智能管理技术等,将分布式能源采集、储存设备与负载连接,从而构成一个能量网络,实现能源的互联互动。基于能源互联网的分布能源发展模式,从根本上改变了传统能源的使用模式,是能源结合使用的产业革命,是进一步推动我国能源发展的必然选择。
关键词:能源互联网;分布式能源;发展模式
1?能源互联网的架构分析
能源互联网是以电力系统为核心的能源系统实现形式,其架构充分借鉴了互联网技术,并结合通信与能源技术而构建的能源网络。能源互联网采用的是协同式的由下至上分散自治管控模式,有效融合了分布式能源、电网以及石油管网。
1.1?能源局域网
能源局域网属于自成系统的一个底层单元,可针对不同用户,提供可靠的供能,网络中涉及智能管理系统、储能与变流装置、分布式能源与就地负载等。其中,储能装置能优化组合不同形式的能量,常见的有风能、太阳能等,从而产生人们所需的冷热能源,也就是人们平时所说的“冷热电”三联供模式。能源局域网的基本架构如图 1 所示。
1.2?能源广域网
能源广域网的最主要特征是开放性、互联性以及智能化,其是通过互联协议与分配设施实现“能源微网”的联通。在整个通信过程中,必须确定域、实体、接口以及数据流的具体组成,从而实现多能互补。其中,能源广域网中的智能化主要是指智能分配,是指借助于能效优化系统、能量交换机、能量路由器等实现信息流的实时反馈,并以此对能量流进行有效控制,最终达到电力分配的最优化。此外,通过能源广域网的智能分配功能还可实现不同区域“上传能量”的优化处理、“用能需求”的网络统一调配。
图 1?能源局域网基本架构
1.3?能源主干网
能源主干网主要承担大规模的能源生产端与消耗端的联通与调配,其发展主要是针对高级的智能电网。能源主干网的建设可延伸至微电网,实现智能化设备的集成,实现高效、低碳的能量利用。该种能源互联网以信息为中心,基于互联网模型的体系架构,实现能源设施的耦合,与信息的直接传输与交换有着本质的区别。能源主干网是基于分层分级的架构,在配电网上构建局域与广域的互联层,并与地区、国家,甚至是洲际能源互联网形成联接,这是真正意义上的多层级协调衔接的资源配置体系。
2?分布式能源发展模式
形成了以天然气应用为核心、多种分布式能源协同发展的新型业务格局。目前已成熟应
用的技术包括:燃气冷热电三联供、燃气锅炉、电制冷机组、地源热泵、太阳能等,以及上述多种能源技术相耦合的智能化供应体系。积极拓展储备生物质技术、中深层地热技术、天然气利用新技术、微电网、储能等技术。采用“多能协同,智慧耦合“综合智慧能源技术,以燃气冷热电三联供作为基础能源保障,优先利用地热能、太阳能等可再生能源,配合蓄能、储能技术,以智能化的调度平台有效保障区域能源供应。
提高能源供应充裕性和安全性:以天然气作为基础保障,耦合可再生能源,弥补可再生能源不连续、不稳定的问题。将分布式能源进行统一规划、分步开发,多个能源站实现互联互通、智能备用,使能源得到充分利用,保障系统安全稳定。
智能化能源运营管理平台:结合可再生能源的特性,进一步降低运行成本,实现多能协同,智能耦合。
分布式、组团式能源开发及供应,组建区域能源冷、热、电一体化供应的微能网:对多种能源形式实行统一规划、分布供应,建立分布式能源互联网,精准调度,有序供应。
系统化整体式规划、设计、投资、开发、建设、运营及维护:通过智能规划、管网规划,实现一体化设计,使能源供应结构优化,提升系统能源效率,降低造价。
3结语
能源互联网在于改变传统的单一能源供给模式,构建新型的能源体系,实现能源的互通互补。而基于能源互联网的分布式能源发展模式是实现能源互联的关键所在,能通过智能化的能量网络,整合分布式、多样化以及间歇性的能量需求,为人类提升再生能源的高效利用率。分布式能源作为能源互联网中的重要能源,将会是人类未来的主要能源,也将是能源生态发展中的主要可替代能源,其发展模式有着广泛的应用前景。
参考文献
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论文作者:韩战
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年15期
论文发表时间:2019/10/29
标签:能源论文; 互联网论文; 分布式论文; 互联论文; 模式论文; 能量论文; 技术论文; 《建筑学研究前沿》2019年15期论文;