能源互联网研究述评
- 格式：pdf
- 大小：511.72 KB
- 文档页数：7
Sustainable Energy 可持续能源, 2018, 8(5), 53-59 Published Online October 2018 in Hans. http://www.hanspub.org/journal/se https://doi.org/10.12677/se.2018.85007
文章引用: 夏珑, 谭琪. 能源互联网研究述评[J]. 可持续能源, 2018, 8(5): 53-59. DOI: 10.12677/se.2018.85007
Review on Energy Internet Research Long Xia, Qi Tan Department of Law and Politics, North China Electric Power University, Baoding Hebei
Received: Sep. 26th, 2018; accepted: Oct. 11th, 2018; published: Oct. 18th, 2018
Abstract At present, with the rapid development of China’s economy, the Chinese government has to face the challenges of energy shortage and serious environmental pollution, and energy problem has become a key factor restricting China’s economic and social development. The energy Internet is the main tool to solve such problems. This paper reviews the research on energy Internet from four aspects: academic history, concept and characteristics, function and significance, functional structure and key technology, in order to lay a foundation for further research on energy internet.
Keywords Energy Internet, Review
能源互联网研究述评 夏 珑，谭 琪 华北电力大学法政系，河北 保定
收稿日期：2018年9月26日；录用日期：2018年10月11日；发布日期：2018年10月18日
摘 要 当前，随着中国经济的快速发展，能源匮乏与环境严重污染问题是中国政府面临的巨大挑战，能源问题变成了制约中国经济社会等发展的关键因素。能源互联网是解决此类问题的主要工具。本文从能源互联网研究的学术简史、概念与特征、作用与意义、功能结构与关键技术四个方面综述国内外学者对能源互联网的研究，以期为能源互联网的进一步研究奠定基础。
关键词 能源互联网，述评 夏珑，谭琪 DOI: 10.12677/se.2018.85007 54 可持续能源
Copyright © 2018 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
1. 引言 以化石能源集中式利用为特征的传统经济和社会发展模式正在逐步发生变革，而以新能源技术和互联网技术为代表的第三次工业革命正在兴起，作为第三次工业革命的核心技术，能源互联网力图结合可再生能源技术与互联网技术，推动分布式可再生能源的大规模利用与分享，促进电力、交通、天然气等多种复杂网络系统的相互融合。随着能源互联网的进一步发展，通过梳理文献可以发现，国外学者对能源互联网的研究成果相对较多，而在中国，互联网技术与能源的融合尚处于初级阶段，能源互联网发展的顶层设计，以及具体的示范工程项目都刚刚起步，政策实务与理论学界领域研究成果较少，也未能形成系统理论与实践经验。现阶段，我国能源互联网发展及相关政策制定，仍然需要进一步借鉴发达国家的成功经验。 2. 能源互联网研究学术简史
由于人类大规模开发利用化石能源导致资源紧张、环境污染、气候变化等诸多全球性难题，对人类生存发展构成严重威胁，建立在传统化石能源基础上的能源发展方式已经难以为继。新能源的出现为传统化石能源的困境的解开创造了条件，以新能源为核心的能源互联网的兴起更是将人类能源的进程推动到了一个新的阶段。与此同时，围绕能源互联网的世界范围内的学界研究的成果也方兴未艾。我国能源互联网研究在世界影响下，也逐步成熟发展可以概括总结为以下几个阶段： 第一阶段，能源互联网初创，国内研究萌芽阶段。早在2008年，美国、德国政府已经开始能源互联网的研究与实践。美国政府自2008年开始资助北卡罗纳州立大学的FREEDM电网项目，每年仅官方资助经费就高达1800万美元，此外还联合了其他若干著名大学和跨国企业进行共同研究。德国联邦政府2008年提出“E-Energy”并在六个城市推出了“E-Energy”能源互联网示范项目，以新型的ICT通讯设备和系统为基础，以最先进的调控手段来应付日益增多的分布式电源与各种复杂的用户终端负荷。国内学者曾对德国学者的研究进行关注，并进行了文献的翻译，在国内能源学界产生了一定的影响[1]。 第二阶段，能源互联网发展国内起步阶段。2012年美国未来学家里夫金的“第三次工业革命”传到中国之后，中国学界、政界、企业关于“能源互联网”的研究开始升温。2015年，国务院在国发40号文《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中提出建设“互联网+智慧能源”，意见表示要通过互联网促进能源系统扁平化，推进能源生产与消费模式革命，提高能源利用效率，推动节能减排。2015年9月26日，习近平总书记在联合国发展峰会上发表重要讲话，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。现实的需求，政府的推动成为中国学者研究“能源互联网”的巨大推力，“能源互联网”的研究走向高潮。 第三阶段，能源互联网在中国全面推进阶段。该阶段以2017年由国家发展改革委、国家能源局、工业和信息化部发布的《关于推进“互联网＋”智慧能源发展的指导意见》为标志。在《关于推进“互联网＋”智慧能源发展的指导意见》中，明确了能源互联网是推动我国能源革命的重要战略支撑，对提高可再生能源比重，促进化石能源清洁高效利用，提升能源综合效率，推动能源市场开放和产业升级，形成新的经济增长点，提升能源国际合作水平具有重要意义。同时明确了能源互联网发展的两个阶段，“能源互联网是一种能源产业发展新形态，相关技术、模式及业态均处于探索发展阶段。为促进能源互联网
Open Access夏珑，谭琪 DOI: 10.12677/se.2018.85007 55 可持续能源
健康有序发展，近中期将分为两个阶段推进，先期开展试点示范，后续进行推广应用，确保取得实效”。第一个阶段是着力推进能源互联网试点示范工作，第二个阶段是着力推进能源互联网多元化、规模化发展。如今，能源互联网的试点示范工作正在推进过程中。 3. 能源互联网的概念与特征研究
概念及特征界定是进一步研究的基础，也是相关政策制定的逻辑起点，事关能源利益的分配，不同国家对能源互联网的定义并不完全相同。能源互联网作为具有重大影响的新生事物，其概念、特征等关键问题还在讨论和发展中。学术界和工业界、能源领域和信息领域、技术专家和经济专家都对这个主体做出各自认知。
能源互联网的概念 美国著名学者杰里米·里夫金在其新《第三次工业革命》一书中，首先提出了能源互联网的愿景，引发了国内外的广泛关注。里夫金所倡导的能源互联网的内涵主要是利用互联网技术实现广域内的电源储能设备与负荷的协调、最终目的是实现由集中式化石能源利用向分布式可再生能源利用的转变。在他的书中对“能源互联网”的界定是模糊的，只是一种愿景。 美国的北卡罗来纳州立大学华人教授黄勤(2011)认为“能源互联网”一个消费者能灵活使用居住区配电系统的能源系统。他的概念重点放在用户方面，目标是每个用户都在电力的传输、分配和交易中扮演更重要角色，把百年来封闭的电力市场改造成与互联网一般有竞争力的现代化商业发展模式。 中国国家电网董事刘振亚在《全球能源互联网》书中对能源互联网的界定分两个层面：坚强智能电网与全球能源互联网。他强调能源的全球互联，强调新能源的开发与利用，从而加快实现“两个替代”，即在能源开发上实施清洁替代，以水能、太阳能、风能等清洁能源替代化石能源，推动能源结构从化石能源为主向清洁能源为主转变；在能源消费上实施电能替代，以电代煤、以电代油、电从远方来，来的是清洁发电，提高电能在终端能源消费中的比重[2]。 电力研究机构与大学的学者对“能源互联网”的理解与国网不太一样，如董朝阳等(2014)认为能源互联网是以电力系统为核心，以互联网及其他前沿信息技术为基础，以分布式可再生能源为主要一次能源，与天然气网络、交通网络等其他系统紧密耦合而形成的复杂多网流系统[3]。 马钊，周孝信等(2015)在综合国外政府的实践与学者的研究之后，总结出“能源互联网”是以电力系统为中心，智能电网为骨干，互联网、大数据、云计算及其他前沿信息通信技术为纽带，综合运用先进的电力电子技术和智能管理技术，能够实现横向多源互补、纵向源−网−荷−储协调的能源与信息高度融合的下一代能源体系，同时具有扁平化性，面向社会的平台性、商业性和用户服务性[4]。 曹军威教授(2014)认为，能源互联网是互联网技术、可再生能源技术与现代电力系统的结合，是信息技术与能源电力技术融合发展的必然趋势[5]。 曾鸣教授(2015)认为能源互联网是以电力系统为核心与纽带，构建多种类型能源的互联网络，利用互联网思维与技术改造能源行业，实现横向多源互补，纵向“源–网–荷–储”协调，能源与信息高度融合的新型(生态化)能源体系。其中，“源”是指煤炭、石油、天然气、太阳能、风能、地热能等各种一次能源以及电力、汽油等二次能源；“网”涵盖了天然气和石油管道网、电力网络等能源传输网络；“荷”与“储”则代表了各种能源需求以及存储设施[6]。 查亚兵等人在《关于能源互联网的认识与思考》中认为，从政府管理者视角来看，能源互联网是兼容传统电网的，可以充分、广泛和有效地利用分布式可再生能源的、满足用户多样化电力需求的一种新型能源体系结构；从运营者视角来看能源互联网是能够与消费者互动的、存在竞争的一个能源消费市场；
