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3 信息—能源融合的能源互联网架构
能源互联网的建设势必为我们提供一个坚实的能源支撑体系, 信息利用是智能化的保证, 在信息技术的支撑下实现能源系统整合和智能化改造是主要发展道路, 但采用何种架构、技术来实施还存在诸多争论. 该部分在总结已有成果的基础上, 探讨性地给出了基于能源路由器的信息| 能源融合能源互联网架构, 设想通过设计开发能源路由器实现能源互联网的构建, 并在剩余的部分中重点针对能源路由器的关键技术进行详细分析。
(1) 智能控制为中心的FREEDM 系统
针对可再生能源的日益普及, FREEDM 系统的理念是在电力电子、高速数字通信和分布控制技术的支撑下, 建立具有智慧功能的革命性电网构架吸纳大量分布式能源. 通过综合控制能源的生产、传输和消费各环节, 实现能源的高效利用和对可再生能源的兼容. FREEDM 是多技术融合的产物, 固态变压器为实现与信息网络融合奠定了基础, 市场经济模型考虑加快了市场化步伐. 其中, 固态变压器实现four-quadron 功率流控制, 使得分布电站变得即插即用, 并同时保证电网中用户储能及负载的增加不会相互影响; 系统设计激励策略确保绿色能源的最大化利用, 大幅提升整个系统的能源利用率。
(2) 智能电池为基础的Stem 能量存储系统
Stem 开发的STEM 能量存储系统将电能和能量预测软件结合起来, 软件可随能源价格变化进行实时反应, 使楼宇建筑能够最经济的使用电能。Stem 能量存储系统为间歇式可再生能源的并网提供了可行的探讨。Stem 智能电池相当于能源互联网中的能量“缓存”(cache), 它的广泛应用将大幅提升能源互联网的能源交换能力, 使整个能源网络的总的能源储量和储量变化阈值得到大幅提升, 为能源互联网实现智能调度、能源双向对等整合奠定了基础, 预示着以大数据为特征的能源互联网将开启节能新时代。
(3) 智能电力电子技术驱动的日本数字电网
日本数字电网完全建立在信息互联网之上, 用互联网技术为其提供信息支撑, 通过逐步重组国家电力系统, 逐渐把同步电网细分成异步自主、但相互连接的子电网, 给发电机、电源转换器、风力发电场、存储系统、屋顶太阳能电池以及其他电网基础结构等分配IP 地址. 电力路由器与现有电网及能源局域网相连, 可以根据相当于互联网地址的“IP 地址”识别电源及基地, 旨在通过电力路由器完成能源分配, 架构参见相关文献。
此外, VPEC 公司考虑到日本电流频率存在地区差异的现状, 开发了通过挖掘电流蕴含的信息, 设计了不依赖专门信息网络支持的数字电力供给系统“ECO 网络”. 电力路由器通过邻近电力路由器发来的频率信息来判断邻近发电站所具备的电能余量, 电力路由器能够根据蓄电池剩余电量改变输出电力的频率, 形成站所间自治流通机制. ECO 中信息来源于电力特性, 减少了对信息基础设施的依赖, 结构较为简洁, 为构建轻量级能源互联网提供了借鉴。
上述新能源网络方案表明: 能源互联网必然要具有对能量流控制和信息流融合的能力, 利用信息通道及时反馈能量流状态, 根据信息流反馈及时调整对能量流的控制, 实现信息| 能源一体化是能源互联网的发展趋势。
3.1 信息—能源基础设施一体化趋势
实现能量流与信息流的融合, 有效实现信息实时采集和控制策略实时部署是能源互联网的基本要求。综合计算、网络分配和物理基础设施相融合, 信息{ 能源一体化解决方案得到了多个国家的高度关注, 出现了许多探索性研究成果。
(1) 美国NSF 的Cyber-infrastructure
Cyber-infrastructure 核心在于提供能够融合各种信息技术的框架, 提供具有先进数据处理, 数据存储, 数据管理, 数据整合, 数据挖掘及数据可视化及信息计算能力的研究环境。该架构旨在有效连接实验室、数据、计算机和人等信息因素, 以期支撑信息技术更有效发展。一般地, Cyber-infrastructure采用分层架构, 介质层包括计算、存储和数据通信3个类别, 提供实际运行环境; 传输层提供组网、操作系统及中间固件功能, 为服务层提供各种接口和驱动; 服务层综合上述资源, 提供观察测量装配、虚拟接口设置及协作等服务, 接受高性能计算、数据信息处理和知识管理服务请求; 应用层立足于服务层, 提供局域信息、服务入口和定制应用等服务. 该框架是旨在构建信息融合平台, 为构建智慧能源平台提供了借鉴。
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2025年6月10-13日,全球光储行业年度盛会——SNECPVES第十八届(2025)国际太阳能光伏和智慧能源储能及电池技术与装备(上海)大会暨展览会(简称2025SNECPVES国际光伏储能两会)即将震撼开幕!会议时间:2025年6月10-12日会议地点:国家会展中心上海洲际酒店(上海市诸光路1700号)展览时间:2025年6月11-
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在推动新能源上网电价全面由市场形成的同时,行业面临两大挑战:顶层机制层面,需优化新能源与火电、新型经营主体同台竞价的制度设计;底层技术层面,亟待攻克海量市场主体参与下的优化决策难题。(来源:微信公众号《能源评论》杂志文/钟海旺杨迎作者分别供职于清华大学电机工程与应用电子技术系、清
5月30日,工业和信息化部关于印发《算力互联互通行动计划》的通知,其中提出,推动算力互联在算力资源服务、任务调度、市场交易、开源社区运营等新业态场景应用。推动算力互联在人工智能、科学计算、智能制造、远程医疗、视联网等企业级场景,以及智能驾驶、云渲染、云电脑、云游戏等消费级场景应用。
当前,我国新型电力系统加快建设,新能源逐步向主体电源演进,终端消费电气化水平不断提升,电力远距离配置能力不断增强,新时代电力发展成效显著。与此同时,电力供需平衡压力叠加系统安全稳定风险,电网转型发展问题亟待破解。新时代电网发展要统筹把握好网架结构与支撑电源、新能源与传统机组、交流
5月28日上午,全球能源互联网发展合作组织秘书长伍萱一行到访山东大学,常务副校长吴臻参加会见,共商能源互联网领域产学研协同创新与国际合作新路径。双方就能源政策研究、行业标准建设、复合型人才培养等议题达成多项共识,为推动全球能源可持续发展注入新动能。吴臻系统介绍了山东大学的历史发展、
2021年,美国得克萨斯州遭遇百年一遇的极寒天气,电力系统几近崩溃,近500万人陷入无电可用的困境。这场灾难暴露了高比例新能源系统在极端天气下的脆弱性。在中国西北的风光资源富集区,另一类矛盾同样尖锐。全国新能源消纳监测预警中心数据显示,2025年一季度青海、甘肃、新疆等省的风光发电利用率在9
在全球能源变革的十字路口,中国正以“三场替代战役”与“四大突破”为战略支点,开启一场颠覆传统能源格局的深刻变革。这场变革不仅关乎2030碳达峰、2060碳中和的承诺兑现,更将重塑全球新能源产业链的竞争规则。当欧美国家还在能源转型的十字路口徘徊时,中国已用特高压电网贯通山河,以光伏矩阵点亮
当前,我国虚拟电厂发展在各地“多点开花”。以长三角负荷中心为例,浙江组织虚拟电厂多次参与夏季冬季用电高峰期保供,江苏通过空调、热水器等家电聚合形成“虚拟能量池”,上海市聚合的可调节资源最大调节容量等效于一台大型火电机组,虚拟电厂发展逐步由试点示范向规模化发展过渡。然而,虚拟电厂技
习近平总书记强调指出:“加快发展新一代人工智能是我们赢得全球科技竞争主动权的重要战略抓手,是推动我国科技跨越发展、产业优化升级、生产力整体跃升的重要战略资源。”所谓人工智能(Artificialintelligence,AI),指的是类人智能,主要研究用于模拟和扩展人的智能的理论和方法、技术和应用系统的一
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时值中法建交60周年,当地时间5月6日下午,国家主席习近平在巴黎同法国总统马克龙共同出席中法企业家委员会第六次会议闭幕式,并发表题为《继往开来,携手开创中法合作新时代》的重要致辞。万帮数字能源股份有限公司董事长、星星充电创始人、CEO邵丹薇女士应邀参加会议。当天,星星充电与施耐德电气就
深圳市属国企深圳能源集团妈湾资源场站源网荷储虚拟电厂一体化项目(以下简称:妈湾虚拟电厂)电子大屏幕上,精确到秒的峰值功率和谷值功率,反映了虚拟电厂实时运行能量。妈湾虚拟电厂服务网络内的聚合总容量、总可调容量、资源数量、站点数量、总接入设备一目了然。目前,妈湾虚拟电厂已聚合妈湾园区
3月1日,国网福建经研院多灾害地区配电网规划与运行控制技术国网公司实验室(以下简称“实验室”)利用配-微网数字-物理联合仿真实验平台开展了一系列仿真工况的动态模拟,实现了多灾害耦合场景下电网受灾风险研究。为支撑国网福建电力“三大三先”省级高质量发展示范电网建设,经历了一年多调试,该实
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10月24日上午,由三环集团牵头,联合电力规划总院有限公司、广东能源集团科学技术研究院有限公司、华南理工大学、广东省科学院、佛燃能源集团股份有限公司、中广核研究院有限公司共同建设的“国家能源高温燃料电池研发中心”(以下简称“研发中心”)建设启动会在深圳成功举办。此前,研发中心已被列入
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“报告主控室,T022、T023开关确认在合闸位置!”12月26日10时50分,随着现场运行人员反馈声结束,随即掌声响起,汇能长滩电厂1000千伏送出工程(百鄂Ⅰ线)成功投运。据了解,这是国网蒙东电力2022年投运的第4项能源保供送出工程。汇能长滩电厂1000千伏送出工程为蒙西-天津南特高压输电通道的配套工程
10月26日,国网天津市电力公司完成天津电网主网及中压配电网资源数据治理,累计治理字段不完整、信息录入不规范等问题数据3.6万余条,完成问题整改88项,相关“站-线-变-户”全链条数据准确率达100%,进一步提升了设备专业基础台账数据质量。近年来,随着电网生产运维、供电保障、企业经营管理等方面要
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