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能源互联网是能源和互联网深度融合的产物, 已经成为当前国际学术界和产业界关注的新焦点, 也是能源行业继智能电网后又一前沿发展方向和重要课题。在能源革命、“互联网+”和创新驱动等国家战略的背景下, 能源互联网将成为能源领域创新创业的沃土。
1能源网和互联网
能源网和互联网具有相互促进的发展历程。互联网刚出现时借鉴了电网源荷互联和负荷即插即用的理念, 实现了不同计算机互联, 以及信息接收端的即插即用和使用透明。之后互联网发展迅速, 进入了双向互动的Web2.0和移动互联网时代, 每个个体既是信息的消费者, 也是信息的生产者, 实现了异种设备的即插即用, 具备自组织、自愈等功能, 产生众多的新业态和商业新模式, 成为当前最活跃的创新创业之土壤。相比之下, 电网发展相对缓慢, 保守内向和自然垄断的局面未发生实质性变化, 大众创新创业的活力明显不足。
互联网的快速发展离不开若干重要理念, 其核心是开放。传统能源网的理念则显得相对保守和内向, 相比互联网最大的差距在于开放性差导致互联程度低: (1)在物理层面, 电、热、冷、气、油、交通等能源子系统存在行业壁垒, 未能实现开放互联;能源网中能量的传输也无法像互联网中信息传输一样灵活可控;导致能源网总能效不高, 可再生能源的消纳受限, 还使得能源生产和消费的便捷性不足。(2)在商业层面, 能源网仍被少数大型公司垄断, 众多的源荷之间难以形成直接对接, 大量的能源用户处于被动地位, 无法以对等的身份参与到能源市场中, 创新创业主体不多, 市场不繁荣。随着可再生能源、分布式发电的迅速发展, 现有的电网越来越难以满足人们对能源民主化、高效化和绿色化方面的高要求, 亟需从互联网汲取最新最先进的理念和技术, 实现电网的升级进化。
2能源互联网的发展目标
1) 能源市场化: 打破行业壁垒, 对接供需双方, 为各种参与者和大量用户的低成本进入及便捷交易提供开放平台, 实现多方共赢, 激活大众创新创业, 为能源革命提供持续动力。
2) 能源高效化: 实现多类能源的开放互联和调度优化, 为能源的综合开发、梯级利用和能源共享提供了条件, 可以大幅提高能源的综合使用效率。
3) 能源绿色化: 通过多种能源的耦合互补、各类储能的应用、需求侧响应等, 支撑高渗透率可再生能源的接入和消纳。
3能源互联网的主要理念
开放: 开放是能源互联网的核心理念, 表现为: 多类型能源的开放互联、各种设备与系统的开放对等接入、各种参与者和终端用户的开放参与、开放的能源市场和交易平台、开放的能源创新创业环境、开放的能源互联网生态圈、开放的数据与标准等。
互联: 互联是开放的重要表现, 为能源的共享和交易提供平台, 是能源互联网创造价值的基础, 包括: 多种能源形式的互联、多类能源系统的互联、多异构设备的互联、各类参与者的互联等。
以用户为中心: 以用户为中心是能源互联网在商业上取得成功的关键, 强调提供极致的用户体验, 满足用户不同品位的便捷用能、便捷生产和交易能源的需求。
分布式: 分布式是推动能源互联网发展的重要动力。光伏等新能源适合分布式, 用户也将成为分布式的能源产消者。
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