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针对规模化推广分布式能源,尤其是高比例分布式可再生能源接入的系列问题,未来以智能微网为基础构建能源互联网将是发展方向。主要包括信息融合、能源融合和网架。信息融合是指通过信息-设备-网络的广域融合,实现信息的扩展、融合、分析和挖掘,提供更多感知信息和决策;能源融合是通过多种能源相互补充和转化,发挥不同供用能系统间的互动和转化能力,并充分利用电能需求、天然气需求、供热需求间的峰谷交错,既能改善可再生能源间歇性和随机性的缺陷,也有利于提高能源综合利用效率,增强运行灵活性和互动能力;网架是指通过基于多端直流的能量路由器互联,将垂直网络扁平化,释放网络更大的能源接入潜力和互动能力。
肖立业指出,未来智能微网的关键技术及发展方向是支撑区域智慧能源互动的信息技术与系统、基于能量路由互联的供能网络相关技术和能源互联网下的互动、控制与管理。
目前,信息-能源-设备-电网从信息上仍然存在割裂,整个能源互联网系统中的信息孤岛依然存在,需要信息-能源-设备-电网的融合;分布式能源和微网在生产过程和用户用电过程中,信息不仅不完整且缺乏关联和挖掘,阻碍其更加高效地融入系统并提供辅助服务。
支撑区域智慧能源互动的信息技术与系统的关键技术包括分布式能源信息、电网生产管理信息、地理气象信息的多源异构数据融合,系统状态、运行、资产、维护等多维数据挖掘与分析技术,信息物理融合的计算、感知、控制、风险预警与预防技术,能效管理与辅助决策。
交流网络难以做到同一层相互连接,采用基于多端直流的能量路由器将能够在同一层可挖地相互连通,转移能量,释放网络更大的能源接入潜力和互动能力。不仅在电网上打破结构限制,并且在能源网络上实现多能源间的互联互济。
基于能量路由互联的供能网络的关键技术包括多能耦合能源互联的建模和计算分析,能源互联微网群的系统网架与规划技术,能量路由器等关键设备技术,大规模微网互联网络的稳定控制与运行决策技术。
用户/分布式能源具有生产者属性,不仅需要主动配电网对分布式能源进行主动控制和管理,也需要用户/分布式能源/微网等主动参与需求响应;大量信息数据和区域较大范围聚合意味着变量大幅增加,目前控制和优化模型均为简化模型,且难以保证最优。
能源互联网下的互动、控制与管理的主要关键技术包括电力改革下微网与电网间互动机制、业务架构及仿真关键技术,微网群参与辅助服务的聚合优化和控制,复杂互动环境下全局优化方法。
伴随其清洁、高效、绿色用电的需求也日益增长,用户侧的电动汽车充电站、分布式储能、热电联产、可再生能源等多类型新型用户和能源有大量的接入需求。
微网群互联和互动构成的能源互联网将在满足高度供电可靠性和高效率的前提下,为用户侧各类型用电设备和分布式能源提供良好的接入环境,并能够充分利用用户侧资源,使电网和用户共同受益。
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