智能电网与能源网融合的模式及其发展前景论述

智能电网与能源网融合的模式及其发展前景论述【摘要】本文主要分析了智能电网与能源网融合模式，重点探究了智能电网与能源网融合关键技术及不同融合模式发展前景，其不仅可以充分发挥智能电网与能源网融合的效果，而且还可以满足市场经济发展需求。通过对智能电网与能源网融合模式进行研究，以期为能源结构优化提供可靠保障，创造出最大化的经济与社会效益。【关键词】智能电网；能源网；融合模式；关键技术；发展前景如今，传统化石能源开始慢慢枯竭，加之对生态环境造成的严重污染，致使能源生产、消费与节能减排产生了比较大的矛盾，在一定程度上推动了新能源开发技术的发展。基于“互联网+”时代背景下，催生了智能电网和能源网的有效融合，其中能源网一般是指供冷/热网、天然气网、氢能源网等除电网外的其他能源传输网络，其不仅兼具信息融合和物理融合的优势，而且还可以确保能源系统的安全性与经济性，进而达到优化能源结构，提高能源利用率的目的。智能电网与能源网常见的融合模式1.1智能电网2.0通常情况下，智能电网具备自愈、互动、更高经济效益和更高安全性的特点，并且能够与分布式能源兼容。在智能电网2.0背景下，在市场博弈中，电力行业占据着比较重要的地位。从物理融合层面进行分析可以发现，能源的利用具有多方面的特征：（1）从宏观角度来看，以直流大电网或高压交流作为主干网架，实现了对不同区域电网的有效连接，不仅可以实现电网间的优势互补，而且还可以提高能源的利用率；（2）从微观角度看，构建了微电网单元，其能够实现对DG的有效接入，而且还能够实现区域能源的自治。如今，随着传统化石能源的不断减少，可再生能源成为了未来的主要发展趋势，其能够将可再生能源转化为电能进行传输，这就使得传统能源不再是唯一能够利用的能源类型。在进行信息融合过程中，智能电网2.0具备独特的通信网络，其可以实现大数据和云计算等互联网技术的有效融合。通过其强大的通信计算能力和量测体系，新融合的网络具备更高的弹性，以此来确保系统运行的高效性和安全性。1.2互联能源网智能电网和能源网在融合网中属于平等的主体，由此产生了互联能源网，而且两者在互联能源网中能够实现共存，其中最重要的思想就是趋向中心化，不必借助其他网络作为主导。在互联能源网中，还可以借助能源转换器来实现各种能源在物理上的有效交互和连接。未来DG将会实现高度渗透，并使各种能源通过DG来实现有效转换，以此来削弱智能电网的统治力。与智能电网类似，互联能源网主要是以专用网络为核心，但是其区别在于智能电网所采用的专用网络可以与能源网实现通用。在引用大数据、云计算等技术后，借助计算机平台能够实现对各形式能源的统一管理，并确保在不同能源间达到供需平衡，在保证能源系统稳定、安全运行的同时，有效提高资源利用率。1.3互联网+能源网如今，随着互联网的快速发展，使得互联网技术在很多传统行业中得到有效渗透，由此产生了“互联网+”模式。通常情况下，在互联网和能源网融合阶段，传统能源行业被完全颠覆，加之新技术革命的出现也为商业模式的创新提供了可能性。在互联网+能源网模式下，互联网具备多个决策主体，其可以通过各决策主体间的博弈来构建物理网络，这就使得大多数能源供应商通过改革创新来吸引更多的用户，创建了一系列的能源供应源，在一定程度上推动了能源传输通道的建设。实际上，互联网+能源网融合模式，主要以互联网为核心来进行信息网络的建设，以此来满足各决策主体对信息的基本需求。基于互联网+能源网背景下，能源价格和交易准则以及能源供应商的信息均可以通过互联网平台来实现共享和自由交易。智能电网与能源网融合关键技术2.1能源存储技术在智能电网与能源网融合过程中，借助储能技术可以实现对负荷的平滑处理，从而使可再生能源发电的随机波动性和间歇性问题得到解决，这样既可以降低峰谷差，而且还可以提高现有系统设备的运行效率和利用率。与电能存储技术进行对比可以发现，在储热技术中潜热储热和显热储热发展相对比较成熟，但两者长期储热损耗较大，储热周期有限，因此不适合进行远距离传输。在进行智能电网与能源网融合时，储能技术的应用约束指标有经济成本和技术水平，其中经济成本又涉及到运行成本和设备制造成本。技术水平涉及到储能设备的使用寿命、转换效率及是否可以满足大规模生产需求。2.2能源转换技术在进行智能电网与能源网融合阶段，能源转换器这一媒介得到了广泛应用，除了包括传统风、光、水、核、化石能源等一次能源向热能、电能、化学能转化技术外，近些年来冷热电联产（CCHP）、电转气（P2G）技术、固态变压器及直流变压器等技术也得到了广泛应用。与储能技术一样，在融合网络中，能源转换技术的应用约束指标也包括了经济成本和技术水平。直流变压器、固态变压器等是基于降低经济成本、突破能源转换技术的基础上来构建以电网为核心的智能电网与能源网融合平台，以此来提高能源转换效果。2.3能源传输技术与能源存储与转换技术类似，能源输送技术同样涉及到经济成本和技术水平两项应用约束指标，其中，传输效率被看作是关键指标。如今，在远距离、跨区域能源传输通道上，侧重于天然气传输和电能传输，由于受传输效率的限制，供/冷热网规模主要局限于城市区域级。基于市场经济体系下，未来的能源联合输送技术具备比较广阔的发展前景，在工程应用上待其技术要素和综合经济可行时，可以推动传统单一能源、单一管道输送方式进行革新。同时，在能源终端，借助联合输送模式可以更好的满足用户对能源的多样化需求，在降低多级能源转换能耗的同时，达到节能环保要求。智能电网与能源网不同融合模式发展前景（1）如今，在传输效率上，电能具有比较明显的优势。目前，在电网基础设施完善、能源市场管制较强、能源资源分布与负荷不均，且负荷类型相对比较单一的地区适合发展智能电网2.0融合模式，如我国西南、西北部辽阔地带等；（2）在油气资源、波浪潮汐能、地热等一次能源比较丰富，且能源市场得到管制、地域相对狭小的区域，可以构建互联能源网融合模式，其不仅可以充分发挥该能源资源的优势，而且还可以实现多源并存，进而有效提高能源的利用率，如海岛等；（3）在互联网基础设施相对比较发达、市场行为活跃，且能源市场管制放开的大城市，可以借助互联网平台的边际成本低特点来对现有的商业模式进行创新，并对传统能源行业进行革新，以此来构建互联网+能源网融合模式，如售电公司和区域性自营的配电网等。实际上，智能电网2.0、互联能源网、互联网+能源网是不同技术条件、不同宏观政策导向及不同地域环境约束下的产物，其能够适应于不同的场景。随着经济社会的发展和时间的推移，三种融合模式可以实现统一，逐步形成以某种融合模式为核心的发展格局，其主要取决于在经济成本和技术水平方面未来关键技的突破情况。结束语综上所述，随着传统化石能源的减少，推动了能源结构和利用方式的转变，进而为智能电网和能源网的有效融合奠定了基础，衍生出了智能电网2.0、互联能源网、互联网+能源网三种融合模式，此时就需要结合各个地区的实际情况来对融合模式进行科学、合理的选择，这样既可以提高智能电网和能源网融合效果，而且还可以提高我国能源利用率，进而推动我国的健康、可持续发展。参考文献：[1]张扬,沈俊,孙东方.智能电网与能