国外能源互联网发展实践综述

国外能源互联网发展实践综述2国网吉林省电力有限公司经济技术研究院3江苏两京科技有限公司摘要：能源互联网在欧洲、美国、日本等发达国家已形成了实践案例和成功经验。本文梳理了国外能源互联网的发展进程，综述了典型国家根据自身国情和能源系统特点进行的能源互联网实践探索，并研究了各国能源互联网示范工程项目及典型企业开展的富有特色的能源互联网业务。关键词：能源互联网；发展；综述一、国外能源互联网发展实践的特点在发展实践方面，国外能源互联网示范工程普遍将重点放在用户侧，聚焦区域能源互联网的先进理念、关键技术和重点元素，如德国的欧瑞府能源科技园（EUREFCampus）、丹麦EnergyLabNordhavn项目、日本的晴海奥运村均是结合本国国情、理念及技术的区域能源互联网探索项目。二、欧洲能源互联网发展1.发展概况欧洲是最早提出能源互联网概念并最早付诸实施的地区，其投入大，发展也最为迅速。早在欧盟第五框架（FP5）中，有关能源协同优化的研究被放在显著位置，如DGTREN（DistributedGenerationTransportandEnergy）项目将可再生能源综合开发与交通运输清洁化协调考虑；ENERGIE项目寻求多种能源（传统能源和可再生能源）协同优化和互补，以实现未来替代或减少核能使用；Microgrid项目研究用户侧综合能源系统（其概念与美国和加拿大所提的IES和ICES类似），目的是实现可再生能源在用户侧的友好开发。在后续第六（FP6）和第七（FP7）框架中，能源协同优化和综合能源系统的相关研究被进一步深化，MicrogridsandMoreMicrogrids（FP6）、Trans-EuropeanNetworks（FP7）、IntelligentEnergy（FP7）等一大批具有国际影响的重要项目相继实施。欧洲各国除了在欧盟框架下统一开展能源互联网相关技术研究外，还根据自身需求开展了大量更为深入的有关能源互联网系统的研究，如英国HDPS（highlydistributedpowersystems）项目关注大量可再生能源与电力网间的协同，HDEF（highlydistributedenergyfuture）项目关注智能电网框架下集中式能源系统和分布式能源系统的协同等；而德国自2011年开始，在环境部和经济与技术部等机构的统一领导下，每年追加3亿欧元，从能源全供应链和全产业链角度，实施对能源系统的优化协调，近期关注的重点则是可再生能源、能源效率提升、能源储存、多能源有机协调以提高能源供应安全等方面。2.典型案例位于德国柏林西南部的欧瑞府能源科技园（EUREFCampus）是一处致力于实践能源转型先进理念的智慧园区。整个园区80%-95%的能源需求由风、光、地热、沼气等可再生能源满足，通过智能微电网系统、超低能耗建筑、基于物联网的控制系统等技术，实现可再生能源高效利用、电动汽车智能充放电、冷热储能灵活转换以及能源便捷交易等。三、美国能源互联网发展1.发展概括在技术上，美国非常注重与能源互联网相关理论技术的研发。美国能源部在2001年即提出了综合能源系统（IntegratedEnergySystem，IES）发展计划，目标是提高清洁能源供应与利用比重，进一步提高社会供能系统的可靠性和经济性，而重点是促进对分布式能源（DER）和冷热电联供（CCHP）技术的进步和推广应用。2007年12月美国颁布能源独立和安全法（EISA），明确要求社会主要供用能环节必须开展综合能源规划（IntegratedResourcePlanning，IRP），并在2007-2012财年追加6.5亿美元专项经费支持IRP的研究和实施；奥巴马总统在第一任期，就将智能电网列入美国国家战略，以期在电网基础上，构建一个高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的综合能源系统，以保证美国在未来引领世界能源领域的技术创新与革命。在需求侧管理技术上，美国包括加州、纽约州在内的许多地区在新一轮电力改革中，明确把需求侧管理和提高电力系统灵活性作为重要方向。2.典型案例美国AutoGrid公司业务领域主要涉及能源大数据，业务内容包括能耗预测、优化运行、需求管理，其发展战略是为智能仪表创造大脑。需求客户端产品主要包括用电量预测、结合电价信息实现需求响应及需求侧管理分析；智能家庭产品电网运行端产品主要包括需求响应管理、发电及电网动态负荷预测及电网运行故障预测。AutoGrid建立了能源数据云平台架构，专门建立了公共设施后台，通过需求响应优化及管理系统（DROMS）对能源需求侧（工业、企业、居民）的数据进行收集与分析，并将这些数据上传到能源数据云平台（EDP）进行云分析预测与云存储。其商业模式包括SaaS模式、共享收益模式和合作模式。其中，SaaS模式是用户按照AutoGrid为其处理的数据量付费；共享收益模式指的是AutoGrid给客户发送报告，客户进行需求响应，与客户分享收益；合作模式指的是给设备商提供软件，向设备商收取许可证费用。四、日本能源互联网发展1.发展概况日本的能源严重依赖进口，因此日本成为最早开展综合能源系统研究的亚洲国家。2009年9月，日本政府公布了其2020、2030和2050年温室气体的减排目标，并认为构建覆盖全国的综合能源系统，实现能源结构优化和能效提升，同时促进可再生能源规模化开发，是实现这一目标的必由之路。在日本政府的大力推动下，日本主要的能源研究机构都开展了此类研究，并形成了不同的研究方案，如由NEDO于2010年4月发起成立的JSCA（JapanSmartCommunityAlliance），主要致力于智能社区技术的研究与示范。智能社区类似于加拿大ICES方案，是在社区综合能源系统（包括电力、燃气、热力、可再生能源等）基础上，实现与交通、供水、信息和医疗系统的一体化集成。TokyoGas公司则提出更为超前的综合能源系统解决方案，在传统综合供能（电力、燃气、热力）系统基础上，还将建设覆盖全社会的氢能供应网络，同时在能源网络的终端，不同的能源使用设备、能源转换和存储单元共同构成了终端综合能源系统。2.典型案例日本关西电力公司，业务领域涵盖电力业务、燃气业务、信息与通讯业务、民生业务，客户群体包括大型工商类用户、小型商业与家庭用户等。在2015年前，关西电力主要以电力事业为核心，另外三个板块板块（IT、综合供能、民生服务）为相对独立的业务板块。随着电力零售市场逐步放开，售电与售气业务受到冲击，在2016年集团旗下通讯公司K-Opticom销售通信和售电绑定套餐，2018年推出电气套餐NattokuPack电气共售套餐，集团开始整合其业务，并初步形成了以电+气综合供能为核心，与另外三个板块互相融合共同增长的业务模式。在大社会环境的“5D现象”驱使之下，集团提出了以数字化转型为驱动力的整体战略，并适时与埃森哲成立新的合资公司k4digital来推动转型。参考文献：董朝阳,赵俊华,文福拴,等.从