登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
曹军威,孟坤,王继业,杨明博,陈震,李文焯,林闯
摘要:日益紧张的能源供需矛盾和环境压力等要求可再生清洁能源应该在未来能源体系中承担主要能源供给任务. 能源传输技术、存储技术、信息通信以及高性能计算技术的发展为有效利用分布式、间歇性可再生能源提供了技术支持. 针对类似于信息互联网式的能源互联网愿景, 本文探讨了以能源路由器为核心交换装置的能源互联网实现模型, 从能源路由器的实现目标, 已有支撑技术和实现部署方式等方面分析了涉及的关键技术, 并结合已有研究成果说明了该领域亟需突破的研究方向。
关键词:能源互联网 能源路由器 可再生能源 分布式能源 微网
1 引言
目前, 飞速发展的可再生能源技术正逐步缓解人类对化石能源的依赖, 欧盟, 美国和中国相继分别提出到2050 年实现可再生能源在能源供给中占100%, 80% 和60%-70% 的目标。Internet 融合多种通信模式, 为丰富和利用信息提供了极大便捷, 正悄然改变人们沟通和信息交流方式, 颠覆越来越多传统产业的经营模式, 为构建未来能源系统提供了借鉴和信息支撑。 信息与新能源技术为构建智能能源系统提供了必要技术储备, 它们的融合有望形成以\能源互联网"(energy internet) 形式供给和消费能源, 支撑“第三次工业革命”。 能源互联网可以被认为是未来能源基础平台, 分布式能源、生产{ 消费一体的能源主体将成为其主要组成部分, 满足它们的接入和定制化需求面临诸多挑战, 如间歇式能源的调节与接入、生产和存储的合理调配、定制化需求的响应等。因此, 能源互联网发展亟待解决架构、构建方法及相关通信和控制协议设计开发等难题。
当前, 电能是应用最为广泛的二次能源, 电网已实现电能的远距离配送, 并具备了相当规模. 随着越来越多电动设备的成熟, 电能将成为未来人们直接使用的主要能源形式, 电力网络将是未来能源互联网的主要载体。然而,当前电网运营还保持二元结构特点, 生产、配送与消费相互割裂, 个性化消费需求和分布式能源供给还不能被很好地支持; 生产、配送过分依赖预测, 缺乏高效的通信通道实现信息共享, 能源利用率处于较低层次。此外, 太阳能、风能、潮汐能及生物质能等可再生能源都具有较大的利用潜力, 但是, 环境因素和生产效率使得间歇性和不稳定性成为了它们的共同特点, 对它们的高效利用存在诸多挑战。 如: 太阳能受到光线强度和光照时间的影响, 风力和潮汐发电受地域和自身特性的影响, 所生产的电能在质量和数量上都难以达到现有电网的要求. 因此, 以现有电网为基础, 对可再生能源生产和存储进行恰当调度是实现能源互联网的基本要求, 研发支持便捷双向能源流和信息流融合的技术和设备是构建能源互联网的关键。
按照能源互联网的愿景, 通信系统承担信息采集,信息传输和信息处理业务, 信息及时采集、优化处理和有用信息及时准确到达是其必须具备的能力。 然而, 一方面, 现有Internet 采用链路共享和接收转发的基本运行原则, 数据拥塞等严重影响信息处理效率, 时效性和兼容性等要求使得直接利用Internet 支撑能源互联网的调度和控制面临巨大挑战. 另一方面, 我国现有电网通信网络主要采用预留专门通道方式保证关键业务的信息需求, 存在巨大的资源浪费. 因此, 综合利用Internet 和电网通信系统设施, 构建具有带宽保障, 海量计算和灵敏反应能力的信息架构是能源互联网的基本要求。
针对能源互联网在能源接入、能源控制和能源传输等面临的挑战, 借鉴Internet 中交换设备的设计理念, 设计能够实现能源网络互联、调度和控制的\能源路由器"(energy router) 是构建能源互联网的一种直观可行的方案, 但详细的实现方法仍亟需探讨。 本文将在分析能源互联网需求的基础上,针对能源路由器设计与实现过程中涉及的各种关键技术进行深入分析, 说明基于能源路由器构建能源互联网的优势, 并深入探讨能源路由器功能和实现方法。
2 Internet 发展的启示
Internet 已经超越了技术范畴, 成为了一种具有超强融合能力的生态环境, 正以巨大的力量逐步颠覆多个传统产业的生产和经营方式。能源互联网旨在实现可再生能源高效利用, 满足日益增长的能源需求和减少能源利用过程中对环境造成破坏, 分布式能源供应和共享是其主要特征, 调动各能源单元的主观能动, 形成具有自我服务, 自我维护和自我更新的生态环境是它的目标。该部分将分析Internet的发展经验, 说明能源互联网的设计和实现过程中应采纳的方法。
2.1 Internet 的成功经验
(1) 开放对等理念提供巨大的“横向力量”
旨在摆脱电话网络对中心交换局的依赖, 开放对等理念在Internet 建立之初即被认为是其生存和发展的根本。IP 技术简化了网络接入设备结构, 降低了设备制造成本, 使得Internet 快速扩张; Web技术进一步便利了人们使用Internet, 促使越来越多的传统业务向Internet 转移. Internet 几乎成为了与人类社会同构的虚拟社会, 开放, 对等的网络环境更有利于用户间或产业间的信息共享, 促进了产业融合和创新活动的开展, 在可预见的时间内, Internet 将颠覆更多的传统产业经营模式。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
3月28日上午,长沙市雨花区与国网长沙供电公司签订新型电力系统深化合作协议,通过建立健全“政府主导、政企联动、责任共担、合作共赢”等工作机制,充分发挥各自优势,加强在能源电力领域的全面合作,加快构建新型电力系统,实现雨花区电网向能源互联网转型升级,为加快建设全国一流现代化强区提供强
近日,国家能源局公布能源绿色低碳转型典型案例名单,深圳供电局申报的“广东深圳虚拟电厂智慧调度运行管理云平台”成功入选,成为南方电网公司唯一上榜案例,也是广东省唯一上榜的绿色能源新模式类典型案例。近年来,在“四个革命、一个合作”能源安全新战略指引下,能源技术和发展模式不断创新。为了
国电南瑞公告,公司拟投资建设“江宁基地园区提升改造项目”,项目总投资为66,698万元,建设周期预计为52个月,资金来源为企业自筹。国电南瑞是以能源电力智能化为核心的能源互联网整体解决方案提供商,是我国能源电力及工业控制领域的IT企业和电力智能化头部企业。
最近,盐城供电公司国家电网公司客服中心、国网江苏省电力公司、江苏公司“营销2.0”培训创新基地感谢信,感谢公司对营销数字化转型工作的大力支持,充分肯定了营销部多名员工的工作成绩,高质量、高标准、高效率地完成了系统上线、业务切换各项任务,进一步优化了客户体验,全力推动了供电营销数字转
编者按近年来全球化石能源的大规模使用造成了严重的环境污染与气候恶化,这对人类生存与发展带来了严峻挑战。重塑能源互联系统、转变能源消费观念已成为全球共识,加速能源互联系统的转型成为能源高质量发展的有效支撑。与此同时,集数字化和智能化一体的数字孪生技术的迅速崛起为能源系统发展提供了良
近日,由国家电网有限公司高级培训中心(简称“国网高培中心”)作为主要编制单位参与编制的国际标准ISO/TR29996“Educationandlearningservices–Distanceanddigitallearningservices(DDLS)-Casestudies”(《教育与学习服务—远程与数字学习服务(DDLS)-案例研究》)正式发布,这是国家电网有限公司
1月31日,全球能源互联网发展合作组织(集团公司)2024年工作会议召开。合作组织主席、中国国家电网有限公司董事长辛保安出席会议并讲话。合作组织驻会副主席刘泽洪主持会议并作总结讲话,全球能源互联网集团有限公司董事长、国家电网公司副总经理陈国平作集团公司工作报告。辛保安表示,2023年,合作
1月26日,国网光山县供电公司召开二届四次职代会暨2024年工作会议,认真落实市供电公司四届四次职代会暨2024年工作会议、县委经济工作会议部署,总结工作、分析形势、部署任务,为建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业,奋力谱写“两个更好”、推进现代化光山建设作出新的更大贡献。2023年,国网
1月24日,国家电网有限公司2024年审计工作会召开。会议以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,认真贯彻习近平总书记关于审计工作的重要指示批示精神,全面落实二十届中央审计委员会第一次会议和全国审计工作会议精神,按照公司“两会”要求,持续提高审计监督整体效能,以新时代审计工作高质量发
1月11日,国网山西省电力公司利用自主研发的生产控制大区网络安全漏洞自主挖掘平台,发现漏洞1处并立即落实整改。随着能源互联网的快速发展,分布式能源、储能、电动汽车等交互式、移动式设施广泛接入电网,网络安全防御关口增多、难度加大。为解决生产控制大区网络安全漏洞发现不及时、修复滞后等问题
当前,能源技术与数字技术融合发展,电力体制改革和国资国企改革加快推进,能源消费的高级化服务诉求日益强烈,电网形态与业务模式发生深刻变化。在此背景下,配电网业务组织运行机制必须做出适应性调整甚至变革。能源互联网建设对配电网业务组织的冲击能源互联网建设面临的政策、市场与技术环境对电网
近日,由中国电力科学研究院有限公司牵头编制,特变电工西安电气科技有限公司为主要编制单位的国家标准GB/T40097-2021《能源路由器功能规范和技术要求(Functionalspecificationsandtechnicalrequirementsofenergyrouter)》正式发布,经国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)批准发布,将于2021年12月1日正式实施。
近日,由中国电力科学研究院有限公司牵头编制,特变电工西安电气科技有限公司为主要编制单位的国家标准GB/T40097-2021《能源路由器功能规范和技术要求(Functionalspecificationsandtechnicalrequirementsofenergyrouter)》正式发布,经国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)批准发布,将于2021年12月1日正式实施。
6月2日获悉,由中国电力科学研究院有限公司牵头编制的GB/T40097-2021《能源路由器功能规范和技术要求》国家标准,经国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)批准发布,将于2021年12月1日正式实施。
清洁能源迅速兴起,浙江海宁每年风力、光伏发电总量已经达到5亿千瓦,近日,黄湾尖山全国首个城市级能源互联网换流站投用后,除了向市民合理配置清洁能源之外,特别是在大面积停电的突发状况下将发挥神威,让人们的生活变得越来越便捷。海宁市民陈华杰年初将车子换成了电动汽车,下午2点,他跑到黄湾镇
近日,在格力股权转让颇受关注的同时,董明珠又有新动作。9月10日,《证券日报》记者从天眼查数据获悉,格力电器联手株洲中车、银隆新能源等5家企业,共同投资设立了国创能源互联网创新中心(广东)有限公司,公司注册资本1亿元人民币,董明珠任董事长一职。据了解,该公司成立于今年8月20日,为广东省
日前,嘉兴城市能源互联网综合试点示范项目整体调试结束,等待上级能源部门验收。如果验收合格,就意味着,国内首个实现“互联网+智慧能源”实用化商业化项目,成功在我市落地。位于海宁尖山的嘉兴城市能源互联网示范基地,也是整个试点示范项目的指挥中心。关键设备叫能量路由器,是我国首台碳化硅能
随着分布式能源系统和智能配电网的发展,可再生能源发电装置、储能设备及各种类型的电能负载大量接入,传统的电力系统设备已经无法满足供电形式多样化、能量多向流动以及功率流主动调控等要求,无法适应未来电力市场化的需要。而基于电力电子变换技术的电能路由器,可为新能源发电装置和小规模类型负载
《基于充电网络与车联网平台的能源互联网生态体系关键技术与模式研究及示范应用》所需能源互联网路由器充电桩底层模式控制技术外委研究竞争性谈判采购公告采购编号:NARI-T-2-2019024JITC-19111.采购条件项目建设单位为国电南瑞南京控制系统有限公司,建设资金为项目专项,采购人南瑞集团有限公司,并
生产、生活中时时刻刻离不开电。在用电过程中,你是否有时会觉得多种电压太麻烦,停电故障太突然?真希望电网有更多智慧,能够实现智能调控、严把质量、预判故障。微网路由器可以实现多种问题一次解决。它是江苏同里新能源小镇的核心部件,能同时实现直流、交流两种电流的变压功能,负责新能源小镇的电
日前,在韩国釜山举行的国际电工会议上,国家电网江苏省电力公司江苏电科院高级工程师袁晓冬在大会上作报告,并作为主持人就低压直流电压等级、电能质量现象和电能质量规划标准相关问题与各国专家展开讨论。“鉴于我们在直流配电网方面的最新研究成果,国际电工组织邀请我代表中国参与直流配电网国际标
摘要:本发明提出了一种应用于海岛微电网的能源路由器,属于能源互联网技术领域。本发明的应用于海岛微电网的能源路由器包括N个交流变换器和M个直流交换器以及能源路由器控制模块;每个交流变换器结构相同,每个交流变换器的交流侧分别与一个微电网连接,每个交流变换器的直流侧与直流母线连接;每个直流
在新能源大力发展的过程中,清洁能源规模化发展和优化能源结构对于推动电力部门改革有着重要作用。这就应在落实各项基础要求情况下,增强供电企业和电力建设企业之间结合力度,通过互联网强化电力源网荷储互通改革效果,对电力源网荷储配置平台实施优化处理。增强能源市场部门在电力源网荷储一体化项目
今年9月,受工信部产业发展促进中心委托,清华大学能源互联网创新研究院智库团队牵头开展了《电力数字基础设施发展研究》。此项研究将基于新型电力系统发、输、变、配、用各环节的需求,结合数字技术发展的最新趋势,系统性梳理电力数字化的典型应用场景,提出电力数字基础设施的特征,以及新型电力系
北极星电力软件网获悉,3月28日,抚州市人民政府办公室印发《抚州市关于进一步巩固提升经济回稳向好态势的若干政策措施》(以下简称《措施》)的通知。《措施》指出,推进数字经济“一号发展工程”做优做强。围绕“一道一策”促进优势产业赛道能级提升,推动电子信息产业做大做优做强,力争全市数字经
北极星储能网获悉,3月7日,上海是经信委发布首批上海市能源双碳领域数字化转型示范应用场景名单,其中能源供给和消费领域共包含12项,双碳应用领域共8项。上海市经济信息化委关于发布首批上海市能源双碳领域数字化转型示范应用场景名单的通知沪经信节〔2023〕179号有关单位:为贯彻落实《上海市制造业
12月16日,国家电投组织召开四季度安全生产工作会议,深入学习贯彻习近平总书记关于安全生产的重要论述和党的二十大精神,传达学习国家部委和国家电投近期安全生产重要会议、文件精神,分析研究当前安全生产面临的形势,部署安排下一阶段重点工作。国家电投党组成员、副总经理陈海斌出席会议并讲话。会
北极星电力网获悉,11月22日,昆明市人民政府发布关于印发《昆明市“十四五”工业高质量发展规划》(以下简称《规划》)的通知。《规划》指出,每年围绕5G、数据中心、人工智能、工业互联网及物联网、新能源充电桩等新基建领域研究策划和遴选一批新基建重点项目,全面推进5G网络基础设施建设,积极发展
北极星输配电网获悉,10月25日,海南省工业和信息化厅发布关于2022年海南省工业互联网应用优秀案例名单的公示。其中,海南电网有限责任公司的海南电网电力监控系统网络安全态势感知应用入选。原文如下:海南省工业和信息化厅关于2022年海南省工业互联网应用优秀案例名单的公示按照《海南省工业和信息化
近日,深圳图为技术有限公司(图为技术)、浙江中智达科技有限公司(中智达)和中国化学赛鼎宁波工程有限公司(赛鼎宁波)共同签署了合作协议。此举标志着图为技术正式入股宁波中赛智能数字技术有限公司(中赛智能)。依托图为技术在数字化交付领域的先进技术优势、中智达在智能控制方面的成熟产品,以
按照《物联网新型基础设施建设三年行动计划(2021-2023年)》(工信部联科〔2021〕130号)要求,经组织推荐、综合评审和网上公示等环节,工信部确定了2021年物联网示范项目名单(见附件),现予以公布。
5月25日获悉,国网湖南省电力有限公司牵头研发的“支撑能源互联的电力物联网关键技术及自主可控装备”项目通过了由湖南省科学技术信息研究所组织的鉴定。在鉴定会上,专家一致认为,此项目攻克了电力物联系列技术难题,形成了完备的标准体系,提升了电力物联领域技术水平和装备自主可控水平,在电力物
5月25日获悉,国网湖南省电力有限公司牵头研发的“支撑能源互联的电力物联网关键技术及自主可控装备”项目通过了由湖南省科学技术信息研究所组织的鉴定。在鉴定会上,专家一致认为,此项目攻克了电力物联系列技术难题,形成了完备的标准体系,提升了电力物联领域技术水平和装备自主可控水平,在电力物
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!