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能源互联网范文1
1、导言
人类社会经济想要取得快速的发展，必须要借助能源的支撑，但大量运用化石能源导致的环境和资源问题，已经严重影响了人们的安全生存。全球能源互联网致力于解决能源环境、资源配置、能源供需等问题，以全球视角审视如何利用世界资源，进而促进各个国家友好和平相处。
2、能源互联网定义
能源互联网是在现有能源供给系统与配电网的基础上，通过先进的电力电子技术和信息技术，深入融合了新能源技术与互联网技术，将大量分布式能量采集装置和分布式能量储存装置互联起来，具有“横向多能源体互补，纵向源-网-荷-储协调”和能量流与信息流双向流动特性的显著特点，是实现能量和信息双向流动的能源对等交换和共享网络，以可再生能源发电为基础构建的能源互联网络。能源互联网通过智能能量管理系统实现实时、高速和双向的电力数据读取和可再生能源的接入。
3、国内能源互联网研究现状
中国研究人员在国家电网的支持下，也对能源互联网这一新兴技术进行了研究及探索，纷纷成立了研究院及研究专题，如清华大学、浙江大学等均拟成立能源互联网研究院，国家电网发起了能源互联网研究专题等。但总体上我国的能源互联网研究相比于国外而言，起步稍晚，但势头很好。目前相关成果还较少，大多还处于起步、跟踪及相关概念的讨论阶段阶段。
开发和利用分布式可再生能源是解决能源紧张、环境污染及气候变暖的重要手段。作者在计及分布式电源的间歇性、随机性等特点的情境下，建立了适应高比例可再生能源发展的新型电力规划及生产模拟模型，并针对未来中国实现高比例再生能源的电源结构、跨区电力流动等开展了实证研究。
我们从不同的视角：政府管理者视角、运行者视角及消费者视角等讨论了能源互联网应具有的特征：可再生、分布式、联起来、开放式及融进去。进一步讨论了能源互联网的功能结构，同时分析了能源互联网与其他电力系统相比所具有的关键特征。
此外，从分布式可再生能源利用的角度阐述了能源互联网的内涵、特征等，并设计了基于分布式可再生能源发电的能源互联网系统。讨论了能源互联网系统的组成部分未来能源互联网的主要研究方向：控制策略、电力电子变流技术和储能技术等；提出利用信息技术对传统电网加以改造，将分布式可再生能源网络、信息通信网络进行高度融合，构建可再生能源互联网，实现分布式可再生能源跨区域、大范围的优化配置和高效利用，最终实现电网和信息网的变革。可再生能源互联网是由各种规模不同的分布式局域网组成，局域网间可实现电能流动的双向性及电能配置的高效性。进一步设计了固态变压器原理图、超级电容电池原理图及射频充电自供能原理图等，最后阐述了微电子技术在可再生能源互联性化和系统安全运行等方面阐述了能源路由器的内涵，同时设计了两层架构的能源路由器结构.
4、能源互联网的实现手段及发展方向
4.1清洁能源开发
太阳能、风能、生物质能等作为清洁能源具有取之不尽、用之不竭或可循环利用的特点。结合现有的创新技术，如太阳能光伏发电、风力发电（包括陆地发电、海上发电等）、生物质发电等技术可以逐步用于替代化石燃料燃烧发电技术，实现电力生产的清洁化。以太阳能发电为例，随着互联网应用的逐步深入，我国分布式光伏电站已经呈现出快速互联网化的趋势，全国已经有200多个电站、千万数量级的电池组件接入网络，实现大数据实时采集和分析。
在能源消费环节要鼓励实施电能替代。相比于煤、石油、天然气等一次能源，电能更为高效、清洁。提高电能在终端能源消费中的比重，能够从根本上解决化石能源污染和温室气体排放问题。如鼓励电动汽车的使用，将减少对石油的消耗，可明显减少污染物排放。
4.2广泛应用智能电网
智能电网对太阳能发电、风电、海洋能发电等一些间歇式电源具有较强的符合性、适应性，进而能够确保各种类型资源的有序接入，同时也能保证各类设备直接使用。将智能电网与物联网、移动终端和互联网等多种技术相融合，进而满足广大用户的需求。将建设智能电网和能源再生发展、物联网和互联网紧密结合，从而推进能源的可持续发展和利用。
4.3特高压技术
特高压输电技术是实现全球能源互联网的重要手段和方法，其具有输送容量大、输送距离远、效率高的特点，并且具有抵制各种严重事故的能力，可以满足大容量、远距离的跨区输电要求，能够实现大型能源基地的集约开发和电力的可靠输送，为构建全球能源互联网提供了有力支撑。
特高压交直流将输电距离提升到2000～5000千米，赋予电网更大范围调配资源的能力，能够实现各种清洁能源在世界范围互联互通、优化配置。目前，我国已建成投运了3条特高压交流线路和6条特高压直流线路。我国特高压工程的成功，不仅解决了中国能源发展难题，而且对于解决世界能源可持续发展问题也具有重大意义。
4.4突破能源互联网中的关键性技术难题。
提高我国能源互联网发展所需要的技术能力，为我国能源互联网建设提供更为有力的技术支撑和储备是当前极为重要的事情。能源互联网由以“大数据”“云计算”为支撑的信息数据交换技术、分布式新能源发电控制技术等一系列尖端技术为依托，其中很多技术还远未成熟，需要国家集中一切科技力量去解决能源互联网建设中的技术障碍，这样才能早日实现能源互联网的构想。
结论
总而言之，各项能源资源在为推进人类发展中带来了很大的动力，但由于运用不合理、开采方式不科学等问题，也给人们的生活带来了很大的问题。在社会经济的快速发展下，人们逐渐对生态环境加以重视，各个国家都在着手恢复生态环境，力求能够充分运用能源互联网，进而解决在能源生产和消费中出现的各项问题，真正推进各个国家的可持续发展。
【参考文献】：
[1]王继业，孟坤，曹军威，程志华，高灵超，林闯.能源互联网信息技术研究综述[J].计算机研究与发展，2015，05：1109-1126.
能源互联网范文2
但遗憾的是能源互联网概念自传入中国以来，就一直存在争议。不同的理解中不乏真知灼见，但也夹杂着某些误解，一定程度上影响了我国能源互联网事业的发展。为了深化和统一认识，在今天“互联网+”的新形势下，有必要以理性的态度对能源互联网进行再认识。本文从分析能源互联网概念提出的背景以及产生歧义和误解的原因入手，对能源互联网的内涵、技术模式、与智能电网的关系，以及如何以“互联网+”的方式表达等问题作了深入研究，提出了新的见解。
1能源互联网是一个有歧义的概念
互联网(Internet)作为一个专业术语，指的是由无数计算机网络互联形成的覆盖全球的信息共享网络。将能源与互联网结合，构成“能源互联网”概念，这是美国经济学家杰里米˙里夫金在《第三次工业革命》一书中正式提出来的。里夫金说，历史上经济和社会的变革离不开能源革命和通信革命两大因素，正是它们的发生和结合引发了新一轮的工业革命。目前一场以可再生能源替代化石能源的革命正在兴起，通信领域在过去的25年里也出现了伟大的变革，即互联网革命，这就促使他将能源革命与互联网联系在一起。他认为可以通过互联网技术与可再生能源相融合，将全球的电力网变为能源共享网络，使亿万人能够在家中、办公室、工厂生产可再生能源并与他人分享。这个共享网络的工作原理类似于互联网，分散型可再生能源可以跨越国界自由流动，正如信息在互联网上自由流动一样，每个自行发电者都将成为遍布整个大陆的、没有界限的绿色电力网络中的节点。
这是最早也是最“正宗”的关于能源互联网的构想。毫无疑问这一构想符合能源革命的方向，也十分美好，但不能不指出的是其中存在着不可忽视的技术失误：能源共享网络(即电网)与互联网的工作原理不是类似而是截然不同，能源(电力)不可能像信息那样在全世界自由流动。事实上由于电网与互联网彼此的结构、功能、技术特性、传输方式和载体，以及运行所遵循的物理规律完全不同，电力在电网中传输受到的约束要比信息在互联网中传输受到的多得多、大得多，不仅有电压、频率、功率平衡、电能损耗、传输能力的约束，还有暂态、动态、热稳等各种安全稳定极限的限制，因此电力很难像信息那样可以在任意两个节点之间自由交互。那种认为只要电网不断扩大，实现全球电网互联就解决了电力从一点到任一点的输送问题，是一种误导或误解;即使在较远的将来，超导输电在电网中的应用与今天光纤在互联网中的应用一样普遍，并且采用直流电网为主干网架时，也不能完全做到。
此外，由于电力具有同质化、一次性消耗、不能重复“分享”的特点(信息则具有个性化、长期保存、可重复分享的特点)，也决定了电力并非都有必要像信息一样在任意两个节点间传输。世界上不存在没有界限、工作原理类似于互联网的能源共享网络，也没有不受约束可以在任何范围内自由传输的能源(电力)。但如果仅在一个局部区域，如一片社区或一座城市甚至更大范围内，遵照电网运行的客观规律并根据用电负荷的需求和特性，对各种分布式电源、储能装置、微电网、配电网以及主干网进行统筹规划建设，同时采用先进的信息和自动控制技术进行智能化协同调度管理，实现里夫金的构想则是可能的。
必须承认作为一个翻译的汉语词组，能源互联网是一个有歧义的概念。这里的“互联网”如果看作是专业术语Internet，按词面理解的意思应当是“传输能源的Internet”，显然这在技术上不成立。如果将“互联网”看作是一个普通汉语名词而非Internet，则可认为能源互联网就是“能源的互联互通网络”。在此前提下还有两种不同的理解：一是认为各种能源，如水能、核能、风能、太阳能、天然气、煤炭转化为电能后都要汇入电网，因此电网是天然的能源互联网;二是认为真正的能源互联网应当是包括电网、油网、气网、热力网在内的综合能源网。尽管两种理解都讲得通，但不把“互联网”看作是Internet，显然不符合这个概念的本意。这种因语言表达规律差异而带来的困扰是客观存在的，因此通过认真讨论，统一认识十分必要。
2能源互联网的内涵与新能源革命思想
由于能源互联网的构想在技术上受到质疑，作为经济学家的杰里米˙里夫金后来解释说，提出能源互联网主要是源于哲学和经济学层面的思考，他承认能源互联网不是一种新的能源技术模式或体系，而只是一种新能源经济思想。这是一个十分重要的说明，可以说是正确认识能源互联网概念本质和内涵的一把钥匙，但遗憾的是里夫金的这个解释几乎被人们完全忽视了。
新能源经济思想实质上就是新能源革命思想。根据里夫金的论述以及世界各国能源革命的实践经验，它的要点可以概括如下：一、新一轮的能源革命是不可抗拒的历史潮流，能源革命的目的是以可再生能源逐步取代化石能源，阻止地球生态环境的恶化，实现能源以及人类的可持续发展。二、能源的生产和消费方式将融入互联网理念和现代信息技术，可再生能源的开发将以分布式为主，公众既是能源的消费者同时又是生产者，世界将迎来能源绿色化、分散化、多元化、民主化的新时代。三、具有集中、垂直、单向特点的传统电网将向相对分散、扁平和双向互动的新型电网转型，与此同时传统的电网公司也将由单一的自上而下的电力供给者，转变为包括能源信息在内的服务提供商，与用户双向共同管理能源的生产和消费。四、能源的绿色化需要经历一个化石能源与可再生能源并存的混合能源时期，要充分利用现代信息技术，采用智能化手段协调控制各类能源的开发和利用，优化能源配置，最大限度提高能源利用率。五、分布式能源生产方式和能源民主化将为社会创造出数以百万甚至千万计的就业岗位，成为第三次工业革命和新经济的重要支柱。
不难看出新能源革命思想的精髓，就是通过在能源革命中融入互联网理念和现代信息技术，实现能源的绿色化、高效化和民主化，能源互联网概念正是这一思想的集中体现。因此，能源互联网的内涵可表述为“在规划建设中融入互联网理念和现代信息技术，实现低碳、绿色能源高效、分散、智能和民主化利用的输送和配置能量的网络”。建设能源互联网就是建设符合这一内涵要求的能源网络。
3智能电网是能源互联网的主要技术模式
智能电网(Smart Grid，或称智慧电网)是融入了互联网理念，以“绿色、高效”为目标，以双向互动和扁平化为主要特征，以现代信息和储能技术为支撑的新一代智能化电网。智能电网有狭义和广义之分，狭义的智能电网指以分布式电源为基础的低碳绿色小微电网，它们既可单独运行亦可与大电网联网运行。广义的智能电网指包括有集中式电源的整个区域性和全国性的低碳绿色电网。电网特有的功能以及智能电网在能源绿色化中不可替代的地位和作用，决定了智能电网是能源互联网的主要技术模式。事实上，杰里米˙里夫金在《第三次工业革命》一书中构想的“能源共享网络”，指的就是智能电网。
能源互联网与智能电网的关系是内涵与外延的关系，智能电网是能源互联网概念(内涵)的外延。它们之间也可以看作是宏观指导思想与具体技术模式的关系，能源互联网概念揭示能源和电网的发展方向，智能电网建设提供具体的技术方案。
目前国内关于能源互联网的研究，绝大部分内容其实都属于智能电网建设的范畴，比如分布式能源接入电网、微电网的运行控制和互联、需求响应资源的整合利用、电动汽车充放电设施的建设运行、家庭用电智能化，以及能量(电力)路由器的研发建设等。这些内容或者以电网为基础、对象，或者本身就是电网的一个部分、一种设施，无论它们怎样融入信息技术，无论它们的信息与电力设施一体化程度有多高，目的都是为了使电网更好地实现绿色化、柔性化、智能化和高效化。
有一个情况值得深思，欧美不仅没有关于能源互联网的争论，实践中更是很少使用这一概念。比如美国还有一本以新能源革命为主题的书，叫《重塑能源：新能源世纪的商业解决方案》(中译本2014年6月出版)，作者是著名能源专家艾默里˙洛文斯。他在书中分析了美国到2050年可再生能源发电量达到电力总需求80%应采取的途径，肯定了智能电网在重塑能源和加速传统电力系统变革中的作用，却自始至终没有提到能源互联网这个概念。观察德国的情况也能发现，国内谈论的几乎所有能源互联网的东西，都包括在他们的智能电网建设中。
中国人曾经对智能电网(Smart Grid)也充满了热情，但似乎一夜之间这种热情都转向了能源互联网，究其原因是我国智能电网的建设出现了大的偏差。必须指出，智能电网建设是在新一轮能源革命的大背景下提出来的，因此它不是传统电网原有的自动化、智能化建设的简单延续和提高，而是传统电网走向绿色化、民主化的一场深刻变革。但由于目前我国的智能电网建设基本上以传统电网的智能化建设为主，导致很多人产生了误解。还有一个重要原因，就是智能电网的建设被交流特高压绑架了。多年来我国大部分地区电网的建设都是以交流特高压电网建设为中心，电网的建设工作基本上都要服从于和服务于这个中心，智能电网的建设也不列外。由于看不到智能电网建设在推动我国能源绿色化、民主化，提高能源利用率，促进分布式能源大发展中应当发挥的重要作用，因此无数以能源革命为己任的有志之士，自然将希望寄托在了能源互联网上，不惜重新回到源头，再次起航。其实这是本不应当出现的情况，既可叹亦可赞。
4第二种技术模式与“互联网+”表达式
智能电网是能源互联网的主要技术模式，但不是唯一模式。由于能源的绿色化不可能一蹴而就，特别是在我国，可再生能源与化石能源混合作用的时期可能会更长。为了提高各类能源的综合利用效率，促进能源向低碳化、绿色化方向更好更快发展，能源互联网无疑还有第二种技术模式，这就是智慧能源网。该网络是由输配电网、天然气网、冷热气网等构成的包含分布式能源转换和储存设施在内的综合能源网，通过统筹规划建设，利用现代信息技术和智能化控制技术进行协同调度管理，适时提供气、电、冷、热多品种能源，互助互补满足用户需求，实现能源的梯级利用和产能端与用能端的智能匹配，最大限度提高能源综合利用率。
智慧能源网与智能电网都是能源互联网的技术模式，但两者侧重点各有不同。智能电网以电力系统为研究对象，以绿色化为主要目标;智慧能源网则重点研究各类能源的相互转换以及各种能源网间的协同配合和优势互补等问题，主要目标是最大限度提高能源的利用率以及清洁能源的消费比例。在一个园区、一座城镇，或一个更大的区域里，能源互联网建设采用何种技术模式，需要因地制宜根据实际可利用的能源资源情况确定。可以肯定，随着可再生能源转换、利用、储存技术的进步，以及能源绿色化程度的不断提高，智能电网与智慧能源网将向着合二为一形成新型综合能源供给体系的方向发展。目前智慧能源网的建设以“泛能网”的形式，已经在一些地方取得了可喜的成绩和宝贵的经验。
能源互联网的两种技术模式，在今天“互联网+”的时代可以采用类似的方式进行表示，使其更具时代色彩。其中智能电网可表示为“绿色电网+互联网”，智慧能源网可表示为“能源网+互联网”。这样表示的优点，一是概念明确，针对性强。每个表达式中的“互联网”一词除指Internet外，不可能再有别的解释。智能电网的表达式中，电网之前加“绿色”二字，点出了智能电网的本质所在，有助于人们在智能电网建设中把握正确的方向。智慧能源网的表达式中，直接使用“能源网”一词指明能源互联网第二种技术模式的基本特征，避免了不必要的误解。二是突出了研究对象的特点和难点。“绿色电网”与“能源网”都是网络，它们与互联网相加是两种网络的“融合”，无疑具有相当的复杂性，强调“网络”可提醒人们不能用处理一般“互联网+”的方法来解决其中的问题。
此外，需要说明的是之所以采用“+互联网”而不采用“互联网+”的表达方式，是因为当“互联网+”的对象亦为一种网络的时候，若将“互联网+”置前，容易使人将信息网络误解为是其中起主导作用的网络，从而可能导致在能源互联网的建设实践中主辅颠倒，走偏方向的情况发生。
5结语
能源互联网范文3
关键词：能源互联网；智能电网；功能结构
引言
随着世界电网发展已经进入坚强智能电网发展阶段，以特高压电网为骨干的电力输送通道使电压等级得以大幅提升，电网自动化程度不断增强，清洁能源的发展方向日趋明确。全球电网的联网规模逐步扩大，使建立全球能源互联网以统筹全球能源资源开发、配置和利用，保障世界能源安全、清洁、高效、可持续供应，凸显出了非凡的重要意义。
1 构建能源互联网的重要意义
随着科学技术和生产实践的不断发展，现代能源体系规模庞大、结构复杂、目标多样、因素众繁，具有关联性、冗余性、多重性、有序性、开放性、随机性、博弈性、$动态性等诸多特点。由于全球各地的能源禀赋差异、可获得性差异、需求强度差异、价值增值差异等，使能源的生产与利用在全球范围内进行资源配置的合理优化变得极其必要，而全球能源互联网的建立能够使全球能源资源的配置优化成为可能。
1.1系统优化
现代能源系统，不仅其自身是一个庞大复杂的动态系统，而且与社会经济系统和生态环境系统紧密相连，息息相关，是一个由相互作用、相互依赖、相互区别并具有特定功能和共同目的的无数子系统组合而成的有机集合体。所以，现代能源系统不仅仅是一个物理的或经济的现实，而是一个特殊的领域。能源互联网，可以把千百年来形成的传统能源系统的商业逻辑，转换成为整合需求以优化生产而达到资源优化配置的一个新的能量体系。通过全球能源互联网，可以使全球能源系统的整体功能达到最大，使各子系统的功能之和达到最优。
1.2互补优化
由于各国的能源资源禀赋、能源生产条件、能源利用结构等具有差异性、多样性、互补性，通过全球能源互联网，可以使各国或各地能源资源各展其优、各挥所长、相互补充、扬长避短，可以通过能源资源的互补优化，充分发挥个体优势，优化提升配置功能，进而形成全系统优化，实现互补增值。
1.3供需优化
全球能源资源的非均衡禀赋以及能源资源的富集地区与能源利用负荷中心区域不一致的普遍性，使得全球能源资源的供需矛盾非常突出。尤其在环境保护问题日益受到重视且必须受到重视的今天，清洁能源的需求与清洁能源的分布不均使之产生的紧缺性、非对称性供需矛盾同样突出。这些问题不有效解决，要想真正改变由能源生产、输送、利用等领域产生的环境污染、气候变化等问题，是难以做到的。只有建立了犹如全球能源互联网这样的能源资源互济系统，才有可能使全球能源的供需配置得以优化，使能源供需矛盾以及由此引起的环境破坏等问题获得缓解和解决。
2 能源互联网的内涵
能源互联网是一种在现有电网基础上，通过先进的电力电子技术和信息技术，融合了大量分布式可再生能源发电装置和分布式储能装置，能够实现能量和信息双向流动的电力对等互联共享网络。从政府管理者视角来看，能源互联网是兼容传统电网的，可以充分、广泛和有效地利用分布式可再生能源的，满足用户多样化电力需求的一种新型能源体系结构。从运营者视角来看，能源互联网是能够与消费者互动的，存在竞争的一个能源消费市场，只有提高能源服务质量，才能赢得市场竞争。从消费者视角来看，能源互联网不仅具备传统电网所具备的供电功能，还为各类消费者提供了一个公共的能源交换与共享平台。能源互联网与近些年建设的智能电网并不矛盾，可以这样认为，能源互联网是智能电网的一种实现形式，也可以称为Internet式的智能电网。能源互联网具备如下五大特征：可再生、分布式、联起来、开放性、融进去。
3 能源互联网的功能结构
能源互联网是由多层次的微电网（能源互联网子系统）互联而成的实现能量和信息双向流动的共享网络。相对于大电网而言，微电网是一个完整的单元，从大电网的角度看，如同电网中的发电机或负荷，是一个模块化的整体单元。另一方面，从用户侧看，能源互联网是一个自治运行的电力系统，它可以满足不同用户对电能质量和可靠性的要求。一个家庭或用户单元的能源互联网系统组成部分主要包括智能能量管理设备（IEM）、分布式可再生能源、储能装置、变流装置和负载等组成。智能能量管理设备（IEM）是能源互联网系统中的核心设备，主要功能包括分布式能源控制、可控负荷管理、分布式储能控制、继电保护等。在运行控制过程中，智能能量管理设备可以基于本地信息对电网中的事件做出快速独立的响应，当网内电压跌落、故障、停电时，能源互联网系统可以自动实现孤岛运行与并网运行之间的平滑切换，当运行于孤岛状态时，不再接受传统方式的统一调度。可以看出，能源互联网不是简单地在传统电网的基础上，通过信息通讯技术实现电网的智能化，而是真正意义上实现能量的双向流动和共享，是一种电网结构变革。
4 构建全球能源互联网重点工作
4.1开发“一极一道”等大型能源基地
北极地区风能资源丰富，平均风能密度超过400瓦/平方米，风电技术可开发量超过80万亿千瓦时/年。赤道带是世界太阳能资源最富集的地区，综合考虑太阳能辐射量及地形地貌等因素，估算北非、中东地区、澳大利亚、南美中北部地区的年技术可开发量分别达到27万亿、9万亿、15万亿和5万亿千瓦时、全球水能资源年技术可开发量为16万亿千瓦时、我国清洁能源资源丰富，水电可开发资源6亿千瓦，风能、太阳能可开发资源分别为25亿、27亿千瓦、随着可再生能源发电技术和储能技术的突破，以“一极一道”大型能源基地为重点，优化开发各大洲风电、太阳能发电以及主要流域水电、近海地区海洋能和各地分布式电源，清洁能源完全能满足未来全球能源需求。
4.2构建全球特高压骨十网架
建设跨洲特高压骨十通道：形成连接“一极一道”大型能源基地与亚洲、欧洲、非洲、北美、南美的全球能源系统，实施清洁能源跨洲配置；建设洲内跨国特高压线路，适应洲内国家之间大容量、远距离输电或功率交换需求，提高洲内电网互济能力；建设国家级特高压电网，根据各国资源禀赋和需要，形成特高压交流骨十网架和连接国内大型能源基地与主要负荷中心的特高压直流输电通道。
4.3推动智能电网广泛应用
智能电网对风电、太阳能发电、海洋能发电等间歇式电源以及其它分布式电源具有很强的适应性，能够保障各类能源的友好接入和各种用能设备即接即用；能够与互联网、物联网、智能移动终端等相互融合，满足用户多样化需求。将智能电网建设与可再生能源发展、战略性新兴产业发展、互联网和物联网建设结合起来，服务智能家居、智能社区、智能交通、智慧城市发展。
4.4强化能源与电力技术创新
重大技术突破将大幅提高能源供应的安全性、经济性，破解能源发展瓶颈，带来发展格局和发展道路的重大变化。全球能源互联网发展进程很大程度上取决于重大技术突破。这主要包括清洁发电和用电技术：大容量和高参数风机、高效率光能转换、大规模海洋能发电、可再生能源大规模开发及联合调控、高效电能替代等；特高压和智能电网技术：特高压交直流及海底电缆、大容量柔直流输电、高压直流断路器、气体/固体绝缘昔道输电、高温超导输电、新一代智能变电站等；先进储能技术：大规模储能电池制造和大容量成组、电化学储能、飞轮储能、超导储能、超级电容器储能等；电网控制技术：特大型交直流电网运行控制、大系统仿真计算、分布式发电协调控制、微电网集群控制、电力信息海量数据采集与处理等。
结语
综上所述，构建全球能源互联网，符合全人类的共同利益，也是电力行业的需要。目前，能源互联网的发展尚处于起步阶段，其发展方向和特点都有待于进一步研究，因此，构建能源互联网需要全行业凝聚力量、形成合力、共同推进。
参考文献
[1] 马驰，高昌林，吕永波.能源研发政策研究[J].经济研究参考，2004，84：40-43.
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能源互联网范文4
关键词：互联网终端;电力能源;增值服务
引言
在当今的时代可以说是互联网的时代，互联网终端是将互联网技术与移动终端设备有效地结合在一起，为社会中各行各业提供服务和支持，随着互联网技术的不断发展以及移动终端设备的不断创新研究，互联网终端技术的运用被注入源源不断的动力及新鲜血液。电力能源作为我们日常生活、生产中的重要基础能源供给，为生活的便捷性以及生产的正常开展提供了较大的帮助。随着互联网技术的不断进步，给传统的电力行业发展也带来了新的挑战和契机。传统的电力行业与互联网融合发展也是未来电力行业发展的趋势。电力行业是国民经济建设中的基础性行业，关系到民计民生工作的有效开展和推动，通过与互联网终端技术的有效结合，能够有效地创造新的服务模式以及发展常态[1]。通过对互联网终端设备的应用，为电力能源服务提供了更强的便捷性和高效性，大大提升了行业的创新力和生产力，为国民经济建设做出更大的推动力。
1互联网终端在电力能源服务中的应用特点
互联网技术目前的发展已日益成熟，在各行各业的生产活动以及人们的日常生活中应用较为广泛，对国民经济发展及生活质量提高都产生了较大的影响，也取得了较好的成效。所以，电力能源作为日常生产和生活中的重要保障，加强对互联网终端技术的研究，提高与互联网终端技术的融合度，以创新的思维和新型技术应用来提升电力能源服务是电力能源发展中至关重要的因素。通过对互联网终端技术的应用，供电企业在为客户提供服务时，能够将客户采用大数据分析和处理技术，有针对性地提供高效优质的服务，实现电力能源服务的创新发展[2]。通过改变传统的服务理念和服务形式，结合互联网终端技术的应用，提升用电客户电力使用过程中的便利性，同时可以针对不同客户满足其各自的需求，还可以分析用电客户的用电特性和消费特征，给予较好的用电建议和意见，为客户提供更加优质的用电体验。互联网终端在电力能源服务中的应用有以下的必要性。（1）互联网技术发展的趋势所需。我国的互联网技术发展速度极快，目前已成熟应用于各行各业生产活动以及人民日常生活的各方面中。在这一趋势下，电力企业也必须顺应时代的潮流，进行业务的改革和创新，通过在电力能源服务中应用互联网终端技术，能够突破服务工作中对于时间及空间的限制性，为用电客户提供极为便捷、高效的服务体验，而且技术的投资较小、成本较低。运用互联网终端技术，电力企业的工作人员也能进行远程监控及管理服务工作，较大地提高了工作人员的工作效率。同时、互联网技术还有较为重要的一项共享功能，通过对电力服务过程中的信息和数据进行整理、汇总、分析等功能的应用，建立健全信息的数据库，利用互联网的共享属性，可以高效地促进电力企业内部各个部室之间工作的联系，对提升电力企业的管理效率和管理的先进性也具有一定的提升作用。通过良好服务工作的开展，也能最大程度提高电力企业的信誉度和知名度。综上，互联网终端在电力能源服务中应用是互联网技术发展的趋势所需。（2）用电客户的需求。在互联网技术已广泛应用于人们日常生活中的背景下，用电客户对电力企业的服务也提出了新的要求，这成为电力能源企业管理创新和改革的动力之一。电力企业想要寻求管理上的创新和改革，就必须对用电市场进行调研，对用电客户的需求进行深入了解，进而从根本上为用电客户提供便捷高效的用电服务，尽最大能力满足广大用电客户的服务需求，将互联网终端技术充分应用于电力能源服务过程中，为用电客户提供一个全天候舒适愉悦的用电服务体验，最大程度提高广大用电客户对电力能源企业的信任，对电力能源企业发展新的客户、提高企业效益也具有较大的促进作用，这样也实现了电力能源企业和用电客户之间的利益共赢目标。
2互联网终端的电力能源服务关键技术
（1）提供方便快捷的交易平台。通过互联网终端技术的应用，可以为用电客户提供更加方便快捷的交易平台，目前大致包括以下几种：①掌上电力互联网终端技术的应用，这是一个较全面的掌上互动服务平台。通过对平台的运用，可以为用电客户提供更加人性化、舒适、便捷的用电服务，其主要的技术及功能包括支付购电、电量电费查询、电费余额查询、购电记录查询、服务网点查询以及停电公告展示。具体为用电客户通过终端技术的应用，只需输入用户编号等信息就能实现实时购电，还能够查询历史用电信息，包括总的用电量以及电量明细，使用电客户更好地掌握自身的用电情况，同时能对电费的余额以及购电记录准确查询，通过查询用电客户附近的电力服务网点以及停电公告等展示，为用电客户提供更好的用电体验，方便用户更好地调整和安排生活及工作时间。掌上电力的应用是建立在互联网终端技术发展的基础上，互联网终端技术在各行业、产业中的广泛应用，使传统行业都在向互联网时代迈入。在用电能源服务方面，用电客户的消费习惯等都在改变，传统的电话热线、营业厅等服务方式已不能满足客户的需求，互联网终端技术的应用能够给用户带来更加便捷、高效的服务。②移动平台的融合及应用，随着互联网技术的发展及手机等移动终端设备的不断完善，诸如支付宝、微信等应用平台的功能不断完善及开发，其在用电缴费、查询等方面也具有较好的实用性和便捷性。（2）推动电力能源产业增值服务。互联网及终端技术在电力能源服务中的应用，电力企业能充分应用互联网技术，再结合大数据、云计算等新型技术，能大力挖掘分布式的数据库，获取较多的数据信息，发挥更大价值的信息行为，为电力能源产业提供增值服务。例如，通过应用互联网、大数据技术，可以通过对电力数据库中的历史数据进行处理、分析，并结合地域经济指数、区域特征等相关数据，得出区域未来用电趋势和用电特征；而对于企业或者用户的用电数据进行分析，可以得出企业或者用户的用电特性和电力消费过程中的信誉度等，为电力能源企业在电力服务和管理过程中提供数据支撑和现实依据。电力能源企业应加大对互联网及终端技术的应用，对数据进行大力挖掘，重视推动电力能源服务的增值效应。电力企业在提供能源服务的时候，对用电客户不仅提供电量以及电费缴纳等数据，通过互联网终端技术的应用，可以增加用电企业的用电负荷、电力设备情况以及供电能力等数据及信息，为用电客户增加用电知识，提供特色化的服务。同时，也可以为用电客户提供节能降耗、经济用电等方面的对策建议的服务，与用电客户加强沟通和交流，不断提升服务水平和服务内涵。（3）提升电能服务的精准度。电力能源企业通过互联网技术的应用，有效融合大数据、云计算等技术，能够对电力客户建立全面的数据库，然后根据不同用电量、用电特征、缴费行为等进行综合分析、整理，展示出不同层级的用电客户群体，并进行有针对性、差异化的电能服务，进一步提升电能服务的精准度，为提高服务质量以及客户的满意度有较大的帮助。
能源互联网范文5
关键词：能源互联网；储能技术；节能技术；发展应用
随着能源消耗的增加和不可再生能源的紧缺，能源供应短缺或将成为世界面临的巨大的挑战，加上全球环境污染日益严重，清洁能源的开发利用成为当下人们关注的焦点问题。今年来，互联网技术不断发展日益成熟，将信息技术与可再生能源结合的能源互联网为缓解能源问题带来了可行的技术解决方案，具有重要的理论意义和实用价值。能源互联网主要是通过利用先进的电子和信息技术，连接大量的分布式能源收集设备、存储设备和各种能源负载节点，达到能源高效率、清洁和安全使用的目的。
1.能源互联网储能技术发展应用
1.1
能源互联网储能技术发展现状
能源互联网储能技术主要是指储存电能，即利用某一装置进行转换有效的储存能量。作为一个新兴行业，储能技术自2008年以来保持了快速增长，电力系统中的全球储能项目的总装机容量从2008年的不足100兆瓦增加到2014年的840兆瓦，从全球技术分类的角度看，排名前三的分别是钠硫电池装机容量、锂离子电池装机容量和铅酸蓄电池。我国市场中锂离子电池应用比例最高，锂离子电池材料品种丰富、能量存储功率密度高，应用范围广，具有很大的发展潜力，但是也存在使用有机电解液的安全隐患、成本较高等缺陷。抽水蓄能是目前较为成熟的技术，具有使用规模大、寿命长、成本低，电流效率高等优势，但也受地理资源条件的限制以及一系列土壤盐化环境问题。未来能源互联网的储能技术发展趋势主要是开发高性能、低成本、可靠性和系统安全性高的储能装置。
1.2能源互联网储能技术应用
在能源互联网体系中，风能和太阳能等新能源是重要的组成部分，但风能和太阳能都受到自然环境的制约，很难直接应用到电网，因此储能技术十分关键。基于能源互联网的能源存储应具有局部和环境适应性，没有特殊的地理位置要求，可以在各个地区投入使用，针对当前的储能技术的开发和应用状况，不同的能量存储形式具有不同的特点和优势的，能量互联网系统的复杂性使得单个能量存储技术往往难以满足所有要求，因此能源互联网的储能装置还有一定的要求：使用寿命长，较长的寿命才有实用价值；高能量密度，尺寸和重量越小越好；高功率密度，以确保系统能够应付意外情况；成本低，具有一定的经济价值。随着能源互联网的深入，其服务范围也不断扩大，因此需要综合考虑实际需求不断开发和改进相的储能产品，提高储能技术的适应性。
2.能源互联网节能技术发展应用
2.1能源互联网节能技术的发展
在能源互联网发展的过程中，可再生能源在清洁能源中的比例将逐渐增加，而能源互联网的节能技术对改善常规发电和输电的效率，提高安全可靠性，实现可再生能源大规模应用具有重要的实际意义。能源互联网的实质意义是保护和促进经济发展，因此当下能源互联网的储能技术和节能技术的开发和利用也是为了实现一定的经济价值。据资料显示，互联网节能技术的研究始于十九世纪八十年代，并且一直不断发展和进步，从逐步完善节能设备到开发设计节能设备，包括节能灯、炼油化工节能、建筑节能、空调节能以及电力设备的节能等人们生活的方方面面。相信随着能源互联网的不断深入和完善，节能技术也将进一步发展和完善，未来的节能模式也不断变化。
2.2能源互联网节能技术的应用
能源互联网节能技术的应用创收在一定程度上产生了巨大的经济效益，其商业模式包括基础装置层、建模层、管理控制层和反馈层四个方面。基础装置层包括进行基础装置安装，主要内容是对耗能数据的测量及采集，是节能技术的前提。建模层是从各个方面分析以及分类处理基础装置层的采集数据，提供一定程度能耗预算，为资源消耗预算提供参考。控制层是是实现节能的关键环节，可以通过合理的工序优化和改善受益单位的用电设备，有效降低能耗下降。反馈层相关数据的对比分析管理控制层的能耗管理效果，获得能耗优化的综合评价，有利于建模和完善能耗管理机制。
能源互联网范文6
关键词：能源互联网；微平衡；电网调度；交易机制；交易模式
0引言
随着互联网和能源的结合，新一代能源体系———能源互联网将成为未来的发展趋势并最终落地，它的建设对中国能源发展具有重要意义。能源互联网可以打破化石能源的制约，优化能源结构，允许任何合法合规主体自由地接入交易并分享能源，并可做到余量上网、自由交易、市场定价。因此，能源互联网开放的市场交易需要建立不同于传统交易模式的供需交互机制［1］。国内对于能源互联网商业模式的研究已经有了初步研究，文献［2－3］从用户的价值创造、数据信息融合、关键技术驱动、政府环境政策等对能源互联网现有及可能存在的商业模式进行了归纳分析，并对能源互联网未来的商业发展作出了一定的展望；文献［4］将配电系统的建设作为能源互联网的实现途径，整合了能源互联网对配电侧的需求，设计了未来配电系统的形态，分析了能量与信息流的特征；文献［5］认为主动配电网是当前配电网与城市能源互联网的必然过渡，提出了以主动配电网为架构的多能源协同调度和分布式智能调控管理，建立了基于多源大数据的能源供给、能源输送与能源消费一体化的运营模式。现有文献的研究对能源互联网的前景规划和应用场景起到了一定的指导作用，但没有对具体的供需信息实时交互机制进行研究，无法从具体实际应用方面解决能源互联网的调度交易问题。面向解决高渗透率的分布式能源［6］、新常态下能源供给侧结构性变化［7］、能源资源分布不均衡［8］，以及能源耦合和协调利用率不高［9］等问题，能源互联网更强调跨区域资源间的协同优化配置［10－11］。因此，适应能源互联网这些特点的调度交易模式不能采用能量信息孤岛模式，而是采用“分解、协调”的分层递阶式微平衡管理模式。微平衡是相比于集中式电网自上而下的紧耦合模式，由主干网发挥全局协调的仲裁者角色，各个能源微网进行局部协调，并向上与主干网进行动态交互，由此来减轻主干网的系统风险，提高整个能源网络的可靠性，而不是依靠过大的安全裕度而降低了系统利用率［12－13］。能源系统涉及多种能源，电能是构成涵盖各种一次能源的能源系统的前提，其他能源与电能之间可以相互转换，所以未来的能源互联网是以电力系统为核心支撑的新一代能源系统。本文将电能作为能源系统的主要能量支撑，提出了基于微平衡的能源互联网调度交易机制，并对微平衡交易主体、交易模式、交易机制进行了分析，最后建立了能源互联网交易激励分摊机制，在渐近式自适应能放激励分摊机制下，可以协调能源互联网的调度交易计划与区域各方利益关系，实现帕累托优化。
1能源互联网的微平衡
1．1多能微平衡体是实现微平衡的基本单元微平衡体是指能源互联网中一定区域内集多种能源生产、传输、存储和消费为一身的能源主体。储能的应用将打破能源生产者和消费间的界限，使主体角色呈现兼容性和替换性；能源交易的市场需求，将促进相邻的微平衡体进一步与其他能源供应者、储能、能源消费主体或另一个微平衡体进行物理网络的互联，从而形成新的互联网络形态、新的微平衡体。这些主体可根据供需信息和市场价格信号，在自主供需平衡基础上与能源互联网其他主体进行微平衡的能量交换和能源交易［14］。1．2微平衡主体是能源互联网演化的结果能源互联网的建设是一个从物理互联到信息融合到经济融通的过程，如图1所示。其中，物理互联是指多种能源系统之间的互通互联；信息融合是信息系统与能源系统的深度融合；经济融通是能源互联网的最高形态，是指不同能源主体通过股权投资形成新的经济利益主体。微平衡体即是这样的多能供—需—储结合的新主体。图1能源互联网演化过程Fig．1EvolutionofEnergyInternet当前的能源系统，总体上是按能源类型划分的相对独立运营的多个行业，随着新能源的发展，能源企业的经营范围将逐步打破一、二次能源本身的界限，形成以功能角色划分的主体。例如：火电企业投资光伏和风电，是不同发电资源之间的结合；核电站投资抽水蓄能、燃气电厂投资储能调频，是发电与储能的结合；大用户投资自备电厂，是能源生产与消费的结合；节能服务公司为用户安装储冷、储热设备，是储能与消费的结合；微网经营者建设电、热、水等网络和管道，是多种能源传输之间的结合。这些交易主体使得能源生产者和消费者的界限将不再清晰，同一主体可以在一定时段内成为消费者，在另一时期内成为供应者，实现生产和消费的一体化。随着储能的发展，微平衡主体可以在微平衡机制下，利用储能的能量时移能力，调节生产和消费的同时性，根据市场价格的变化，自主决定在市场交易中，何时作为供应者，何时作为消费者［14］。1．3微平衡调度交易与传统集中—分散协调的区别传统电力系统中，所有发电资源直接接入电网，同时，电网向所有用户供电，因此，电网调度中心是整个电力系统供需平衡的主导者，负责整体平衡调度。一些电厂分散自调度的研究中，电厂负责厂内若干发电机组的机组组合，满足电网调度中心下发的电厂整体出力曲线的要求。在这个集中—分散协调过程中，本质上还是发电侧的分级调度。能源互联网中，微平衡主体是一个多能供—需—储的结合体，如图2所示。例如：一个具有微网运营权的主体，同时投资了微网内分布式风、光发电设施，投资了微网内储冷、储热、储电设施，同时投资运营微网内电动汽车充放电系统。这样的微网运营商，就是一个典型的供—需—储微平衡主体，可以自主进行微平衡调度交易。图2多能供－需－储自平衡体互联Fig．2Self－consistentequilibriuminterconnection能源互联网的能量平衡分为两个阶段：阶段1是微网内自主进行的微平衡调度交易；阶段2是不能平衡的部分，与主网或其他微网进行不平衡能量交换。
2能源互联网微平衡的经济学解释
2．1分散化决策与集中决策的对比分析集中决策作为传统的经济控制方法，其特点在于系统的内外部信息最终都汇集在决策单元，由决策单元集中决策过程进行资源分配。这种控制方式有利于整体的统一和协调一致，但这种控制方式在被控系统复杂的动态特性难以了解的情况下，对系统其他部分的随机变化和由外部环境及系统演变所引起的变化的适应，仅出现在决策单元，系统的各个部分则不能很好地适应［14］。由此，对于高维复杂大系统的经济控制，过度的集中必将导致宏观的效率低下和微观的缺乏活力。由上述机制所决定，较之集中决策更为有效的分散化决策被提出，分散化决策在现代控制理论研究中是一个完全由市场机制决定的闭环控制系统，分散化决策要求市场环境是完全的市场竞争［15］。从整体上看，分散化决策对来自系统内部和外部的瞬间干扰极为敏感，系统自适应能力较强，但为了适应系统瞬间的变化，系统各个子部分都力图为自身利益去适应，从而造成子系统之间彼此竞争而无法协调，若完全分散化则有可能与大系统利益发生矛盾，却又不能使整个大系统协调发展［16］。2．2大系统协调分解与帕累托最优化的经济效率市场经济总结的重要原则是在实现目标的前提下提高效率，这也是传统组织管理的重要经验［16］。社会经济系统是由相互依赖、相互制约的子系统组成的复杂大系统，通过分别解决系统中独立分布的子系统的最优控制，可以实现大系统整体最优目的［17］。大系统分解原理和协调控制的基本思路，也是集中决策与分散化决策相结合的一种方法，把集中决策与分散化决策有机地结合起来，可以建立起一个具有分散协调、多级调度和最优控制性能的经济系统［18］。帕累托最优则用来衡量资源是否达到最优化配置的状态［19］。在这种理想状态中，任何一方要素的改变都难以再有效提高效率，这一现象与结果则被认为是一种“公平与效率达到平衡”的状态。对于需要不断和外界交换信息，以及拥有丰富渠道资源的复杂大系统而言，可以在其外部资源的分布中不断进行资源整合过程，并无限趋近帕累托最优。2．3能源互联网的分散化决策趋势分析能源互联网以“互联网＋”为思维导向，引进先进的信息和通信技术，通过分布式能量管理系统，用信息指导能量，提高能源的优化配置。能源互联网中，数据的来源空间分布广且数量庞大，既有来自分布式发电、储能、用电装置的信息，又有遍及输配电网及其设备的信息，信息种类也多种多样，除了电学量的相关信息，还有包括温度、湿度、压力、风速等非电学量信息［20］。这些海量的数据信息可以通过发达的互联网进行传播，相比于传统的能源管理，降低了信息获取成本。信息获取成本越低，使得个别能源供应者和用户之间自发自主地进行能源交易的分散化程度越高，资源优化配置也由原来的集中式向分散式发展。在信息充分的市场经济中，市场均衡点也就越接近理想的帕累托最优，市场实现局部的微平衡［21］。而且能源互联网的发展，伴随着电网结构复杂性与电网运行多样性，也需要进行分散化局部微平衡决策。不同于传统能源和智慧能源，能源互联网将由集中式的整体平衡，向分散化决策、帕累托最优的局部微平衡发展［22］。
3能源互联网微平衡调度机制
3．1协同自治微平衡控制系统由多种具有自治可控性和协同协调性的子系统，联通耦合、互补互助而成的独立控制系统称为协同自治微平衡控制系统。整个系统组织扁平化，子系统间对等并可以自由、任意地接入主系统。由于子系统具备独立控制功能，内部组织为满足系统平衡需具有互补性。例如：径流式小水电存在着库容小、枯水期等问题，可以和系统内风光资源呈季节互补［23－24］；分布式能源由于存在时变性、间歇性和难以预测性，可与系统内电动汽车充电站等储能装置配合互补。3．2微平衡联合调度策略传统的能源电力行业，是以国、网、省三级管理模式下分别负责跨区域、跨省和省内电力交易业务及电力交易计划的制订，并由统一的电网调度控制系统进行协调控制，是一种集中式优化决策的资源配置方式。能源互联网下的电网规模巨大、运行复杂，能源供给形式和消费形式也灵活多变，其特点如下：①各区域能源资源配置不均衡、时空差异明显，部分地区具有高渗透率分布式资源；②区域内需要以电网为核心载体，利用储能、高精度风光功率预测技术，进行冷、热、电、气一体化调控。在这种情况下，集中调度难以保证优化深度，采用微平衡联合调度策略，可以达到跨区域、跨能源形式的协同平衡，多能源间的能量平衡优化，自适应区域内的能源调配和互补，保证系统各个区域内微平衡，从而实现整个系统能源运行综合能效的最大化［25］。采用微平衡联合调度时，微网是其控制策略的末端神经组织，作为多能源的综合利用的自治运行系统，微网可通过组织内部的能量管理系统对自身资源的管理来满足用能需求如图3所示［26］。在自治模式下，各个微网单元在主网调控目标下负责能源的就地消纳，与主网并没有功率交换，同时向上通报能源生产消耗水平，主网的调控中心则对电网运行进行监督和安全校核。在系统故障或者自治运行失效无法保证微网内的能量平衡时，主网将微网作为柔性负荷，提供辅助服务，如负荷转移、需求侧响应、分布式电网的智能投切等进行功率交换，从而保证微网的安全经济运行。
4能源互联网微平衡交易机制设计
4．1微平衡交易主体需求分析1）用能主体的交易需求分析能源互联网发展的终端面向用能主体，同时吸引用能主体参与能源互动。智慧小区、智能家居、电动汽车、冷热电联供和智能系统开发的出现，使得能量的流动方向由以往的单向流动转换为双向互联互动，用能主体不仅是能源消费者又是能源生产者。在科学合理的机制下，用能主体参与电力平衡交易，不仅能够改善自身的用能成本，而且能提高能源网络的灵活性和效率，最终达到能源网络“多赢”的局面。2）供应主体的交易需求分析随着《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》与《关于推进“互联网＋”智慧能源发展的指导意见》的先后公布，政策鼓励社会资本以混合所有制、独资等形式投资成立新的发售电主体。其中涉及的交易主体包含多个方面：社会资本投资的售电主体、拥有分布式能源的用户、微网系统、节能服务公司、符合条件的经济技术开发区高新产业园、供水供气供热等公共服务行业等，这些主体都可以进入售电市场，参与电力交易［27］。这些催生的新兴交易市场，大量吸引多种能源接入进行交易，促进了多类型电源和电网的良性互动。3）储能主体的交易需求分析能源互联网在关键技术上的进步，可提升大规模风电、光伏接入电网的能力。电网在高渗透率可再生能源的电源结构下，电力供需要达到实时平衡，需要系统的供给和需求有足够的灵活度，并通过不断的调节实现双方的匹配。储能主体的交易需求意义重大，它能够满足微网的调峰需求，控制和改善微网的电能质量，能够完成系统黑启动，平衡间歇性、波动性电源的输出，它不仅具备短时高功率支撑能力，还可以提供较长时间的能量支撑。4）中间商主体的交易需求分析能源互联网包含着各种各样的能源形式和灵活多变的能源产业主体，在这个复杂庞大的市场中，也将产生新的产业主体，如能源虚拟运营商、区域能源调度交易平台、第三方智能系统开发商等作为中间商，支持用户深度参与孕育新商业模式，提供能源云、异地能源共享服务，支持能源资源、设备、服务、应用的资本化、证券化。这种新型的能源互联网产业链结构，不同于传统的统一购销模式，增加了供需直购、虚拟交易、虚实共享等多种模式，使得中间商主体进入原有产业链，带来新的产业模式的变化。
4．2微平衡交易模式能源互联网涉及的能源通道范围十分广泛，可在跨地区跨能源种类间实现能源的互联互通。国家发改委提出“十三五”时期要逐步放开一定的公益性和调节性以外的发电计划，逐步放开输配环节以外的竞争性环节电价［27－28］，“在保证电力供需平衡、保障社会秩序的前提下，实现电力电量平衡从以计划手段为主平稳过渡到以市场手段为主”，有序放开发用电计划，将引导开展发电和用户多方直接参与交易，而短期和即时交易通过调度和交易机构实现，“发电企业、售电主体和用户赋予自主选择权，确定交易对象、电量和价格，按照国家规定的输配电价向电网企业支付相应的过网费，直接洽谈合同”。部分发用电计划的放开和用户选择权的放开，将推动电能购销商和商等新兴交易主体的出现。能源互联网的开展交易总体类似于大用户直购电交易，是通过能源互联网试点工程，降低了直购电交易的准入门槛。这使得具备一定发电能力却不容易集中控制优化的中小工业用户和分布式燃机、光伏可以直接参与市场交易。同样，在新型能源市场，对于调度困难或者间歇性和随机性较强的能源供应，由于其弱可控性，也可以采用类似的自由选择的交易方式，实现能源供给和需求侧信息的对接［16，27］。能源交易通过统一交易平台，用户可以通过商选择能源供应商或者自主计划合约外的微平衡交易。传统的电网则负责交易电量的安全传输，以及计划合约电量外的需求平衡和调度。图4显示了随着微平衡交易的展开，其电力电量安排的情况。能源交易模式有两种，短期交易供用双方不平衡的部分电量，可以采用金融合同，其合同电量不仅可以通过现货市场交割，也可以参与现货竞价；中长期点对点交易则采用物理合同，交易电价同时受到合同电价和参与竞标电价的高低的影响，见表1。
4．3微平衡交易机制当前电力能源交易是电网统购统销模式，发电企业将电能卖给电网，电网将电能卖给用户，这之间的价格体系完全封闭。管制下固定价格模式，一方面不利于调节峰谷差，导致电能利用效率不高，旋转备用容量过大，能源浪费严重；另一方面部分用电需求被抑制。能源互联网中，当微网并网运行并与主网进行微平衡交易时，根据运行策略不同，可将微网当做一个整体用户，从主网接受或者输送功率。在微网与主网进行功率交互时，为了加强微网用户对运营政策的理解，从而提高用户参与度，可以利用多源大数据技术和公共服务网络使用户一定程度上了解到当前能源运行状态，基于负荷趋同性等激励惩罚手段等，采取奖励为主的引导激励或者合同为主的规约策略来实现交易运行目标。理性的用户会根据自己的负荷率信息，在激励约束条件下选择电费支付最小或者收益最大的电价方案，同时合理指导用户区域内的供需状况，通过提高负荷率等增加社会福利，实现帕累托优化，微网用户交易策略如图5所示。微网并网运行时，可以与主网自由双向交换功率，以微网并网运行时的交换功率为决策点，可以优化微网并网运行的交易策略。首先判断微网的输送功率情况，如果不能满足负荷要求，则需要接受主网输送功率，如果电量富裕则可以输送给主网获取收益，微网可以根据成本最小和收益最大为优化目标调整微网内部供需。若微网电源容量可以满足负荷需要，则判断微网电价与主网微平衡交易电价，如果微网的实时电价大于主网微平衡交易电价，则由主网供电，反之由微网供电。
5能源互联网交易激励分摊机制
5．1能源互联网交易考核与激励标准以主网或者其他能源互联网与某个示范区微网能量交换为例，设定考核与激励标准，并从以下几个方面分析。1）负荷趋同性用负荷率和系统同时率表征用户错峰效应的负荷特性考核指标。前者是衡量用户有效利用电力设备程度的一个重要技术经济指标；后者表示各类用户间的错峰效应，它是指一定时期内，如峰、平、谷段，系统最大负荷时，该类用户的综合用电负荷与系统内所有用户群体的最大负荷之和的比值。微网与主网的负荷趋同性低，则微网的峰谷差大，发电设备利用小时数下降，发电成本上升，且增加主网调峰困难度，供电可靠性下降。微网若积极提高自身负荷率，必然会使主网的负荷率增高，从而减少系统的容量成本，最终受益于自己。2）调峰幅度和速率需求调峰机组运行时的机组出力幅度，同时受到允许的最大和最小技术出力的约束，也跟随启停调峰能力的大小。调峰机组的调整速率，是指机组自身调整出力值的速度，调整速度越快的机组越能更好地跟踪负荷的变化。不同的调峰幅度、速率需求，经济性也不同，与主网调峰机组的耗量特性曲线有关。在能源动态特性方面，电力系统的动态过程最短，对调峰幅度、速率要求最高，热力网和燃料网则不需要很快的调节过程。3）多能替代的转换率能源互联网中，不同品质、品种能源之间的转换技术增加了能源网络的灵活性。不同品质、品种的能源有着自身物理特性和供给曲线。主网可以利用和综合这些不同品质、品种能源的特征，实现不同尺度的能源供需高效匹配。对于微网而言，多能替代的转换率越高，越可以显著降低能源网络的运行成本。
5．2能源互联网区域各方利益协调能源消费市场中，用户无论任何时候采取的能源消费策略都是以自身的利益最大化为出发点，而并不遵循系统内运营安全约束，所以能源互联网区域各方的利益协调要在用户的利益最大化和系统内运营安全约束中实现均衡。把有电量需求的主体统一称为用户，则在能源交易的短中长期协调要满足：用户的总用电量＝用户的微平衡电量＋用户的不平衡电量。平衡电量部分，采用照付不议的金融合同结算，平衡电量结算价格＝微平衡电价×微平衡电量；不平衡电量通过实际供用曲线与金融合同典型曲线确定，不平衡电量结算电价＝不平衡电价×不平衡电量，不平衡电价的定价以交易考核与激励为标准的激励相容的网对点辅助服务定价。在这种模式下，能源互联网各参与者利益协调如下。1）分布式发电商分布式能源电厂在传统区域能源站服务模式下采用“以热定电”的方式，余电全部售给电网公司，此时冷热电联供的价值没有完全体现，营收水平较低。微平衡模式下，将机组“以热定电”的电负荷确定为发电厂安全运行的电负荷下限，其余部分可以进行增值服务：①参与大用户直购电，并根据供需调整电价；②为主干网提供辅助服务，降低主网调度难度，获得利益分摊；③进行环境交易，在碳排放交易市场挂牌出售清洁能源发电减排量。分布式能源电厂空调冷水和生活热水供应价格由政府、能源服务公司、用户签订的用户三方价格协议，前后电能效益对比如下：原发电商电能效益＝余量上网标杆电价×计划电量；新发电商电能效益＝微平衡电价×微平衡电量。2）主干电网新电力体质改革之前，电网的主要收益来自上网电价与销售电价之差。上网电价制定基本以政府定价为主结合部分双边交易形成的市场定价；销售电价作为终端电价，由国家管制。这部分收益直接构成了电网主要的盈利来源。售电侧分离后，输配电价取而代之，成为能源互联网下主网的部分盈利模式，而另一部分盈利则来自主网对剩余负荷电量的平衡，负责完成整个电网交易的安全传输，若区域微网发生紧急故障或者较大扰动时，提供辅助服务，帮助微网稳定电力供应。电网效益对比如下：原电网侧利益＝（目录电价－标杆电价）×输配电量；新电网侧利益＝输配电价×微平衡电量＋（用电总量－微平衡电量）×不平衡电价。3）电力用户用户侧有着丰富的能效类资源和负荷类资源。能效类资源可以通过提高用电效率而降低用电水平；负荷类资源则是用户在系统高峰用电紧张时自愿响应，通过减少用电设备的用电量或者改变用电时间，从而达到降低用电数量及负荷水平的资源。能源互联网鼓励用户与中小燃气发电直接交易，而且可以参与到需求侧响应中，平抑峰谷，减少不必要的能源消耗，节约开支。用户支出对比如下：原用户侧支出＝目录电价×计划电量；新用户侧支出＝微平衡电价×微平衡电量＋不平衡电价×（用电总量－微平衡电量）。4）本地政府能源互联网体现了多种能源综合互补，它的落地将会促进能源转型升级，提高能源生产效率，降低能源消费成本，其中提出的创新能源服务模式，可以消纳更大比例的清洁能源，调整中国社会的电源结构、电网结构、负荷结构，适应未来能源转型的需要，对社会意义重大。
5．3总体平衡账户设定对该区域微网的运营效益进行综合评价，并与主网、该区域其他微网的综合能效进行对比，对比的结果将反映为价格成本的奖惩并分摊到该区域能源互联网的电价和其他成本中，从而改变该区域能源互联网的综合成本。因为该区域微网与主网的平均交易价格是固定的，所以可以实现激励效果。对于得到的综合评价结果，应规定一个标准值，标准值的设定先根据相似地区的数据得出理论标杆值，并在实际的评价考核过程中，根据数据整理分析，不断对标杆值进行修正，最后逐渐逼近适应实际能源供需环境的标准值，体现了该机制的渐进性和自适应性。根据设定的标准值，对得分高低的用户之间设立平衡账户调整机制。即对得分低的用户增收相关费用，并设置平衡账户，全部补偿得分高的用户，用来引导用户合理用电，提高负荷率，降低系统容量成本。
5结语
微平衡在能源互联网交易的发展与《关于推进“互联网＋”智慧能源发展的指导意见》相一致。1）倡导大众参与遵循“互联网＋”的发展规律，能源互联网下的能源生产与消费模式，驱动着生产与消费的融合，促进多用户参与市场交易，以适应分布式可再生能源发展为重点，以微网为重要基础架构，促进小型能源企业与个人、家庭等参与能源交易。2）促进能源设施智能化能源互联网中不同区域的用户和同一区域不同层次的用户深度交易融合，支撑着能源网络的交易接入设施和信息服务平台朝着信息化、自动化的智能化发展，使得各类供用能主体渗透到能源网络的微平衡系统中，实现建设智慧网络的整体性方案。3）推进能源市场交易体系建立能源消费将摆脱过去的统购统销的简单模式，转化为多买多卖的基于系统能效最优的智能应用。鼓励市场交易的多元竞争，实现市场的微平衡的能源共享，推进建立以能量、辅助服务、新能源配额、虚拟能源货币等为标的物的多元交易体系。综上所述，本文提出的基于微平衡的能源互联网的调度交易机制核心是两阶段平衡：阶段1是微网微平衡主体的自我多能供—需—储平衡；阶段2是不平衡部分与能源互联网其他主体进行能量交换。微网自主模式下，能源互联网用户可以通过电量交易平台，自主或者通过机构选择售电供应方进行计划合约外的微平衡交易，交易价格采取基本供应价格；微网与主网协同模式下，采取激励价格，享受着付费，补偿服务者。在渐进式自适应能效激励分摊机制下，引导用户合理用电，提高负荷率，降低系统容量成本，实现帕累托优化。未来的研究应从两个角度进一步延伸：①在调度方面，从微观层面研究多能供—需—储的自我微平衡中如何实现“横向多能互补，纵向源网荷储协调”，宏观层面则应解决同一网内的多个微平衡主体间的水平的群优化问题，以及微平衡主体与不同层级的能源互联网间的垂直多级调度的协调问题；②在交易方面，需要在微平衡主体内部建立多能互补的微平衡交易体系，针对不同能源的互补替代特性，通过市场机制合理确定能源价格。针对微平衡主体与能源互联网的外部能源交换，需要建立基于负荷特性考核的激励补偿机制。同时中国应进一步选取适宜的能源互联网试点地区深入开展工作，融合智能主动配电网、电力大数据平台，设计适用于多主体、多品种、多方式、实践性的调度交易商业服务模式。将能源互联网物理网络、信息数据、应用管理，通过商业模式实现落地，推动中国不同经济发展程度的能源互联网工作因地制宜地向着正确方向发展。
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