能源互联网技术形态研究

冉文彬

（郑州电力职业技术学院，河南 郑州 451400）

能源互联网技术形态研究

冉文彬

（郑州电力职业技术学院，河南 郑州 451400）

社会的进步与经济的增长有效推进了科学技术的发展，使得信息技术与能源技术得到了有效融合，从而为可再生清洁能源的发展做出了重要贡献，并推动社会向着更加美好的方向发展。基于此，文章以能源互联网技术形态为主要研究内容，通过对能源互联网技术的简单概述，对互联网技术形态展开了深层次的探索。

互联网；技术形态；可再生能源

现代经济的发展一直以工业为主，而工业开展生产活动时，往往会对环境造成严重的破坏，尤其是最近几年，环境问题越来越严重，世界各地开始积极开展新能源革命。通过寻找可再生能源，不断地对煤炭等一次能源进行代替，这样不仅会对环境保护起到至关重要的作用，而且还会减少对一次能源的使用。与此同时，随着科学技术的快速发展，互联网技术被广泛应用到各个领域，其中包括了能源领域，从而研制出全新的能源互联网技术。因此，对互联网技术形态进行研究具有重要意义，可以使我国能源领域加强对互联网的应用，从而更好地建设人们生活的家园。

1 能源互联网技术概述

1.1 能源互联网技术的内涵

近年来，在科学技术快速发展的基础上，互联网技术逐渐与其他技术进行了有效融合，从而出现了能源互联网技术。能源互联网可以理解为利用信息、计算机等先进的技术，将大量由分布式能量采集装置、分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来，以实现能量双向流动的能量对等交换与共享网络[1]。以石油行业为例，在整个石油生产活动中，从最初的开采环节，一直到石油最终的使用，所使用到的设备全部利用线路连接到一起，使得整个工作周期构成一个良好的整体。同时。以先进的科学技术为基础，将所有环节的工作有效落实到实际当中。再例如电力领域中，以往对电网进行检测时，范围往往不是很大，使得采集到的信息数量较少，无法利用这些信息作出做准确的判断。而能源互联网则扩大了检测范围，从而加强了对整个电网的监管力度。

1.2 能源互联网技术的特征

与传统的互联网相比，能源互联网具有以下几个方面的特征。（1）泛在互联。在对能源互联网进行应用时，不仅可以应用到同一个领域内，还能够同时应用到很多领域内，从而拉近了整个能源生产、使用之间的联系，使得能源发挥出更大的作用。（2）对等开放。在互联网技术开放的过程中，不会对清洁能源产生歧视，均能够接入到互联网内。而且，不论是能源生产的一方，还是使用的一方，都可以公平地加入进来，从而增加了整个互联网的使用率。（3）低碳高效。利用能源互联网技术，可以及时了解用户的实际情况，并针对情况合理地对清洁能源进行输送，同时，在条件允许的情况下，还可以输送天然气。另外，还可以加强对节能设备的应用，使能源在实际应用当中发挥出更大的作用。（4）安全可靠。互联网技术可以准确地对能源生产与使用过程进行监控，若生产系统内出现问题，能够第一时间寻找出来，并制定出合理的改善措施。同时，能源互联网自身还具有较高的安全性，能够为信息提供良好的保护[2]。

2 能源互联网技术形态

2.1 能源互联网技术的组成要素

与传统的互联网技术相比，能源互联网的组成要素更加丰富，其中主要包括了跨国广域能源互联网、国家能源互联网、城市能源互联网、社区能源互联网。同时，在相关制度的支持下，各级互联网连接到一起，加强了信息的传递与共享。能源互联网运行时，不仅包括了一次能源，同时还包括了二次能源；能源互联网主体由多方面共同构成，如发电站、互联网运营机构、网络其他的使用者等。至于整个互联网技术主体，由控制、管理服务相关的信息通信网络构成，通过这些服务，整个网络得以正常运行，能源交易活动的有效进行得以保证[3]。并且，从用户的角度来说，应以公用通信的手段作为基础。另外，由于该网络应用时，需要提供很多的服务，所以，需要在确保其安全性符合相关规定的基础上，不断进行强化。

2.2 能源互联网概念构架

2.2.1 跨国广域能源互联网

在整个互联网技术当中，广域能源互联网处于最高的位置，通过该网络的连接，将世界各地的能源机构连接到一起，从而提升了能源传输的效果。近年来，随着人们环境保护意识的提升，欧洲地区提出了“super grid 2050”计划，并根据该计划，制定出“沙漠科技”项目，该项目的出现，从能源方面加强了欧洲与非洲之间的联系，使整个地区的电网成了一个整体。该项目开展后，将会为该地区40余个国家的12亿人口，提供45 000 亿kWh的电力能源。广域能源互联网作为实际上较早的能源互联网，还通过空间拓宽技术对整个电网进行控制，减少了电网运行中的波动，为整个欧洲地区提供了充足的电力能源。同时，还能够将剩余的能源进行转化，通过电能的方式，向其他需要电力的地区传递[4]。在“能源互联网”设想当中，预计在2050年之后，可以使北极与赤道建立能源互联网，利用北极地区的天然条件，能够输出30 000亿kWh以上的电能，而赤道将会输送90 000亿kWh的电能。另外，通过分析可以发现，作为世界上主要的3个区域，中国、美洲、欧洲受到地理因素的影响，用电情况存在一定的互补。所以，在其他地区用电低谷时，正是自身用电高峰，可以利用互联网引进更多的电能；而其他国家用电高峰时，正是自身的用电低谷，可以利用互联网将电能输送出去，从而使能源发挥出更大的作用。

2.2.2 国家能源互联网

所谓的国家能源互联网，指的是一个国家内部，为能源生产、配送提供服务的网络，是整个互联网技术当中最关键的一部分。该形态下的互联网，包括了大容量配电系统、发电设备等。针对当前能源互联网的发展，我国在2014年对电网进行了规划，预计到2020年，要在整个中部地区建立起统一的电网，将西北部地区剩余的电力能源，向东南部地区进行输送，为我国东南部用电量大的地区用电提供帮助。通过能源互联网技术，合理地对电力进行了分配，并且避免了电能大规模传输时安全事件的出现，使得整个电网系统更加的安全与稳定[5]。在国家能源互联网内，通过VSC-HVDC技术结合DC/DC直流电压变化技术，更加合理地对电能进行输送，使电能的分配得到优化。另外，利用互联网技术互联的特性，将各个地区内的输电线路连接到一起，打造出了覆盖面积更广的输电网络。

2.2.3 城市能源互联网

城市能源互联网建设时，以现有电网为基础，通过智能化的思想对其进行优化，从而更加合理地对能源进行消耗。同时，还通过先进的信息技术，进一步强化了基础设施的建设，打造出了优质的能源互联网平台，使得能源与互联网更加有效地结合，并为能源的交易提供了重要帮助。以技能水平的层次来说，想要该形态的互联网技术发挥出更大作用，必须要解决下列问题。首先，路由器作为整个网络中的重要组成部分，应增强其各项能力；其次，对于储能技术而言，要进一步进行优化，逐渐减少使用成本，为其更好的应用打下良好基础[6]。

2.2.4 社区能源互联网

社区形态的能源互联网处于最低的层次，主要包括了供电电源、储能元件等构成。该形态的能源互联网当中，不仅要对多能源进行转换与交易，更重要的是能够使能源发挥出更大的作用[7]。在整个市场范围内，可以利用互联网的特征，完成传统发电、清洁能源发电以及其他能源的转换与交易活动，并对这些活动进行监测，使得整个社区服务网络当中，达到电、气、信息有效地联系到一起，针对社区对能源的不同要求，转化成符合社区使用的能源，从而为居民提供更加优质的服务。

3 结语

综上所述，随着科学技术的快速发展，互联网技术逐渐与能源融合到一起，并形成了全新的能源互联网技术，从而为社会的发展提供了重要帮助。通过能源互联网技术的应用，可以发现，该技术不仅提升了能源的使用效率，而且还为社会的发展提供了更加优质的服务。所以，在未来社会与经济的发展当中，能源互联网技术形态依然是一个重要的研究话题。

[1]张广慧，尹常永.能源互联网的技术特征与实现形式[J].山东工业技术，2016（23）：66.

[2]王继业，孟坤，曹军威，等.能源互联网信息技术研究综述[J].计算机研究与发展，2015（5）：1109-1126.

[3]孙宏斌，郭庆来，潘昭光.能源互联网：理念、架构与前沿展望[J].电力系统自动化，2015（19）：1-8.

[4]马钊，周孝信，尚宇炜，等.能源互联网概念、关键技术及发展模式探索[J].电网技术，2015（11）：3014-3022.

[5]刘涤尘，彭思成，廖清芬，等.面向能源互联网的未来综合配电系统形态展望[J].电网技术，2015（11）：3023-3034.

[6]曾鸣，杨雍琦，李源非，等.能源互联网背景下新能源电力系统运营模式及关键技术初探[J].中国电机工程学报，2016（3）：681-691.

[7]张宁，王毅，康重庆，等.能源互联网中的区块链技术：研究框架与典型应用初探[J].中国电机工程学报，2016（15）：4011-4022.

Research on energy Internet technology

Ran Wenbin
（Zhengzhou Electric Power Technology College, Zhengzhou 451400, China）

Social progress and economic growth have effectively promoted the development of science and technology, so that information technology and energy technology has been effectively integrated, so as to make an important contribution to the development of renewable clean energy, and to promote the development of community towards a better direction. Based on this, this paper focuses on energy Internet technology, and explores deeply the Internet technology form in a simple overview of energy Internet technology.

Internet; technology form; renewable energy

冉文彬（1979— ），男，河南郑州人，助理工程师；研究方向：互联网技术。