能源互联网信息技术研究综述 - MIT - Massachusetts(8)

能都将依赖于信息技术。

renewable energy

Replaced by Figure 2 Evolution of energy internet 图 2 能源生产、传输和消费模式的转变 2.2.1支撑以可再生能源主导的生产模式转变

大规模可再生能源生产基地的建设将提供足以取代传统能源的能源供应能力，大量分布式微型新能源生产进一步扩展了能源供应多样化，特别地，以家庭为单位能源供应模式是未来能源互联网中重要的能量来源之一。但是，由于可再生能源受到天气、地理位置、技术等条件的限制，其供应波动幅度较大，难以满足目前大规模供电的需求，利用传统能源生产电力的模式还将存在较长的时间，传统能源生产和可再生能源生产相辅相成的局面将是能源互联网过渡时期的能源供应格局。协调多种能源形式共存，支持复杂多变可再生能源的接入给信息技术提出了挑战。

2.2.2加速信息驱动的能源双向传输模式发展

在现有能源网络中，生产和消费被严格划分，能源传输企业（如国家电网）调节供需关系，保持典型的生产-并网-消费模式，供需平衡依赖传输控制效率，存在传输能耗严重和生产安排过剩的问题。分布式微网技术和智能用户使得生产者和消费者的角色越来越难以区分，直接催生能源双向传输的需求。信息是引导能源合理流动的关键，保证电力的近距离利用和提高能源利用率是面临的问题。平衡信息分享范围和信息传输效率、整合强大的信息搜集和计算能力是主要突破点。 2.2.3 支持能源消费智能化程度的提高

能源互联网要求能源利用效率最优化，一方面，用户应可以通过分享信息，建立最小范围的能源供需子网，降低能源使用成本；另一方面，用户应能根据能源价格和自身能源需求，建立恰当的供需模型，安排其消费、并网和存储策略，实现利益最大化。能源互联的发展将革命性地改变能源消费

模式，消费智能化程度势必大幅度提升，对应的信息传输、优化调度和智能控制技术面临挑战。 2.3 能源互联网功能建设的需求

在2008年，Brown[7]就列举了智能电网建设必须关注的功能模块，类似地，能源互联网也应涉及生产、储存、传输、监控、调度等功能模块。实现能源生产-消费均衡、传输损耗降低、信息高效共享、满足用户需求是能源互联网的建设目标。 2.3.1能源生产智能化

微网技术探索了分布式可再生能源支撑局部范围能源供需平衡的可能性。骨干网络与微网有效配合、合理规划，由分布式可再生能源实现局部范围的能源供应是降低骨干网络传输压力和生产智能化的途径。信息分享能提高预测准确度，从而提高生产规模设计、生产成本控制及消费需求满足水平。为实现生产和传输的精准安排，对全网精确地负荷辨识是关键，亟需突破现有信息采集、计算、传输机制。

2.3.2能源存储智能化

储能装置既是负荷也是能源供给，是能源互联网必不可少的部分[31-33]。文献[33]指出了多种提高可再生能源利效率的能源存储方式，文献[4]强调氢储能是未来重要储能方式。数据中心、电动汽车等拥有的储能设备都可能成为储能单元，能源互联网中优化和管理的范围将大幅度增加。构造虚拟电厂、实现能源的最小区域消纳等给信息处理和控制提出了挑战。文献[34]探讨了一种依赖信息技术的混杂电力能源存储装置(Electrical energy storage, EES)架构。

2.3.3能源传输智能化

能源高效传输需要及时消纳具有间歇、突发等特点的可再生能源；控制能源流动、调节能源类型以满足消费需求需要更有效的计算设备。电子、通信等技术是上述目标实现的支撑。电子电路技术旨在实现对电压/电流的智能控制，保证用户所需的能源类型；通信技术能够把需求、线路状况等信息及时发送到决策计算中心，为优化电力调度和配电策略设计提供支撑。电力路由器[11]为电力能源互联网示范建设提供了思路，涉及的信息技术包括路由器的部署、控制、安全保护等。此外，能源互联网单元间实现能源供给协同，实时、高效的监控和调配等都需要信息技术支撑。 2.3.4能源消费智能化

能源消费智能化要求所有终端都应包含智能