能源互聯(lián)網(wǎng)信息關(guān)鍵技術(shù)研究

徐明生　練亞?wèn)|　趙亞

摘 要：人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開(kāi)能源的作用?；茉从邢扌缘牟粩鄿p少，促進(jìn)了可再生資源的利用。但可再生資源分布廣泛、波動(dòng)性大，影響了可再生資源的利用效率。近些年來(lái)能源互聯(lián)網(wǎng)得到了快速發(fā)展，能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展離不開(kāi)信息關(guān)鍵技術(shù)的促進(jìn)。本文對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)信息中涉及到的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單概述，以提高能源互聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：能源互聯(lián)網(wǎng)；可再生資源；關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP393.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）32-0327-01

能源是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，特別是化石能源，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著舉足輕重的重要。但化石能源的存儲(chǔ)量卻無(wú)法跟上社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，目前全球化石能源的有限性，使化石能源在百余年便區(qū)域枯竭?；茉床粩嚅_(kāi)采和利用的同時(shí)，和環(huán)境之間的矛盾不斷突出，能源與環(huán)境問(wèn)題成為當(dāng)前人類社會(huì)發(fā)展中不可忽視的重要問(wèn)題。在這種情況下，尋求可再生能源支持人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)降低和環(huán)境之間的矛盾，是解決能源問(wèn)題的重要途徑和方法。但可再生能源具有隨機(jī)性強(qiáng)、波動(dòng)性大、區(qū)域分布不均衡等特征，影響了可再生資源的規(guī)?；l(fā)展[1]。在這一背景下，能源互聯(lián)網(wǎng)的興起和發(fā)展為解決能源、環(huán)境問(wèn)題提供了新思路。文章對(duì)目前能源互聯(lián)網(wǎng)信息關(guān)鍵技術(shù)這一特點(diǎn)話題進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。

1 能源互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀

能源互聯(lián)網(wǎng)這一概念最早出現(xiàn)于2004年。在理解能源互聯(lián)網(wǎng)概念時(shí)，可將其看做是：運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)如信息技術(shù)、電力電子技術(shù)等將各類新型電力網(wǎng)絡(luò)、天然氣網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)能量的流動(dòng)、交換和共享。能源互聯(lián)網(wǎng)具有可再生、開(kāi)放性、分布式、互聯(lián)性、智能化五個(gè)特征：

可再生：能源互聯(lián)網(wǎng)中主要能量來(lái)源出自可再生資源，可再生資源具有可再生性，如風(fēng)能、太陽(yáng)能等，故能源互聯(lián)網(wǎng)也具有可再生特征[2～3]。

開(kāi)放性：能源互聯(lián)網(wǎng)借助于互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，屬于共享能源網(wǎng)絡(luò)?；ヂ?lián)網(wǎng)本身就具有較強(qiáng)的開(kāi)放性，各類裝置如發(fā)電機(jī)、存儲(chǔ)裝置等也具有開(kāi)放性，只要符合操作標(biāo)準(zhǔn)便可實(shí)現(xiàn)即插即用，這種自主式的接入方式有效促進(jìn)了能量交換。

分布式：能源互聯(lián)網(wǎng)中利用了諸多可再生資源，但可再生資源具有分散性特征。在利用時(shí)為了提高可再生資源利用效率，需要對(duì)可再生資源進(jìn)行收集和存儲(chǔ)。收集和存儲(chǔ)可再生資源時(shí)主要是通過(guò)分布式的、規(guī)模有限的能源網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，諸多微型能源網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一個(gè)大的能源互聯(lián)網(wǎng)體系。故分布式也是能源互聯(lián)網(wǎng)的一大特征。

互聯(lián)性：分布式的微型能源網(wǎng)絡(luò)無(wú)法保證能量的自給自足，需要各能源網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)共同作用才能實(shí)現(xiàn)能量的持續(xù)供給，故能源互聯(lián)網(wǎng)在具備分布式的同時(shí)還具有互聯(lián)性，各微型能源網(wǎng)絡(luò)依靠互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，各類裝置也能互聯(lián)起來(lái)。

智能化：能源互聯(lián)網(wǎng)中能源從產(chǎn)生到傳輸，再到轉(zhuǎn)換到最后的利用，借助于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)具有智能化特征。

2 能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 先進(jìn)儲(chǔ)能材料開(kāi)發(fā)

隨著新能源技術(shù)的不斷發(fā)展電能得到廣泛應(yīng)用，比如新能源汽車，對(duì)于新能源汽車而言電池儲(chǔ)能直接影響到汽車航行問(wèn)題，為此需要開(kāi)發(fā)新的材料進(jìn)行儲(chǔ)能。可對(duì)電池儲(chǔ)能進(jìn)行相應(yīng)的算法設(shè)計(jì)，最大可能提高儲(chǔ)能量。

2.2 儲(chǔ)能管理技術(shù)開(kāi)發(fā)

影響儲(chǔ)能效率主要是材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)，宏觀表現(xiàn)為儲(chǔ)能設(shè)備的溫度、電流、電壓、電阻、點(diǎn)亮等。因此可通過(guò)傳感器技術(shù)進(jìn)行儲(chǔ)能參數(shù)檢測(cè)，通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)參數(shù)進(jìn)行挖掘并預(yù)測(cè)儲(chǔ)能量，提高儲(chǔ)能效率。

2.3 智能能量管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可對(duì)產(chǎn)生能量設(shè)備進(jìn)行能量充分利用?？蓸?gòu)建能量拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，進(jìn)行相應(yīng)的線性變化獲取能量變化，實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)中能量設(shè)備即插即用的管理。此外還可進(jìn)行多源局域網(wǎng)的分布式管理。充分進(jìn)行能源管理[4～5]，如圖1為智能能量管理系統(tǒng)架構(gòu)圖。

3 展 望

隨著石油、天然氣等非再生能源的日益消耗，給全球經(jīng)濟(jì)帶來(lái)壓力，能源安全直接影響到國(guó)家安全。針對(duì)這些問(wèn)題結(jié)合大數(shù)據(jù)，提出了能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。這一技術(shù)給節(jié)能技術(shù)、能源共享提供了新的指導(dǎo)思路。未來(lái)能源發(fā)展將趨于更精準(zhǔn)管理。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-10-15