智能電網(wǎng)與能源網(wǎng)融合的模式及其發(fā)展前景

魏姣姣

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)和新能源技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在越來越多的人都在探究智能電網(wǎng)和能源網(wǎng)有效的融合新模式，以推動新一代綠色高效能源體系的建立。本文那就是在此前提下，闡述了智能電網(wǎng)與能源網(wǎng)在不同的融合模式下可能存在的形態(tài)特征，闡述了其約束條件和相關(guān)的應(yīng)用場景。同時還指出二網(wǎng)融合在不同時間以及地區(qū)所產(chǎn)生的不同的主要代表形態(tài)，指出了二者的時空差異性。希望本文的這些論述可以為我國智能電網(wǎng)和能源網(wǎng)的融合模式的探究提供一些有意義的幫助。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng);能源網(wǎng);融合;發(fā)展前景

引 言：隨著當今地球上化石能源的枯竭以及嚴峻的環(huán)境形勢，大多數(shù)國家的現(xiàn)有的能源體系和它們倡導(dǎo)的節(jié)能減排政策還是沖突不斷的。但是隨著我國新能源的開發(fā)、其改革的契機也是已經(jīng)顯現(xiàn)出來了，智能電網(wǎng)和能源網(wǎng) （除電網(wǎng)外的天然氣、氫能等能源網(wǎng)等的簡稱）的融合也是勢在必行。但是其融合的模式現(xiàn)在我們還沒有研究完善，其物理以及信息的融合也是出于摸索以及探究階段，所以本文就是在此前提下，為了進一步提升我國能源系統(tǒng)的適用性，促進其結(jié)構(gòu)的優(yōu)化而對智能電網(wǎng)和能源網(wǎng)的融合模式進行了一定的綜述。

一、智能電網(wǎng)與能源網(wǎng)的融合模式

在傳統(tǒng)意義上，智能電網(wǎng)和能源網(wǎng)是兩個并行的網(wǎng)絡(luò)交集并不多，但是隨著當今技術(shù)的發(fā)展二者的融合卻已經(jīng)是出于初步的摸索階段了，從狹義上說，通過兩種傳輸網(wǎng)絡(luò)的融合，我們可以進一步改變和完善當今社會的能源輸出模式，使??就是進行了一次偉大的能源革命。二者的融合涉及到三個網(wǎng)絡(luò)，而它們又是三個社會核心行業(yè)的力量代表，也就是說二者的融合可以將電力、互聯(lián)網(wǎng)、其他能源等三個行業(yè)聯(lián)系到一起。融合的結(jié)果會關(guān)系到我們當今的社會的主流發(fā)展方向，而本文經(jīng)過總結(jié)之后發(fā)現(xiàn)，二者的融合模式主要就三種，也就是“智能電網(wǎng)"“互聯(lián)網(wǎng)+能源網(wǎng)”和“互聯(lián)能源網(wǎng)”[1]。

（一）智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)既然有著“智能”二字也就是說該網(wǎng)絡(luò)的互動、自愈、控制、安全、經(jīng)濟、效率等特性更高，同時兼容以及分布也會更廣泛。智能電網(wǎng)是一項多種高科技融合的高科技含量的新生代通信技術(shù)，反映迅速，操作靈活方便，適用性也更高。就目前而言，在智能電網(wǎng)中，電力行業(yè)出于優(yōu)勢地位，其也是三者融合的主體。

而從另一個物理融合的角度來看，能源利用多樣，特征也多樣;我們先從微觀的視角來看，智能電網(wǎng)是需要構(gòu)建微電網(wǎng)單元的，因為需要更好地將DG（分布式發(fā)電）接入，從而實現(xiàn)自治。而從宏觀的角度來看，以電網(wǎng)為主干進行網(wǎng)架，各區(qū)域的電網(wǎng)就會并網(wǎng)，這樣優(yōu)勢互補明顯，當今社會的能源利用率也就會更高。在未來可再生能源將是社會能源的主導(dǎo)，而它們還可以轉(zhuǎn)化成其它的能源再進行傳輸，傳統(tǒng)的能源將會成為過去。從信息融合的角度來看二者的融合，我們就會發(fā)現(xiàn)智能電網(wǎng)可以形成自己的專門的通信網(wǎng)絡(luò)，像現(xiàn)在流行的云計算、大數(shù)據(jù)等都會融合而入。這也就使意味著該網(wǎng)絡(luò)有著強大的通信計算能力，對應(yīng)的系統(tǒng)安全以及高效性將會更高。

（二）互聯(lián)能源網(wǎng)

雖然在我們的各種融合模式中，智能電網(wǎng)以及能源網(wǎng)應(yīng)該是有著平等的地位，但是二者的融合畢竟都是有傾向性的，所以二者融合后就會出現(xiàn)互聯(lián)能源網(wǎng)。在該模式中，這二者是共存的，求同存異使二者趨向中心化，同時互聯(lián)能源網(wǎng)不必借助任何的多余的或者是附加的網(wǎng)絡(luò)來主導(dǎo)，二者在這其中就是統(tǒng)一存在的。我們可以通過能源轉(zhuǎn)換器，來將我們可以應(yīng)用的各種能源在電網(wǎng)之外就進行物理意義上的連接和交互。這樣也就是說在未來DG（分布式發(fā)電）的滲透性會更高，甚至是我們可以通過將DG來將各種形式的能源進行有效的轉(zhuǎn)換，當然這也就變相的在削減智能電網(wǎng)的控制力?；ヂ?lián)能源網(wǎng)它也是通過自己的專用網(wǎng)絡(luò)來進行各種資源的調(diào)配以及轉(zhuǎn)化，但是它和智能電網(wǎng)略微不同的是它的專用網(wǎng)絡(luò)不能通用于能源網(wǎng)。當然它也是利用計算機平臺來協(xié)調(diào)供需平衡，保障其安全的，互聯(lián)能源網(wǎng)的突出特點就是資源的利用效率會得到進一步的提升。

（三）互聯(lián)網(wǎng)+能源網(wǎng)

隨著我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，已經(jīng)是滲透到很多的傳統(tǒng)行業(yè)中，包括其生產(chǎn)、經(jīng)營也不例外，這就需要互聯(lián)網(wǎng)+模式。傳統(tǒng)的能源行業(yè)到目前為止，也已經(jīng)被互聯(lián)網(wǎng)完全顛覆了，但是就是沒有形成新的模式新的體系，改革也正在進行中，在未來是有著眾多的可能的。

在互聯(lián)網(wǎng)+能源網(wǎng)模式中，互聯(lián)網(wǎng)是主體，通過互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)才可以形成最終的物理網(wǎng)絡(luò)，而隨著能源企業(yè)的革新，我們就建立了更多的新的能源供應(yīng)源，其傳輸通道也是隨之配套建設(shè)。也就是在此模式下智能電網(wǎng)和能源網(wǎng)的融合方式不再單一，我們可以根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H的需要進行多元化的選擇。在互聯(lián)網(wǎng)+能源網(wǎng)的模式下，能源的價格以及對應(yīng)的交易準則都會被共享，也就是能源的貿(mào)易更加的自由化[2]。

二、融合模式的異同

雖然智能電網(wǎng)和能源網(wǎng)二者有著本文所述的至少三種的融合模式，但是這些模式都是有著共性的，即通過網(wǎng)絡(luò)使能源可以得到更加高效、便捷的利用。二者所有的融合模式都是萬變不離其宗的。本文所述的三種融合模式其基本的技術(shù)路線如下圖1所示。

圖1 ?三種融合模式的技術(shù)路線

三、融合模式的形成約束和應(yīng)用場景

（一）關(guān)鍵技術(shù)約束

智能電網(wǎng)與能源網(wǎng)的融合，首要的約束技術(shù)就是能源儲存技術(shù)，只有解決了該技術(shù)，我們才可以實現(xiàn)有效地平滑負荷，才能夠有效的解決能源的間歇性以及隨機波動性問題，從而提高其融合模式的穩(wěn)定性。第二，能源轉(zhuǎn)換技術(shù)，我們想要將二網(wǎng)融合，那么能源轉(zhuǎn)換器就是必不可少的了，但是就目前的能源轉(zhuǎn)換而言，還是沒有達到我們的實際需求的[3]。第三，能源傳輸技術(shù)，如何保證我們的傳輸效率就是該技術(shù)需要解決的核心問題。

（二）不同融合模式的應(yīng)用場景

因為不同的智能電網(wǎng)和能源網(wǎng)的融合模式適用的場景也是不同的，相關(guān)的技術(shù)水平低，我們在選擇融合模式的時候還要考慮到主觀以及地域環(huán)境的影響。就目前而言，電能傳輸效率最高，所以智能電網(wǎng)就適合地域遼闊、電網(wǎng)基礎(chǔ)好的地域來進行使用。而能源互聯(lián)網(wǎng)在能源資源豐富、地域狹小的地區(qū)優(yōu)勢明顯，所以適用于這一類型的區(qū)域。而互聯(lián)網(wǎng)+能源網(wǎng)則適用于各大中型城市，因為這里的市場相對更活躍，能源價格的波動也是最大的，所以總的說來在各區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的過程中，要根據(jù)自身的實際需求來選擇合適的智能電網(wǎng)和能源網(wǎng)融合模式，這樣才可以實現(xiàn)該地區(qū)能源行業(yè)切合實際的轉(zhuǎn)型升級需求[4]。

總 結(jié)：目前，社會上的能源利用方式變革明顯，同時可再生能源的發(fā)展也是如火如荼，而以上這些條件都是為智能電網(wǎng)和能源網(wǎng)的融合提供了有力的支撐。以上主要的三種融合模式，分別適用于不同的情況以及地區(qū)，所以我們在進行低于能源轉(zhuǎn)型時，要充分考慮到地域時空的差異性，深入了解環(huán)境資源情況。這樣我們才可以選擇合適的智能電網(wǎng)和能源網(wǎng)融合模式，從而提升生當?shù)氐哪茉蠢寐剩ＷC其發(fā)展。

參考文獻：

[1]李立浧，饒宏，許愛東，郭曉斌，白浩.我國能源技術(shù)革命體系戰(zhàn)略研究[J].中國工程科學，2018（03）：1-8.

[2]寧圃奇，韋統(tǒng)振，肖立業(yè)，齊智平，嚴萍.智能電網(wǎng)與能源網(wǎng)融合中的新材料與新裝備技術(shù)[J].中國工程科學，2018（03）：125-131.

[3]張揚，沈俊，孫東方.智能電網(wǎng)與能源網(wǎng)融合的模式及其發(fā)展前景[J].農(nóng)村電氣化，2017（09）：8-9.

[4]李立浧，張勇軍，徐敏.我國能源系統(tǒng)形態(tài)演變及分布式能源發(fā)展[J].分布式能源，2017（01）：1-9.