能源互聯(lián)網背景下新能源電力系統(tǒng)運營模式及關鍵技術

國網浙江省電力有限公司營銷服務中心 俞佳莉

我國的人口基數較大，近年來雖然人口增長的速度有所放緩，但是由于龐大的人口基數和日漸提高的經濟水平，人們在對于生活要求越來越高的同時也使資源面臨著更加嚴重的危機問題。這種趨勢不僅僅是在我國存在，一些發(fā)達國家中也很嚴重。我國一直是國際上負責任的大國，針對國內的資源緊張問題以及全球性的能源危機問題，我國一直不遺余力的致力于新能源的開發(fā)，以期緩解和解決全球性的資源短缺，皇天不負有心人，我國在解決能源問題上已經卓有成效，但是當前的狀態(tài)仍然存在著很大的問題，就是火力發(fā)電比重仍然超過50%。傳統(tǒng)的能源如火力發(fā)電資源這種方式，雖然能夠在一定程度上解決電力資源短缺的問題，而且能夠提高人民群眾的生活水平，造價也不是特別高，是一種比較經濟的適合發(fā)展中國家使用的方式，但是如果從可持續(xù)發(fā)展的角度來看，火力發(fā)電不利于經濟社會的可持續(xù)發(fā)展和人與自然和諧相處的發(fā)展理念。

因為火力資源的發(fā)電源大部分是煤炭資源，為支持火力發(fā)電方式，需要對地表以下的煤炭進行開采和運輸，開采煤炭可能會造成地表植被遭到破壞，地表虛空塌陷，造成水土流失，而且在對煤炭進行開采的過程中，很容易因為安全措施防控不到位，給開采的工人帶來危險。此外在國內對煤炭進行運輸，由于我國國內不具備提供水路運輸的條件，因此運輸煤炭基本上采用的是動車運輸，會增加火力發(fā)電資源的造價。最主要的是火力發(fā)電資源可能會給我國的大氣環(huán)境造成嚴重污染，未經處理過的煤渣，在大氣環(huán)流過程中可能會給水源造成污染，如果煤渣沒有被合理處理就被填埋，可能會造成大量固體污染物，給土壤造成重金屬污染。

我國新能源發(fā)展狀況

由于新能源的使用具有傳統(tǒng)能源所不可比擬的優(yōu)越性，比如說新能源造成的污染非常小，而且可持續(xù)性比較強。比如說風力發(fā)電資源，風力發(fā)電資源是當前在我國范圍內推行比較廣泛的一種新能源電力系統(tǒng)之一，風力發(fā)電資源的原理主要是在我國一些風比較大的地區(qū)或者是地理位置上，位于通風口位置的地區(qū)設立一些發(fā)電風車，等到風力發(fā)電的風車設立好之后，在后期中主要涉及的投入主要是一些技術支持，主要是把風力發(fā)的電進行轉換，轉變成生活用電和工業(yè)用電。在后期對其投入的資金方面，主要是對于電力設備的維護和維修，相對于火力發(fā)電而言，這種方法投入的人力資源比較少，主要是依靠技術支撐。風力發(fā)電系統(tǒng)在我國得到廣泛的推廣，還有一個主要的原因是由于風力發(fā)電會帶來的污染比較少，基本上不會產生廢物，符合我國的環(huán)保發(fā)展理念和人與自然和諧相處的發(fā)展理念。

我國對于新能源的開發(fā)投入了大量的資金和人力，尤其針對新能源電力系統(tǒng)開發(fā)的資金投入力度更是一直在增長，但是就當前的對于新能源的開發(fā)階段而言，仍然存在著一定的技術層面上的問題。互聯(lián)網的出現(xiàn)，可以使這些問題在一定程度上得到很好的解決。比如說互聯(lián)網可以使我國目前開發(fā)的各種新能源之間建立起聯(lián)系，可以對各種資源進行合理的管控和運用，通過大數據的方式來綜合運用各種資源，促進新能源的合理有效的分配，最終推動電力行業(yè)乃至整個電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展，緩解能源短缺問題。

能源互聯(lián)網作為現(xiàn)代科學技術發(fā)展的成果之一，其對信息和能源可以進行高效而且準確，相對科學的分析，不僅如此，而且能夠實現(xiàn)資源共享。能源互聯(lián)網可以通過對信息的收集和分析來實現(xiàn)對信息的雙向了解，因此，創(chuàng)建一個能夠高效的使資源實現(xiàn)共享的平臺就顯得越來越重要。伴隨著經濟社會的發(fā)展，電力能源作為當前社會人類獲得美好生活的基本能源之一，社會對于電力能源的需求量也越來越大，伴隨著用電總量和規(guī)模的逐漸擴大，電力系統(tǒng)的運營方式也需要伴隨著這種趨勢做出相應的改變，以適應用電規(guī)模擴大的現(xiàn)狀。

當前社會，無論是普通的居民生活還是工業(yè)生產的用電，都具有不穩(wěn)定性的特點，這使得用電系統(tǒng)的供給產生極度不穩(wěn)定的狀況，一方面，既不利于用電供給側的平穩(wěn)運行；另一方面，也不利于電力供給跟電力需求之間實現(xiàn)針對性的對接。但是如果想要實現(xiàn)供給和需求之間達到一種相對穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，就需要對龐大的社會上各種各樣的群體之間不同的對于電力資源的需求量進行精細化的統(tǒng)計，然后根據各個群體之間差異化的用電需求，做出科學合理的計劃方案，避免由于供給過高產生的資源浪費情況，也能夠很好的避免由于供給不足而發(fā)生的電力隱患。除此之外，運用能源互聯(lián)網技術對電力資源進行整合和對用電終端進行規(guī)劃，可以有效地實現(xiàn)供給之間的協(xié)調。

新能源對電力系統(tǒng)發(fā)展的運營模式

科學技術的發(fā)展為互聯(lián)網技術的開發(fā)以及在全球范圍內大規(guī)模的使用提供了契機，大數據時代的到來，不僅僅影響著人們的生活，為人們切實的生活提供便利，而且在宏觀上為很多行業(yè)的發(fā)展提供了改善的條件。比如說，伴隨著人們對互聯(lián)網技術更加深入的認識，人們得以更加熟練地把互聯(lián)網與工業(yè)、農業(yè)等其他產業(yè)領域結合。就我國當前的能源現(xiàn)狀分析而言，把電力資源和互聯(lián)網大數據相結合，一方面，可以有效地促使電力資源的合理配置；另一方面，也可以優(yōu)化電力供應模式。

大數據時代的最顯著標志就是可以通過其共享的特性實現(xiàn)不同的區(qū)域間的信息的快速傳播和即時傳輸，通過區(qū)域間的信息交流來保證對于新能源電力系統(tǒng)的能源整合和合理的分配，這樣一來可以保證每一個對于新能源電力資源有需求的區(qū)域都可以基本上滿足其對于電力的需求量。另外一方面是體現(xiàn)在電力系統(tǒng)機構可以利用互聯(lián)網和大數據，能夠通過對資源的完全整合，然后再把這些資源進行區(qū)間的劃分和分配，可以保證資源在最大程度上得到利用而不會由于分配不合理導致的區(qū)間資源分配不平衡現(xiàn)象。即便原本區(qū)域間的資源分配具有一定的不合理情況，電力系統(tǒng)部門仍然可以根據互聯(lián)網所匯報的結果來對電力資源進行合理的規(guī)劃并且制定出科學的分配方案，確保新能源電力資源的供求平衡，減少電力資源，由于早期的區(qū)域分配不平衡，而給后期帶來的需要在區(qū)域之間進行跨區(qū)域運輸電力資源所造成的資源浪費問題，有效地解決了區(qū)域之間電力分配兩極化的問題。

除了互聯(lián)網技術給上述電力企業(yè)規(guī)劃方面帶來的有利之外，互聯(lián)網技術還可以通過對不同企業(yè)對于電力需求量的不同進行分析和了解，以及通過互聯(lián)網對企業(yè)進行營業(yè)基本狀況的數據考察，綜合分析企業(yè)的生產是否存在環(huán)境污染問題，對于給環(huán)境造成嚴重污染的企業(yè)，電力機構可以采取對其提高電價的行為，以此來，控制該企業(yè)給環(huán)境造成污染的量。就當今時代而言，互聯(lián)網技術給人們提供的便利，絕不僅僅是便于人們在區(qū)域之間進行溝通和交流，娛樂人們的身心，互聯(lián)網技術還可以通過大數據對于資源總量的統(tǒng)計，然后對區(qū)域之間的需求量，以及供給和需求之間的差距進行數據的比對，通過對不同區(qū)域或者是不同企業(yè)進行具體的分析，以此來減少電力資源的浪費問題，提高資源的利用效率，緩解資源緊張的現(xiàn)象。

就我國當前對于電力資源進行區(qū)間的分布和調配使用的模式而言，一般采用的供電模式是分布式的電力供應模式。這種供電模式在一定程度上能夠解決區(qū)域對于電力的需求問題，也可以緩解電力資源總量與區(qū)域之間對于電力資源的需求之間差距過大的問題。雖然這種供電模式是一種通用的、大眾化的，而且比較容易操作的一種供電模式，這種供電模式不僅僅運用于新能源供電中，而且在水力發(fā)電、風能發(fā)電乃至火力發(fā)電、太陽能發(fā)電等等，這些發(fā)電供電系統(tǒng)中都有運用，但是這種供電模式在具體的實施過程中存在一定的局限性。

以太陽能發(fā)電為例，雖然太陽能發(fā)電也是新能源發(fā)電的一種，而且太陽能是屬于一種可持續(xù)性利用的資源，對于自然環(huán)境產生的污染也比較小，在很長一段時期內，作為一種比較受歡迎的發(fā)電模式，被引入到千家萬戶之中，但這也是這種分布式供電模式的一種缺陷。就是必須要依靠一個龐大的居民群體，需要居民群體把太陽能發(fā)電的終端安裝在自己的家中，才能完成對于太陽能轉化為電能的過程，由于對于民眾群體和我國電力機構對于電力系統(tǒng)網點設置位置的依賴性過強。在具體的實施過程中，雖然安裝太陽能終端使其轉化為電源，為居民供電，能夠給居民的生活帶來一定的便利，但是由于安裝太陽能終端需要花費一定的費用，這也會給居民的生活帶來一定的負擔。

因此，如果想要推廣太陽能電力能源終端供電，需要動員民眾提高自身的關于環(huán)保的認識，因為只有這樣，民眾才能夠自覺地安裝太陽能終端。不僅如此，利用太陽能新能源電力系統(tǒng)，對太陽能資源進行轉化，就其分布方式而言，宏觀上仍然具有一定的分散性，因此，即便太陽能能源終端在居民家中安裝，仍然需要利用互聯(lián)網的特性，在每個區(qū)域之間建立起聯(lián)系，從而便于精確到每個區(qū)域乃至精確，到每一個居民，家中的太陽能使用狀況進行及時的了解和處理，從而確保居民能夠正常的使用新能源電能。

新能源電力系統(tǒng)從生產出，可供，使用的電力一直到電力資源投入使用這一過程中，從微觀上來說，可以分為三個部分，第一個部分是新能源電力資源的生產，也就是對于用電市場的供應；第二個部分是對于新能源電力資源的傳輸；第三個部分是對新能源電力資源的利用。如上部分所述，我們已經知道了電力資源在投入到市場中的使用過程中具有分布式的特點，同樣，電力資源在發(fā)電過程中也具有分布性的特點，而且在電力資源投入到市場的使用這一過程中，基本遵守著自己發(fā)電自己使用的的原則。也就是說，用戶在用電的過程中，一方面是消耗一定的能源，另一方面，也同時生產能源和傳輸能源。能源互聯(lián)網技術對于電力生產之后，一直到電力投入到市場使用，能夠促使這一過程中的三個部分之間形成有機的聯(lián)系，增強對于這三個模塊的可控性，更好地解決新能源電力資源供給側和需求側之間不平衡的問題。

能源互聯(lián)網技術對于新能源電力系統(tǒng)的關鍵技術

廣域能源資源協(xié)調規(guī)劃技術。是以互聯(lián)網的發(fā)展為之提供技術支撐，以對地理信息系統(tǒng)的掌握為之實現(xiàn)基礎的，通過大數據的特性，并且把大數據與這二者之間相結合，從而形成一個三維的，能夠直觀反映居民群體在區(qū)域范圍內用電量情況的一個圖表。還可以利用大數據對特定區(qū)域的，新能源電力資源產量和新能源電力資源損耗之間的差距形成一組數據，通過對數據之間的比對計算區(qū)域內部對于新能源電力資源的需求量，對于解決供給結構不十分平衡的問題而研制是一個非常有效而且科學容易實施的方法。這樣一來，可以使資源很好的避免浪費，這種技術相對于傳統(tǒng)的二維或者一維的數據表格而言，其表達方式更加立體，能夠使人更加理解，更能夠突出地域之間差距的不平衡性，不僅僅在解決能源電力資源供給結構不平衡方面卓有成效，對于解決其他類型的類似問題，也具有很好的效果。

能源模塊信息交互協(xié)作技術與廣域能源資源協(xié)調規(guī)劃技術從其根源上來說，二者同出一宗，從其產生的效果上來看，二者具有異曲同工之妙。能源模塊信息交互協(xié)作技術也是基于互聯(lián)網大數據的一項先進的，能夠對于區(qū)域之間新能源電力資源需求的差異反應明顯的一項技術。能源模塊信息交互協(xié)作技術與廣域能源資源協(xié)調技術之間存在著一定的差異，后者主要進行數據采集和控制的對象是對于能源從被生產出來一直到投入市場使用中的三個部分；而前者主要進行數據采集和控制的對象，則是對于大數據的采集技術，大數據的挖掘技術和大數據的識別技術這三個部分，在通過對這些技術進行基本的掌握之后，使用互聯(lián)網技術在這三個模塊之間形成聯(lián)系。

前者之于后者，還有另外一個優(yōu)越性，就是前者把基于互聯(lián)網技術之上的能源模塊、信息與大數據云計算技術相結合，暫對區(qū)域間對于新能源電力資源的需求量和供給量進行基本估測之后，通過對這一組數據之中的可能存在的誤差或者可能存在的影響結果的數據進行基本的檢測和排除，從而提高數據的科學性和合理性。在進行能源的具體去分配時，再把能源模塊信息交互技術與地理信息系統(tǒng)相結合，這一舉措同樣可以增加新能源電力資源分配的區(qū)域合理性，降低新能源電力資源供給不足的隱患?？偟膩碚f，這兩種技術的基本出發(fā)點都是降低供給和需求之間的不平衡性，更好地滿足市場上對于新能源電力資源的需求，提高新能源電力資源的利用效率。

互聯(lián)網在當下已經成為一種不可逆轉的趨勢，就當下的發(fā)展現(xiàn)狀而言，無論是把互聯(lián)網與何種技術相連接，只要對此加以合理的利用，都可以更容易的達到理想的效果。為解決當下所存在的能源資源短缺的問題，應當把能源互聯(lián)網與新能源電力系統(tǒng)的關鍵技術之間的聯(lián)系加強，并且對于投入更多的技術支持，創(chuàng)新期運營模式，加大對關鍵技術的投入，從而更好地解決新能源電力資源短缺的問題。