能源互联网与智慧能源的发展概述

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摘要：这篇能源工程师论文发表了能源互联网与智慧能源的发展概述，21世纪以来，能源问题已经成为现阶段社会发展过程中必须面对且亟待解决的一项重要问题，世界各国对于能源产业发展的重视程度也越来越高。论文对能源互联网与智慧能源的发展及技术挑战进行了相关的

　　这篇能源工程师论文发表了能源互联网与智慧能源的发展概述，21世纪以来，能源问题已经成为现阶段社会发展过程中必须面对且亟待解决的一项重要问题，世界各国对于能源产业发展的重视程度也越来越高。论文对能源互联网与智慧能源的发展及技术挑战进行了相关的探讨。

　　关键词：能源工程师论文,能源互联网;智慧能源;技术;发展;挑战

　　而能源互联网与智慧能源作为一种基于现代信息技术的新型能源体系，不仅实现了将能源生产、配送、转化以及消耗进行有效整合，并以此为基础构建一套完整的能源体系，还可以在较大程度上实现对于能源可持续发展的有效管控，对于促进能源产业发展有着非常积极的意义。只有做好能源互联网与智慧能源的发展以及技术挑战研究工作，才能真正意义上促进能源产业的长效发展。

　　1 能源互联网与智慧能源概述

　　所谓的能源互联网，指的就是以第三次工业革命为时代背景，以现代信息技术以及新能源技术为主要技术依托，以解决化石燃料能源逐渐枯竭以及在能源使用过程中所造成的环境污染问题为主要目的的一种新型的能源利用体系。该体系不仅实现了能源生产、配送、供给、转化以及消耗等个工作的一体化，而且在实际的应用过程中，还可以实现任何一种能源的传输与转换，对于提升能源的利用效率以及长期可持续发展有着非常积极的意义。

　　对于能源互联网而言，由于其主要应用的技术为互联网社交网络信息分享技术，因此，在其实际的应用过程中，能源互联网并不存在中心化的调度以及管理，这样一来，就可以在较大程度上实现能源互联网中各个局域网的实时动态能量交换以及路由。不仅如此，能源互联网中的分布式能量自治单元还可以在较大程度上通过局部最优方式实现对于能源互联网的全局优化以及调度，并以此为基础，在最大限度上将新能源接入其中，实现能源行业的长效发展。

　　就源互联网而言，尽管经过多年的发展，其在能源传输以及转换适用范围也越来越广，但是在现阶段，能源互联网能源传输以及转换方面却是以电力能源为主。电力能源作为一种新能源，相比于其他能源其在传输效率以及其他方面有着不可比拟的优势。因此，在能源互联网以及智慧能源发展过程中，其能源传输的主体必然是以电网为主。其主要形式为：以互联网理念为基础，以大电网为主干网络，通过对电、气、冷、热等多种能量间的相互转换和替代产生的能量的应用，构建相应的城市能源互联网分布式能量自治单元，最终实现信息和能源之间的相互融合。

　　2 能源互联网与智慧能源关键技术概述

　　在能源互联网与智慧能源形成以及发展过程中，做好新型技术的创新以及突破是其中非常重要的一项工作。但是对于能源互联网以及智慧能源而言，在其实际的发展过程中由于涉及的技术有很多，只有把握好关键技术，并做好其技术创新以及技术突破工作，才能最终实现能源互联网的形成以及发展。而对于能源互联网与智慧能源而言，其关键技术主要网间传输技术与储能技术。

　　2.1 能源互联网网间传输技术

　　对于能源互联网网间传输技术而言，由于其主要的工作为实现能源互联网在微网间以及微网与传输层间实现能量传递，因此，如何使用一种设备实现能量转化以及输送的双向性，是现阶段能源互联网网间传输技术的亟待解决的一项问题。固态变压器与能量路由器作为能量转化的两种不同设备，对于实现能量转化以及输送双向性有着非常积极的意义。

　　2.1.1 固态变压器

　　相比于传统变压器，固态变压器具有非常明显的优势。首先是电压之间的转换，对于固态变压器而言，在其应用过程中，可以高效地实现高低压之间的转换;其次是频率转换，所谓的频率转换，指的就是直流电和交流电之间的转换，应用固态变压器，可以很好地实现不同频率之间电压的转换。因此，将固态变压器应用到能源互联网网间传输过程中，可以在不同情况下很好地实现电压的双向传递。不仅如此，固态变压器在频率以及电压变换方面也非常灵活，这样一来，可以在较大程度上防止变压器两端故障传递事件的发生。

　　对于能源互联网而言，将固态变压器应用其中，可以在较大程度上解决能量转化以及输送双向性这一问题。首先，固态变压器可以实现将多种发电方式直接并入电网，并以此来实现交流电高低压之间的转化或者是直流电高低压之间的转化;其次，固态变压器还可以实现为电动车充电，完美地解决了低压交流电与低压直流电转换这一问题;最后，固态变压器还可以将分布式储能装置与电力中线相连，进而实现直流电与交流电之间的双向传导。

　　尽管现阶段国外已经研究出集中高功率密度的固态变压器产品，但是对于固态变压器而言，相比于传统变压器，其依然是处于起步阶段。由于固态变压器的发展对于电力电子技术的依赖性较强，要想真正意义上实现固态变压器在能源互联网中的应用，只有加大对其的研究力度，才能真正意义上发挥出其在能量转化与输送双向性中的积极作用。

　　2.1.2 能量路由器

　　所谓的能量路由器，指的就是基于下述概念而提出的一种新型的路由器概念，是一种基于能源互联网而出现的一种网间传输技术手段。由于能源互联网结构与传统电网结构之间存在着较大的差异，因此，要想实现能量转化以及输送的双向性，其中非常重要的一个途径就是建立分散路由。而能量路由器作为实现分散路由的重要方式，将其应用到能源互联网中，不仅可以有效地实现局域网内能量转换以及输送的安全稳定性，而且在广域互联网内，也可以实现转化和输送安全稳定性水平的长效提升。

　　一般来说，能量路由器主要是由三个层面构成。第一层为能量层，主体为基础设备，主要包括古台变压器、储能设备等构成;第二层为控制层，主要是由数据采集装置、复杂的优化计算模块以及控制回路模块组成，其中优化计算模块主要包括：能量负荷实施预测系统、分布式能量管理以及分配系统、安全校验与故障诊断系统、需求响应管理系统以及能效评价与结算系统等等，第三层为信息层，其主体为物理信息系统和大数据平台为主。

　　推荐阅读：《太阳能学报》(月刊)创刊于1980年，由中国科协主管，中国太阳能学会主办，北京市太阳能研究所承办，自创刊以来为我国新能源领域的学术交流、人才培养及促进科研成果产业化等方面做出了贡献。

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