當(dāng)今的世界能源體系構(gòu)建在以石油脚培、天然氣等化石能源的基礎(chǔ)之上秆尝。油氣資源集中在中東沙特底盅、伊朗董株，美洲委內(nèi)瑞拉、美國揉贡，以及俄羅斯等主要的幾個(gè)能源供應(yīng)國手中膛姊。這些國家在國際能源供應(yīng)中具有較大的話語權(quán)，對(duì)眾多能源消費(fèi)國的能源安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成一定的威脅拣挪。隨著新興經(jīng)濟(jì)體的崛起擦酌，全球能源消費(fèi)重心加速向中國俱诸、印度等非經(jīng)合組織經(jīng)濟(jì)體轉(zhuǎn)移，現(xiàn)有的能源供應(yīng)體系在產(chǎn)油國的操控和地緣政治的動(dòng)蕩中赊舶，嚴(yán)重制約了新興經(jīng)濟(jì)體乃至世界的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和穩(wěn)定睁搭。

另外，化石能源消費(fèi)的快速增長(zhǎng)锯岖，由此導(dǎo)致的溫室效應(yīng)極大威脅到人類的未來介袜。世界能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)向可再生能源發(fā)展是人類可持續(xù)發(fā)展的必由之路。在物聯(lián)網(wǎng)出吹、云計(jì)算遇伞，可再生能源技術(shù)等新興技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)下，能源網(wǎng)絡(luò)將與信息網(wǎng)絡(luò)高度融合捶牢，將形成能源互聯(lián)網(wǎng)這一新的能源供應(yīng)體系鸠珠。這一體系將化解化石能源體系帶來的種種經(jīng)濟(jì)和環(huán)境問題。因此秋麸，能源互聯(lián)網(wǎng)已成為我國能源行業(yè)發(fā)展的重大戰(zhàn)略渐排。

將全球的電力網(wǎng)絡(luò)變?yōu)槟茉垂蚕砭W(wǎng)絡(luò)

杰里米?里夫在《第三次工業(yè)革命》中首先提出：通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與可再生能源相融合，將全球的電力網(wǎng)絡(luò)變?yōu)槟茉垂蚕砭W(wǎng)絡(luò)筒臂，形成能源互聯(lián)網(wǎng)烤酌。結(jié)合國內(nèi)外對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)的解釋，我們認(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)是第三次工業(yè)革命的代表性產(chǎn)物脚自，是可再生能源借助先進(jìn)的信息和通信技術(shù)惫康，以分布式能源的方式融合到現(xiàn)有能源體系，構(gòu)建成的去中心化的柔性網(wǎng)絡(luò)化能源供應(yīng)與消費(fèi)系統(tǒng)联缝。

能源互聯(lián)網(wǎng)最大的特點(diǎn)是大量接入可再生能源赢瘦。能源互聯(lián)網(wǎng)通過儲(chǔ)能設(shè)施、能量管理系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)苇葫，克服風(fēng)汇泰、光等可再生能源受天氣和時(shí)間影響帶來的隨機(jī)性和波動(dòng)性問題。

能源互聯(lián)網(wǎng)是由數(shù)量眾多的分布式能源應(yīng)用單元相互聯(lián)結(jié)而成堰聪。由大量分布式能源構(gòu)成的能源互聯(lián)網(wǎng)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上完全不同于現(xiàn)在的集中式供能系統(tǒng)柄立。在分布式為主的能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中，能源供應(yīng)具有更大的柔性和開放性缝帝，能源網(wǎng)絡(luò)具有更強(qiáng)的自愈能力赃阀。

能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

支持能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)性技術(shù)支撐包括可再生能源、分布式能源設(shè)施擎颖、儲(chǔ)能系統(tǒng)、基于互聯(lián)網(wǎng)的電網(wǎng)观游、電動(dòng)汽車等搂捧。這五項(xiàng)基礎(chǔ)性技術(shù)相互聯(lián)系驮俗，共同發(fā)揮作用，在發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)中必須同時(shí)存在允跑。

能源互聯(lián)網(wǎng)利用可再生能源的方式主要是發(fā)電和熱能利用王凑。主要的一次可再生能源包括太陽能、風(fēng)能聋丝、水力索烹、地?zé)帷?a target="_blank" class="mmstipa1" >海洋能及生物質(zhì)等。適合于能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的可再生能源有太陽能弱睦、風(fēng)能百姓、地?zé)岷蜕镔|(zhì)。

太陽能發(fā)電是當(dāng)前發(fā)展最快的可再生能源技術(shù)之一况木。當(dāng)前太陽能發(fā)電主要分為光伏發(fā)電和光熱發(fā)電垒拢。光熱發(fā)電是通過集熱裝置將太陽能收集起來通過熱能轉(zhuǎn)化發(fā)電，光伏發(fā)電是利用光伏電池板將太陽能直接轉(zhuǎn)化為電能靡勾。太陽能資源分布廣泛北拔，適合于靠近消費(fèi)者布置，是能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的最佳可再生能源悦级。目前以搏，太陽能發(fā)電應(yīng)用主要以光伏發(fā)電為主，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于分布式能源項(xiàng)目斑渠，應(yīng)用于屋頂钉拯、建筑外墻、農(nóng)業(yè)大棚等口纸。太陽能發(fā)電目前主要存在的問題是發(fā)電波動(dòng)性太大屋包，成本較高。隨著儲(chǔ)能技術(shù)和材料制造技術(shù)的快速提高努禽，這兩個(gè)問題將會(huì)較快解決厌圈。

風(fēng)力發(fā)電也是近年發(fā)展極為快速的可再生能源利用領(lǐng)域。世界范圍內(nèi)風(fēng)力資源充足丸匀，目前主要的風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用為陸上風(fēng)力發(fā)電和海上風(fēng)力發(fā)電摩疑。風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)組的規(guī)模也較為靈活，從50千瓦以下規(guī)模到5兆瓦的機(jī)組都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化畏铆。其中雷袋，50千瓦風(fēng)力渦輪機(jī)組適合于能源互聯(lián)網(wǎng)的分布式風(fēng)電應(yīng)用。風(fēng)力發(fā)電的地點(diǎn)較為靈活辞居，日發(fā)電時(shí)間也較長(zhǎng)楷怒，但是其隨機(jī)性和波動(dòng)性更大，難以預(yù)測(cè)瓦灶，需要相應(yīng)的儲(chǔ)能設(shè)施配合鸠删。

可供利用的地?zé)岱植驾^廣抱完。對(duì)于我國來說有利于發(fā)電的高溫地?zé)豳Y源主要分布在滇、藏刃泡、川西和臺(tái)灣巧娱。華北、松遼和蘇北等地區(qū)低溫地?zé)彷^為豐富烘贴。若考慮利用熱泵技術(shù)禁添，可利用的地?zé)峋透鼮閺V泛。其中庸伏，地源熱泵可以布置在用戶周圍与笛，夏季可以給建筑供冷，冬季可以給建筑供熱完簿，尤為適用于能源互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用沙螺。

生物質(zhì)能的利用技術(shù)較多，主要有氣化聚灸、液化娇皇、熱解、固化和直接燃燒等方面朱鹤。在能源互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用下主要應(yīng)用包括生物質(zhì)氣化呛仁，轉(zhuǎn)化為合成氣再進(jìn)行發(fā)電，或者生物質(zhì)發(fā)酵轉(zhuǎn)化為甲烷延杯，再通過鍋爐燃燒產(chǎn)生蒸汽和電力捅没。

分布式能源通常是布置在用戶所在地，耦合連接到區(qū)域電力系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)施玫斋，包含可再生能源系統(tǒng)舀黄、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)能量回收利用系統(tǒng)蚯涮，并具有需求側(cè)管理功能治专。分布式能源已成功實(shí)現(xiàn)商業(yè)化利用，并且是綜合效率最高的一種利用方式遭顶，能效可達(dá)80%以上张峰，且輸配電損耗顯著降低，能有效降低電網(wǎng)崩潰的幾率棒旗，提高供電可靠性喘批。分布式能源技術(shù)主要包括往微型燃?xì)廨啓C(jī)、工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)铣揉、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)饶深、光伏、風(fēng)力渦輪系統(tǒng)、燃料電池等粥喜。其中燃料電池的發(fā)電效率將可能達(dá)到80%凸主，是未來最具有發(fā)展價(jià)值的技術(shù)。這些技術(shù)將和智能控制與優(yōu)化技術(shù)额湘、綜合系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)等集成起來，一起成為能源互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)荞诡。

儲(chǔ)能系統(tǒng)是能源互聯(lián)網(wǎng)中可再生能源大規(guī)模接入分布式發(fā)電系統(tǒng)必不可少的組成部分忘哼。隨著儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，必將推動(dòng)可再生能源發(fā)電的普及應(yīng)用灸尾，提高能源互聯(lián)網(wǎng)的靈活性和穩(wěn)定性锨穷，提高電力設(shè)備運(yùn)行效率、降低供電成本汗势，有助于需求側(cè)管理岗憨、消除峰谷差、平滑負(fù)荷锁熟。在推動(dòng)可再生能源發(fā)電普及應(yīng)用方面帝膊，儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠平滑可再生能源發(fā)電功率輸出波動(dòng)，提高可調(diào)度性麸媒，降低可再生能源發(fā)電對(duì)電力系統(tǒng)的沖擊力度僻跳，提高跟蹤計(jì)劃出力的能力∨呃溃可再生能源克服發(fā)電的隨機(jī)性和間歇性缺點(diǎn)茶月，就能大幅度提高可再生能源設(shè)備的使用率。目前的儲(chǔ)能技術(shù)主要分為機(jī)械儲(chǔ)能鹉动、電化學(xué)儲(chǔ)能轧坎、儲(chǔ)熱、化學(xué)儲(chǔ)能（氫儲(chǔ)能）等幾類泽示。在眾多儲(chǔ)能技術(shù)中缸血，電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)步最快，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用快速增長(zhǎng)边琉。電化學(xué)儲(chǔ)能具有使用方便属百、環(huán)境污染少，不受地域限制变姨，在能量轉(zhuǎn)換上不受卡諾循環(huán)限制族扰、轉(zhuǎn)化效率高、比能量和比功率高等優(yōu)點(diǎn)定欧。以鋰離子電池渔呵、鈉硫電池、液流電池為主導(dǎo)的電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)在安全性、能量轉(zhuǎn)換效率和經(jīng)濟(jì)性等方面取得了重大突破扩氢，極具產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用前景耕驰。

能源互聯(lián)網(wǎng)四大發(fā)展趨勢(shì)

目前，我國能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展處于初級(jí)階段椎裕，分布式能源言丧、微網(wǎng)、儲(chǔ)能皿进、智能電網(wǎng)辕寺、電動(dòng)汽車等產(chǎn)業(yè)方興未艾，既處于快速發(fā)展時(shí)期臊瞬，又面臨著較大的技術(shù)误扯、經(jīng)濟(jì)障礙。能源互聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)特征银景。

天然氣分布式能源快速發(fā)展骇瓦。分布式能源供應(yīng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)主要特點(diǎn)。目前最廣泛利用的分布式能源供應(yīng)方式是天然氣分布式诽粪。分布式能源是現(xiàn)在綜合能源利用效率最高的能源轉(zhuǎn)化方式庶咨，能效可達(dá)90%以上，且輸配電損耗低警沧，供電可靠性高民轴。天然氣分布式在我國開始于1998年。隨著我國天然氣分布式能源相關(guān)鼓勵(lì)政策的出臺(tái)球订，內(nèi)燃機(jī)后裸、余熱鍋爐、溴化鋰制冷機(jī)等裝備技術(shù)的提高冒滩，以及電網(wǎng)接入技術(shù)的成熟微驶，天然氣分布式能源發(fā)展逐漸加快。2015年天然氣分布式能源在我國開始加速發(fā)展开睡，共建成127個(gè)項(xiàng)目因苹，裝機(jī)1405.5兆瓦。預(yù)計(jì)到2020年篇恒，我國規(guī)模以上城市均使用分布式能源系統(tǒng)扶檐，裝機(jī)容量達(dá)到4000~5000萬千瓦。我國天然氣分布式能源發(fā)展有進(jìn)一步加速的趨勢(shì)胁艰。到2020年款筑，我國燃?xì)廨啓C(jī)將實(shí)現(xiàn)自主研制及應(yīng)用，系統(tǒng)集成能力也得到大幅度提升腾么。由于天然氣分布式調(diào)峰能力強(qiáng)浩出，運(yùn)行穩(wěn)定，與太陽能光伏、太陽能光熱扶蜻、地源熱泵等互補(bǔ)的分布式能源系統(tǒng)將得到大力發(fā)展巷同。

光伏發(fā)電快速滲透到分布式能源。太陽能發(fā)電是能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的最佳可再生能源搔绿。目前豁箱，太陽能發(fā)電應(yīng)用主要以光伏發(fā)電為主，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于屋頂法顺、建筑外墻陷克、農(nóng)業(yè)大棚等分布式能源項(xiàng)目。太陽能發(fā)電目前主要存在的問題是發(fā)電波動(dòng)性大瓤鬓，成本較高。隨著儲(chǔ)能技術(shù)和材料制造技術(shù)的水平快速提升乏束，這兩個(gè)問題將會(huì)較快解決四乱。由于太陽能光伏發(fā)電技術(shù)進(jìn)步迅速，成本下降迅速糖埋。照此發(fā)展趨勢(shì)宣吱，2020年，資源較好地區(qū)的光伏發(fā)電就可平價(jià)上網(wǎng)瞳别。中國從2010年開始加大對(duì)可再生能源的投資和補(bǔ)貼征候，大力的政策支持使中國成為太陽能發(fā)電增長(zhǎng)最快的國家。2015年我國已為裝機(jī)容量世界第一的國家祟敛。在最新的“十三五”能源規(guī)劃中疤坝，分布式光伏成為國家未來幾年扶持的重點(diǎn)。結(jié)合天然氣分布式能源的發(fā)展看馆铁，兩者優(yōu)勢(shì)的互相結(jié)合將形成我國分布式能源的新特征跑揉。

能源大數(shù)據(jù)應(yīng)用興起。2017年3月5日政府工作報(bào)告中埠巨，李克強(qiáng)總理提到：“推動(dòng)‘互聯(lián)網(wǎng)+’深入發(fā)展历谍、促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)加快成長(zhǎng)，讓企業(yè)廣泛受益辣垒、群眾普遍受惠”望侈。這是“數(shù)字經(jīng)濟(jì)”第一次被公開寫入政府工作報(bào)告中，是我國把數(shù)字經(jīng)濟(jì)作為現(xiàn)在以及未來發(fā)展戰(zhàn)略重點(diǎn)的重要表現(xiàn)勋桶。能源互聯(lián)網(wǎng)是數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要方向之一猛疗。能源互聯(lián)網(wǎng)中的各節(jié)點(diǎn)每時(shí)每刻都在產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，這些大數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)集成仓近、數(shù)據(jù)挖掘和業(yè)務(wù)應(yīng)用將為人們帶來巨大的價(jià)值盲狈，能源互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)將成為重要資產(chǎn)。我國能源互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用已經(jīng)初具規(guī)模，部分電網(wǎng)企業(yè)螺矮、電氣制造服務(wù)商殿漆、軟件商都紛紛基于大數(shù)據(jù)智能化應(yīng)用開發(fā)出產(chǎn)品和服務(wù)。未來在數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展下畅型，能源互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用會(huì)逐漸豐富起來肾蕉，為能源供應(yīng)商/貿(mào)易商、設(shè)施運(yùn)營商、用戶等帶來巨大的商業(yè)價(jià)值矩距。

純電動(dòng)汽車快速融入能源互聯(lián)網(wǎng)钳骚。全球汽車行業(yè)的發(fā)展方向已經(jīng)開始轉(zhuǎn)向電動(dòng)汽車。我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)也進(jìn)入快速發(fā)展階段瞻绝，已經(jīng)成為世界上最大的新能源汽車市場(chǎng)。中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示秸讹，2015年我國市場(chǎng)新能源汽車銷量達(dá)到33萬輛檀咙，2016年超過50萬輛。隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的不斷發(fā)展璃诀，尤其是鋰離子電池成本下降弧可，石墨烯電池將大幅縮短充電時(shí)間和提高電動(dòng)汽車行駛半徑，解決了制約行業(yè)發(fā)展最大的瓶頸劣欢。同時(shí)棕诵，充電樁、充電站的建設(shè)將在今后幾年遍布城市和社區(qū)凿将。能源互聯(lián)網(wǎng)的開放性支持電動(dòng)汽車即插即拔校套，電動(dòng)汽車作為儲(chǔ)能裝置支持能源互聯(lián)網(wǎng)提高可再生能源滲透率。電動(dòng)汽車的普及應(yīng)用將意味著純電動(dòng)汽車融入能源互聯(lián)網(wǎng)丸相。

減輕對(duì)化石能源的依賴

由于能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展搔确，人們減輕了對(duì)化石能源的依賴。一方面灭忠，能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展更多地利用了可再生能源膳算。同時(shí)，能源互聯(lián)網(wǎng)帶來更加高度的電氣化攘体，包括汽車好浆、采暖等方面的需求都更多依賴電力。特別是在汽車領(lǐng)域办轮，2017年上海車展已經(jīng)體現(xiàn)出未來汽車朝著電動(dòng)化浓朋、智能化方向發(fā)展。傳統(tǒng)的交通燃料市場(chǎng)必然會(huì)受到較大影響枫欢。另一方面磨搭，傳統(tǒng)集中式能源利用能源模式下裤能，消耗大量的能源用于一次能源的運(yùn)輸。而在能源互聯(lián)網(wǎng)體系下缭亦，能源就地利用減少了化石能源的消耗勿玖。

能源互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)進(jìn)步離不開新材料的支持。未來第三代光伏技術(shù)培穆、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)场比、石墨烯相關(guān)儲(chǔ)能技術(shù)、電動(dòng)汽車制造材料等的發(fā)展都是極具潛力的石化材料新興市場(chǎng)糙笛。

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