(二)能源互联网的系统结构及功能研究

2004年,在美加8·14大停电之后,《经济学人》杂志发表《Building the energy Internet》,文章提出要借鉴互联网自愈和即插即用的特点,建设能源互联网。通过将传统电网转变为智能响应和自愈的数字网络,从而支持分布式发电和储能设备的接入,减少大停电及其影响。

面对全球世界不断出现的各种能源使用方面的问题,世界各地开展了对能源互联网的系统结构及功能的各种研究。比如2007年美国北卡罗莱纳州立大学的Alex Q. Huang教授主持开发了“未来可再生电能传输与管理系统”(The Future Renewable Electric Energy Delivery and Management System,FREEDM system),这个FREEDM系统具备能源互联网概念,更加着重于配网侧的零售电市场,同时也侧重于能源网络结构的表述。

2008年,德国联邦经济技术部与环境部发起为期4年的E-energy计划,该计划围绕低碳环保、经济节能的目标,开展大规模清洁能源使用计划,同时在过程中引入信息化手段,提高能源系统的智能化和高效化。

2010年,瑞士联邦政府能源办公室和产业部门发起Vision of Future Energy Networks,重点研究多能源传输系统的利用和分布式能源的转换和储存,并开发了相应的系统仿真分析模型和软件工具

2010年,日本成立官民协议会——“智能电网联盟”,目的是构建一种基于各种电网设备IP来实现信息和能量传递的新型能源网,该联盟强调互联网技术和能源互联网的深度结合。

2011年,欧洲启动了未来智能能源互联网(future internet for smart energy,FINSENY)项目,通过ICT平台,实现配电网、微网、智能楼宇、电动汽车等各种资源端到端连接和智能控制,最终实现激活需求响应、辅助服务、电能交易等电子化能源市场及服务。

同年,杰里米·里夫金在《第三次工业革命》中提出能源互联网是第三次工业革命的核心之一,使得能源互联网被更多人关注。杰里米•里夫金提出了能源互联网的五大支柱,指出未来的能源体系是以“可再生能源+互联网”为基础的能源共享网络,同时利用互联网创造新的能源生成及分配模式。

表1-1 能源互联网的五大支柱

能源互联网元素

能源互联网五大支柱具体内容

可再生能源

以化石能源为主的生产模式向可再生能源为主的生产模式转型

分布式发电

把全世界的每栋建筑变为微能源生产工厂,以便就地收集可再生能源

分布式储能

每一栋建筑和每一个基础设施装备储能装置,如氢存储,用以存储间歇式能源发电

能源互联

利用互联网技术将每一大洲的电力网转化为能源共享的互联网络

零排放交通运输

运输工具将转向插电式以及燃料电池动力车,这种电动车所需要的电可以通过洲与洲之间共享的电网平台进行买卖

多年的概念孕育之后,随着世界各国不断开展相关系统结构及功能研究,能源互联网逐步得到全世界的了解和认可。