综合能源系统与能源互联网的探究

综合能源系统与能源互联网的探究

李晶

国网青海省电力公司德令哈市供电公司，青海海西， 816099

摘要：综合能源系统和能源互联网都是未来可持续发展的关键，在能源日渐短缺的局面下，只有通过良好的能源生态才能够进一步满足能源消费需求。为此，本文首先分析了综合能源系统与能源互联网基本情况，其次分析了综合能源系统与能源互联网建设技术及策略，以期为综合能源系统与能源互联网建设提供参考。

关键词：综合能源系统；能源互联网

引言：能源是人类开展各项活动的基础。在环境污染日渐加重、能源危机日渐加剧的背景下，开发可再生能源、清洁新能源已经成为了能源产业发展的必然趋势，综合能源系统是一种基于新型能源开发的先进系统，是互联网能源互联网的重要载体，目前已经有多个国家参与到了综合能源系统与能源互联网建设工程中。

1.综合能源系统与能源互联网概述

1.1综合能源系统概述

综合能源系统并不是一种全新的概念，这是因为现代工业生产中的能源系统一直都在优化、配置不同的能源类型，以此来实现能源之间的相互协调、竞争。例如，CCHP发电机组能够实现对电能和热能的调节，这便属于小型的综合能源系统，此系统的应用能够进一步提高燃料的燃烧效率，从而提高能源的应用效率；同时，电能和热能的协同优化属于早期形式的综合能源系统，其应用概念和理论一直沿用至今，并且获得了较为显著的应用成果，但是目前学术界关于综合能源系统的具体定义仍然存在分歧。

1.2能源互联网概述

能源互联网这一概念最早被提出是在《第三次工业革命》一书中，书中描绘了一种智能电网系统，能够实现对电力资源发电和储存的有机结合，并且通过互联网系统和技术为用户提供更加稳定、更加清洁的能源。能源互联网这一概念普遍得到了互联网企业和能源企业的支持，也成为了能源综合系统建设的研究重点，但实际上学术界也没有针对能源互联网给出严谨的定义。并且相关技术在不断完善和发展。总体来讲，能源互联网指的是通过互联网技术，对可再生能源进行整合，以此来形成复杂的网络系统^[1]。

2.综合能源系统与能源互联网建设技术

2.1智能化技术

智能化技术在综合能源系统与能源互联网建设中的应用体现在了多个方面，例如，智能监控、智能采集等，以此来实现对相关信息智能分析结果的具体应用。具体包括全体化智能技术、非嵌入式测量技术，前者指的是基于用户行为进行智能推演，将推演结果与应用场景进行结合，从而实现智能之间的博弈；后者指的是通过智能网关实现对智能电表传输容量的采样，从而获得智能电表的高频采样数据，以此来提高负荷分解精度，从而完善设备负荷特征。

2.2能源转换技术

能源转换技术指的是将一次能源转换成二次能源，在综合能源系统与能源互联中，清洁能源均为一次能源，具体包括天然气、太阳能、风能、生物质能等可再生资源；不可再生资源均为二次能源，具体包括电能、石油等，其中电能的应用范围最广。能源转换技术具体包括微型燃气轮机发电技术、风电转换技术等，当一次能源被转换为二次能源之后，其应用范围便会得到扩展，应用难度便会得到降低，有利于实现对各种能源的综合应用和针对性应用^[2]。

2.3能量梯级利用技术

能量梯级利用技术指的是对一种类型能源的阶级式应用，在满足客户能源应用需求的同时，实现对能源的节约。在综合能源系统与能源互联网中，能量梯级利用技术能够基于能源品位完成阶级式应用，常见的低品位能源有太阳能、生物质能、地热能等，具体技术有光伏光热一体化技术、生物质热电联产技术等。

2.4多能协同运行技术

多能协同运行技术指的是结合所在地区经济发展状况和资源分布状况，来实现对区域内众多能源及资源的合理分配，从而寻找到综合能源系统与能源互联网建设的最佳方式、以及多种能源转换技术的应用方式。通过多能协同运行技术，能够实现负荷平准化、降低能源总需求等目标，从而令综合能源系统达到智能调度的最佳状态，并且还能够在充分满足所在地区经济建设及人民生活发展需求的基础上，进一步降低社会活动和经济活动产生的能源消耗。

3.综合能源系统与能源互联网建设策略

3.1科学规划建设目标

第一，需要按照实际情况和实际新需求确定综合能源系统与能源互联网建设目标，但是整体上需要遵循确保供需平衡、保持安全稳定、实现梯级利用、做到因地制宜等基本原则，这样才能够在满足当地能源需求的基础上，实现系统建设与当地经济市场条件、相关发展政策、现有能源结构的协调，以此来推进能源建设和当地经济发展的协同性和适应性，既能够满足经济发展需求，又能够实现节能减排目标。第二，需要将目标作为开展综合能源系统与能源互联网建设的方向，作为建设规划的制定依据，具体来讲，目标需要涉及到能源消费参数、用户人均能耗、区域能源结构参数、碳排放率参数等内容^[3]。

3.2分析区域资源和气候

第一，分析所在地区的能源资源和气候条件，是综合能源系统与能源互联网建设的重要条件，通过对两者的分析，能够掌握系统建设在供给侧和需求侧的要求；例如，供冷受到了相对湿度和温度的影响，供热受到了温度的影响。第二，需要基于资源和气候因素合理应用当地的可利用能源，即使是能源为可再生能源或者储存量较为丰富；通常情况下，如果所在地区能够应用的可再生能源类型较多，那么则需要考虑到不同类型可再生能源的应用成本、分布情况、主要来源等相关条件，以此来确定各项可再生能源的优先应用类别，例如，城市新区建设一般优先应用地热能，其次为天然气和光能。

3.3分析需求侧用能情况

第一，需要明确综合能源系统与能源互联网建设的本质是实现按需分配，这表示需要在系统建设过程中充分分析用户能源需求以及侧重的能源类型，并且同一用户在不同季节、不同时期、不同时间段，对能源的主要需求类型及负荷是不同的。第二，需要在综合能源系统与能源互联网建设前，对所在地区的整体负荷进行测试，但是在测试过程中需要考虑到用户的不确定性，这样才能够实现能源平衡，从而综合考虑到负荷测试的各种影响因素，例如，人员数量、生活需求、工作需求、外界干扰因素等，并且实现对整体负荷的情景分析和整体预测。

3.4选择系统设备及技术

第一，需要基于综合能源系统与能源互联网建设实际需求，选择针对性系统设备及技术，这是因为不同设备及技术能够获得的节能减排效果是不同的，只有确保设备和技术选择的科学性和合理性，才能够确保系统的整体运行性能；并且现阶段大部分综合能源系统应用的是多源-多荷-多储-多网模式，能够通过交叉匹配的方式组成多种技术方案，需要尽量选择性价比较高的方案，这需要一定的时间和技巧，并且涉及到了数学模型和公式等较为复杂的知识。第二，需要构建综合能源系统与能源互联网建设综合评价体系，以此来实现对各项设备和技术应用性能的评价及分析，及时发现不合适的设备和技术，并加以完善。

结束语：综上，可以通过科学规划建设目标、分析区域资源和气候等策略，实现对智能化技术、能源转换技术等技术的充分应用，以此来做好综合能源系统与能源互联网建设工作，从而通过能源互联网实现对各类能源的整合和联系，实现能源之间的互动和互通，从而进一步解决综合能源系统建设中可能出现的问题。

参考文献：

[1]王伟亮,王丹,贾宏杰,等.能源互联网背景下的典型区域综合能源系统稳态分析研究综述[J].中国电机工程学报,2016,3612:3292-3306.

[2]董文杰,田廓,陈云斐,等.能源互联网下基于博弈与证据理论的综合能源系统评价方法研究[J].智慧电力,2020,4807:73-80.

[3]王永真,张宁,关永刚,等.当前能源互联网与智能电网研究选题的继承与拓展[J].电力系统自动化,2020,4404:1-7.