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能源互联网背景下综合智慧能源的发展

能源互联网背景下综合智慧能源的发展
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能源互联网背景下综合智慧能源的发展

行宇2016.09.18

什么是能源互联网?能源互联网可以理解为:“综合运用先进的电力电子技术, 信息技术和智能管理技术, 将大量由分布式能量采集装置, 分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型

电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来, 以实现能量双向流动的能量对等交换与共享”。能源互联网有三大内涵:从化石能源走向可再生能源;从集中式产能走向分布式产能;从封闭走向开放。这也意味着,未来能源行业的发、输、用、储及金融交易等环节都将会发生巨大变化。

实际上,能源互联网看似美好,但具体操作起来,从电网公司、发电企业、专门的调度机构等电力从业者,到国家发展改革委、国家能源局等监管部门,都会觉得很头疼。因为新的电力价值链需要新的技术,更需要新的体制以及商业模式来支撑,而这恰恰都是目前能源行业所缺乏的。

综合能源系统是能源互联网的重要物理载体,根据地理因素与能源发/输/配/用特性,综合能源系统分为跨区级、区域级和用户级。区域综合能源系统是探究不同能源内部运行机理、推广能源先进技术的前沿阵地,具有重要的研究意义;稳态分析是该领域研究的基础,是探究多能互补特性、能量优化调度、协同规划、安全管理等方面的核心所在。

综合智慧能源只做一件事情,就是用积极的方式开发建设全新的综合能源,运用互联网创新技术让综合能源系统拥有智慧。综合智慧能源以功能区为单元,对不同能源品种,提供一体化解决方案,实现横向“电热冷气水”多类能源互补,纵向“源网荷储用”多种供应环节的生产协同、管廊协同、需求协同以及生产和消费间的互动。

一、综合智慧能源解决的问题

《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》提出,“互联网+”智慧能源(能源互联网)是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态,对提高可再生能源比重,促进化石能源清洁高效利用,推动能源市场开放和产业升级具有重要意义“。同时明确能源互联网建设的10大重点任务,一是推动建设智能化能源生产消费基础设施。二是加强多能协同综合能源网络建设。三是推动能源与信息通信基础设施深度融合。四是营造开放共享的能源互联网生态体系,培育售电商、综合能源运营商和第三方增值服务供应商等新型市场主体。五是发展储能和电动汽车应用新模式。六是发展智慧用能新模式。七是培育绿色能源灵活交易市场模式。八是发展能源大数据服务应用。九是推动能源互联网的关键技术攻关。十是建设国际领先的能源互联网标准体系。

作为区域综合能源系统的典型能源形式,源端与受端的能源多样化发展以及能源传输与设备的革新促使能源系统进一步耦合。简单的讲综合智慧能源=多类供能技术集成+分布式能源+互联网技术的创新。本

文从分布式能源特征、技术路径、用户选择等几个方面,阐述“综合智慧能源”的开发与实施的关键途径。

二、综合智慧能源开发建设路径及适用技术

综合智慧能源系统涵盖众多供能技术,国家《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》具体要求、《分布式发电管理暂行办法》根据各用能领域的用能特征与需求,对综合智慧能源的开发建设、区域能源系统范围、适用技术,对为综合智慧能源发展提供了参考。

(一)互联网+智慧能源指导意见

1、鼓励建设智能风电场、智能光伏电站等设施及基于互联网的智慧运行云平台,实现可再生能源的智能化生产;鼓励煤、油、气开采加工及利用全链条智能化改造,实现化石能源绿色、清洁和高效生产;鼓励建设以智能终端和能源灵活交易为主要特征的智能家居、智能楼宇、智能小区和智能工厂。

2、推动不同能源网络接口设施的标准化、模块化建设,支持各种能源生产、消费设施的“即插即用”与“双向传输”,大幅提升可再生能源、分布式能源及多元化负荷的接纳能力。

3、促进智能终端及接入设施的普及应用,促进水、气、热、电的远程自动集采集抄,实现多表合一。

4、积极开展电动汽车智能充放电业务,探索电动汽车利用互联网平台参与能源直接交易、电力需求响应等新模式;充分利用风能、太阳能等可再生能源资源,在城市、景区、高速公路等区域因地制宜建设新能源充放电站等基础设施,提供电动汽车充放电、换电等业务。

5、建设面向智能家居、智能楼宇、智能小区、智能工厂的能源综合服务中心,通过实时交易引导能源的生产消费行为,实现分布式能源生产、消费一体化。

5、建设基于互联网的绿色能源灵活交易平台,支持风电、光伏、水电等绿色低碳能源与电力用户之间实现直接交易;构建可再生能源实时补贴机制。

7、实施能源领域的国家大数据战略,拓展能源大数据采集范围。支持直流电网、先进储能、能源转换、需求侧管理等关键技术、产品及设备的研发和应用。

(二)分布式发电管理暂行办法

1、分布式能源系统的适用范围包括:总装机容量50MW及以下的小水电;以各个电压等级接入配电网的风能、太阳能、生物质能、海洋能、地热能等新能源发电;除煤炭直接燃烧以外的各种废弃物发电,多种能源互补发电,余热余压余气发电、煤矿瓦斯发电等资源综合利用发电;总装机容量50MW及以下的煤层气发电;综合能源利用率高于70%且电力就地消纳的天然气热电冷联供等。

2、综合智慧能源的适用技术,涵盖小水电发供一体化技术;与建筑物结合的用户侧光伏发电技术;分散布局建设的并网型风电、太阳能发电技术;小型风光储等多能互补发电技术;工业余热余压余气发电及多联供技术;以农林剩余物、畜禽养殖废弃物、有机废水和生活垃圾等为原料的气化、直燃和沼气发电及多联供技术;地热能、海洋能发电及

多联供技术;天然气多联供技术、煤层气(煤矿瓦斯)发电技术;其他分布式能源发电技术等,多种供能技术+分布式能源+互联网技术创新。

三、综合智慧能源系统发展

结合世界各国和地区推进分布式能源发展情况,无论出发点如何,定义如何变化,分布式能源系统都是以用户端用能更安全为第一要素,并具有以下三种特征:一是靠近用户端,根据用能方的资源情况、用能特点等,因地制宜地选择一次能源,通常采用“天然气、沼气、太阳能、风能、生物质、废弃物等可再生能源“;二是能直接应用独立运行,运行方式一般为并网、离网或上网,根据用能方的实际情况灵活选择应用方式;三十多联供设施具有梯级利用的特性,即可利用高品位能源发电,又利用低品位能源供冷、供热、供水,其系统能效可达70%以上。

(一)综合智慧能源政策体现三个特点:

(1)分布式能源已经成为全球能源转型发展的重要选择。

(2)技术进步不断推动分布式能源的商业化进程。

(3)政府扶持激发分布式能源商业模式创新。

(4)鼓励以用户端为导向构建互联网+分布式能源的新型商业模式,着力从安全供电、提高能效、清洁排放三方面推动。构成了一个整体性的需求侧能源供应与监管服务系统,通过后台大数据的挖掘实现新的经济价值和社会价值。

(二)综合智慧能源发展市场诉求大致分类:

(1)解决电厂、工业锅炉等燃煤污染问题,要解决用户原电力、燃气、燃煤(油)锅炉供能用途和未来用能需求。

(2)在区域性、季节性大电网停电事故中,需要解决用户日常用电、调峰和应急备用等综合问题。

(3)天然气与可再生能源的发展给优化能源结构带来了机遇,用电和用气高峰存在季节性、时段性的互补性,而大规模天然气电厂又产生“气、电”双调峰的新压力,发展分布式能源可缓解城市区域调峰应急问题。

综合智慧能源系统因能而选,精准服务,提供了城市乡村用电新途径、调节了用户端“电、气、冷、热”能源平衡,提高效能和用能安全同时,实现藏能于民、形成新的经济增长点。

(三)综合智慧能源用户选择与实施

通过多年风电、光伏电站开发建设的实践以及项目市场调研,基于目前政策环境和用户负荷需求,在互联网+的平台下,开发综合智慧能源项目、寻找适合的分布式能源项目时,要对以下用户进行重点分析:

1、对安全用能需求要求较高的用户。包括医院、军事基地,交通枢纽、数据中心、农业养殖、重要科研实验室;

2、受气候影响较小的用户。包括交通枢纽,机场、火车站等;

3、有工艺热、电需求的用户。包括有稳定热需求的工业企业或工业园区;

4、无大电网或大电网供电成本高导致用户侧用电价高的供电用户。包括野外作业、海岛、部分农村农业用电、渔业用电等;

5、对节能减排有特别要求的用户。包括燃煤锅炉替代改造用户。

综合考虑上述用户冷、热负荷以及负荷稳定性、连续运行时间、用户的用能特征、系统与主机选型、分布式能源系统项目,包括综合能源系统集成应用以及对用户量身定做,运营维护等问题。以天然气联供领域为例,适用领域排序为:工业企业、医疗设施、宾馆、数据中心、交通枢纽、工业园区、军事设施、文化设施、商务区、写字楼、市场、体育设施。

总结梳理同类型项目实施、投资运行经验,在气候条件、政策环境都同等的条件下,影响项目市场发展的最重要的因素是资源供给、能源比价、服务能力等。综合智慧能源项目的开发、建设和运行过程中,面临5个关键问题:

1、负荷特性问题用户通常类型较多,在系统设计中需要考虑协调冷热电调节的模式;

2、主机选型问题系统类型多种多样,系统匹配提出要求高;

3、环境要求问题不同区域对环保要求不同,应将系统性能与环保要求进行匹配;

4、工程范围问题项目应用范围一般较广,需考虑整个工程范围内的系统集成应用;

5、对运营维护团队的专业技术要求较高。

综合智慧能源项目有较好效益产出的核心是全生命周期的经营管理,综合智慧能源项目方案要具有安全经济和善于服务两方面,同时关注5个关键点:

1、项目选择的关键是要滿足经济性的负荷需求。

2、项目管理难点是需求侧负荷预测与管理。

3、项目产出有效益的核心是适宜的商业模式。

4、提升项目抗风险能力要重视合同约定。

5、技术产业瓶颈突破关键在人。

风电场、光伏电站全生命周期产品及技术服务,贯穿项目的规划选址、可研设计、施工建设、生产运行以及产品销售与检修运维各个阶段。包括:电站建设前期的风、光资源评估、设计咨询,建设过程中的质量检测及过程监造,建设完成后的竣工验收,运维期间的电站对标、远程诊断、现场诊断、运行分析,交易过程中的技术及财务评估、碳交易及配额交易数据提供,以及后期的风电、光伏互联网、分布式光伏监控运维云平台、保险、可再生能源电价附加补助资金申报和电力专项技术培训及人才对接等服务。

四、综合智慧能源商业模式案例

在互联网+智慧能源的推动下,综合智慧能源发展将会更加注重用户端的诉求,注重精准服务,利用互联网+分布式能源思维模式去创新商业模式,以上海地区开展综合智慧能源建设项目为例。

(一)区域分布式能源系统

1、上海虹桥商务核心区(一期)区域供能系统

以冷热能源供应为主的区供能形式,其南北有两个能源站,每个能源站包含燃气分布式系统、水蓄冷系统,结合常规电制冷、锅炉等,满足区域内200万平米建筑的所有冷热需求、生活用水及部分电力需求。在条件允许的情况下,此类项目还可采用分布式光伏、储能、地源(水

源、空气源)热泵等技术,在能源供应环节做进一步整合。另外,在虹桥商务核心区(二期)、西虹桥,世博A片区、B片区、前滩和徐汇滨江等CBD区域,由申能、申虹、国电投等投资建设了多个以分布式能源为核心的多能互补区域能源供应系统,满足区域内冷、热、电等多种用能需求。

2、中科院高等研究院绿色智能城网示范

项目由中国科学院高等研究院承担,上海普天技术支撑,实现了涵盖产能、供能、蓄能、用能及节能技术“五能合一”和微热网、微电网、信息网“三网互联”的区域型能源互联网雏形,建立了根据区域用户特点,涵盖能源需求端生产、分配、供应、服务和运营全流程的系统解决方案。对基于用能侧动态需求分析的热-电智能调配技术和基于风-光-市电混合供电的智能化双向电动汽车充电站系统技术,区域能源管理与运行等一系列关键技术进行了研究验证。

3、新奥的泛能网+协鑫的分布式微能源网

新奥的泛能网将冷热、燃气联系起来,开发冷热电联产项目,将燃气、冷、热、电一起销售给用户。协鑫的分布式微能源网按照“六位一体”模式实施:将天然气热电冷系统、光伏发电、风能发电、储能技术、节能技术、低位热能结合为一体,提供多种能源服务。由于前一阶段受到燃气价格高、电力并网(售电)制约等因素影响,此类项目推进较为缓慢。

(二)以新能源为主导的“互联网+”案例

1、远景能源——互联网+风电、光伏模式

新能源以光伏或者风电为主,它对风力发电和光伏发电的信息化系统进行深度开发,通过对新能源发电系统的设计、运行数据进行采集,并与天气、地理数据整合形成大数据,并在此基础上进行负荷预测、发电预测和运行控制,打通并优化能源生产和消费端的运行效率。同时为用户提供风力发电站选址、风机安装、风力发电站优化运行等一揽子服务。

2、国家“973”计划——大规模非并网风电基础研究

江苏省宏观经济研究院院长顾为东博士主持的国家“973”计划“大

规模非并网风电基础研究”项目,以产业能源互联网系统为理论,研究了相关技术路径和实践,形成多能源协同供电核心技术模式,分布式风电——开展试点项目就近为电解铝、氯碱工业、海水淡化、制氢、煤化工、冶金、新能源汽车等高耗能产业圈服务。创新多个产业分布式能源新模式。

(三)垃圾处理场立体式新能源产业基地示范

上海老港生活垃圾填埋场,坐落在东海边,日处理生活垃圾占全市垃圾产出量的70%以上。其主要供能模式为:垃圾填埋气分布式能源系统(地下)+垃圾焚烧+风电(海边空中)+太阳能利用(填埋场土地上)。

(四)“车船屋储”智慧能源服务+电池梯级利用案例

为上海混合电动公交车(电池+电容)提供动力集成系统的上海瑞华集团在商业模式上也进行了创新,采用电池租赁+汽车能源智能服务模式。公交企业将以往使用燃油车的运营维保等费用交给瑞华作为租赁电池与购买服务费用。在这个模式下,双方可实现共赢。这种电池租赁

+汽车能源智能服务模式,可为公交用户提供全生命周期服务。同时,瑞华建立“车船屋储”智能微网系统,开展电池梯级利用,支持分布式能源系统+储能接入和智能监控,服务导航方便用户互动和灵活切换。为电动汽车和电动船提供租赁服务的电池梯级利用,给商务楼宇夜间低谷储能,白天高峰供能,达到削峰填谷的目标,提高电池利用率的同时也实现了建筑节能。

(五)工业型分布式能源技术与智慧能源产业服务案例

1、老港工业区分布式能源项目

项目位于老港工业区,围绕上海工业燃煤锅炉清洁能源替代目标,是上海首个工业园区天然气分布式能源国产燃气轮机应用的示范项目,由上海同祺新能源、株洲中航动科、老港工业园区等“产、研、用”单位成立园区能源服务公司——敏欣能源科技,实行投资多元化、服务专业化的合作模式。项目于2015年底建成,由敏欣能源运营的分布式能源站来满足用户蒸汽、电力、热水的用能需求,实现了区内用户原自备的25台(套)燃煤锅炉的清洁能源替代。与企业自备燃气锅炉模式相比,至少能降低企业25%的蒸汽成本,减轻了企业的经济负担。同时,项目致力于通过区域多用户负荷协同智能控制,打造分布式能源核心装备国产化创新资源集聚地,构建工业型分布式能源技术与智慧能源产业服务平台。

2、莘庄工业区分布式能源项目

莘庄工业园区的区域能源项目由华电新能源占股90%和申能能源10%参股的上海华电闵行能源有限公司开发。该项目预计替代闵行区现

有燃煤锅炉120台,受益企业81家,替代燃煤量39.6万吨标煤,燃机设备使用华电GE合资公司的燃气机型(2[6]×60MW)。

(六)“互联网+”新能源汽车生态产业链全新商业模式

1、上海松江分布式光伏+储能结合的智能充电站

分布式光伏+储能结合的智能充电站(图5),于2014年底在上海松江投运。充电站顶棚是一套10千瓦的光伏发电系统,最大转化效率可达22%,通常每天所发的电量可以满足2.5辆电动汽车的充电需求。该充电站与电网并网运行,遇阴雨天太阳能不足或者充电车辆较多,系统就会自动切换到电网供电,储能作为应急备用。用户可以通过手机APP等可以查找附近的充电设施,进行导航和预约充电。充电中可随时查看充电进程,可实现银联闪付等多种手机支付方式。该项目探索了基于“互联网+”,光伏发电与新能源电动车相结合的全新商业模式。

2、普天新能源——新能源汽车运营平台网络

在充电桩产业链中,充电运营服务环节至关重要,因其决定着行业的整体盈利模式。普天新能源有限责任公司以新能源汽车充电网络建设、运营和服务为主业,致力于通过建设全国性新能源汽车运营平台网络,提供专业化、网络化的运营服务。2011年,普天以大运会为契机,率先在深圳建立基于网络化运营管理的充电基础设施,对新能源车辆行驶和充电设施运行进行实时监控,自动采集信息并分析各类异动数据,确保电动车充电和运营的安全性,提高运营服务质量。截至2014年7月,普天在深圳市内已建成直流充电站共74座,900多个充电桩,可供给全市3700辆新能源汽车充电需求,深圳已成为全国最大规模的新

能源汽车充换电运营网络城市。未来随着新能源车在城市业务的推广发展,将逐步与新一代城市智能交通相融合,形成综合型城市信息服务能力。

五、综合智慧能源项目开发建设

(一)主要系统解决方案如下:

? 一体化户用微网系统解决方案(风、光、储、用)

? 商业地产智能微网解决方案(经济、节能)

? 绿色数据中心智能微网解决方案(绿色建筑、节能减排)? 基于微网的电动汽车充电站解决方案

? 绿色海岛智能微网解决方案(风、光、储、柴、用)

? 科技、产业园区能源微网解决方案(清洁能源运营、用能服务)

? 城市、区域能源互联网解决方案(气、电、冷、热智能调度及能效管理)

? 分布式光伏发电系统解决方案(负荷中心,自发自用,余电上网)

(二)电力与天然气系统和热力系统的耦合示意:

(三)北京市周边主要医院分布

(四)京津冀周边主要工业开发分布

综合智慧能源是把互联网的创新成果与经济社会各领域深度融合,推动技术进步、效率提升和组织变革,提升实体经济创新力和生产力,形成更广泛的以互联网为基础设施和创新要素的经济社会发展新形态。能源互联网发展的重点是推广应用,坚持基础开放、大众参与、探索创新、市场驱动、示范先行、科学监管的原则。《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(中发〔2015〕9号)文,进一步加快推动电力行业市场化革命的步伐,标志着我国第二次电力改革正式启动。进一步放开电力市场,用户或将可以自由选择供电商或直接与发电企业采用双边交易模式,企业的竞争能力将不仅体现在电价低廉、供电稳定这两个方面,需求侧管理、节能服务,个性化解决方案等都将是影响企业能否实现市场拓展,稳定客户资源的重要因素。电改9号文的发布无疑优化了互联网+分布式能源发展的外部政策环境,各类售电与能源服务企业应

运而生,综合智慧能源的融合可以提高系统的智能水平和价格透明度,系统各环节的运行更经济、更协调,共享性更好。

中国能源结构现状及发展趋势

中国能源结构现状及发展趋势 摘要:我国目前的能源消费结构仍以煤炭为主,对进口石油依存度过高,能源安全和环保问题日益严峻。本文通过对各种可再生性能源的利用状况进行比较,认为我国发展生物质资源产能潜力巨大,如麻风树、油桐等陆生植物制备的生物柴油在近期会有较大的发展,特别以微藻为主的水生植物制备生物柴油,将有可能成为最有竞争力的替代性能源,在我国未来能源结构中占有举足轻重的比重。 关键词:能源安全;温室气体;可再生性能源;微藻;生物柴油1. 中国能源构成的现状 随着经济的飞速发展,中国的能源消费总量连续多年都位居世界前列。统计数据表明2001~2006年间,我国每年一次性能源的消费比重均在90%以上(见表1),而风能,太阳能,生物质能等新能源的利用率仍然很低。我国能源消费构成的特点:(1)煤炭的生产和消费比重偏高。近五年来煤炭年产量占能源总产量的比重呈逐年递增趋势,2006年这一比重上升至76.7%。(2)石油的生产量低,消费量高,供需缺口需依赖进口石油满足。与煤炭资源相反,石油在能源总产量的比重逐年递减,2006年仅为11.9%,而其消费量的比重五年来均超过20%。(3)新能源利用率低,发展潜力大。目前对新能源的利用率不足10%,而我国地域辽阔,太阳能,风能,生物质等能源蕴藏丰富,开发潜力巨大。 2. 能源消费结构存在的主要问题 2.1 石油短缺与能源安全

我国石油储量占世界总量的2%,人均占有量仅为世界平均水平的十分之一,自1993年成为原油净进口国以来,到2002年已经成为世界第二大石油消费国、第七大石油进口国。中国统计年鉴数据显示(见表2),1995之后的十年间,随着经济飞速发展,中国对进口石油的依存度也基本呈逐年递增趋势,2006年,全国48.2%的石油消耗量需从国外进口。而2008年4月中国社科院发布的《中国能源发展报告(2008)》蓝皮书预计,2010年和2020年中国石油消费量将达4.07亿吨和5.63亿吨,分别比2006年提高17.42%和62.47%。BP世界能源统计(2008)的数据表明,全球石油探明储量约1.24万亿桶,以目前的开采速度仅够开采40多年。 石油资源的日益匮乏和中国对进口石油的过度依赖使我们不得不面 对能源安全问题,特别是全球已进入高油价时代,能源安全更成为一个关系到国计民生和影响到中国整体经济可持续增长的关键性问题。 2.2 煤炭消耗与环境恶化 中国是世界第一产煤大国,煤炭产量占全世界的37%。作为中国的主要能源,在1995~2006十年间,煤炭在全国能源消费总量中所占比例均在65%以上,并且在未来相当长的时期内,中国能源消费结构仍将保持煤炭占据主导地位的状况。大量煤炭的燃烧导致二氧化碳、氮氧化物、粉尘等环境污染物的排放量逐年增大。据美国EIA(Energy Information Administration)统计,1990年世界二氧化碳的排放量约为215.6亿吨,预计2010年将为277.2亿吨,2025年达到371.2亿吨,年均增长1.85%。目前,我国二氧化碳的排放总量仅次于美国

智慧能源系统发展历程及未来前景介绍(2020年7月整理).pdf

智慧能源系统发展历程及未来前景介绍智慧能源系统发展历程及未来前景介绍近年来,我国电力消耗持续增长,工业用电和商业用电都在丌断增加,这也直接提高了生产和生活成本,同时在电力使用中也存在着丌必要癿浪费现象。 针对以上问题我国逐渐兴起了智慧能源解决方案,智慧能源一般借劣能源互联网,将电、水、气等能源数据化,利用 IPv6、大数据、云计算等互联网技术,将能源产业互联网化,劢态管理能源生产、传输和消费,达到提高效率、节能减排等作用。 而智慧能源系统在电力节能上尤为突出,近几年已经得到广泛癿应用。 我国用电量持续增长限电和节能成为首要问题随着我国经济癿快速增长,国民用电需求也持续走高,2019 年,全社会用电量首次突破 6 万亿千瓦时大关,达到 6.3077 万亿千瓦时,同比增长6.6%,电力消费达到 3 万亿以上,这也创造了新高。 表 1 2010-2019 年全国用电量及增速(单位亿瓦时/%)(资料来源: 中国电力年度发展报告)然而在电力大规模应用之后也相应癿面临着一些问题。 目前我国电力消耗还是以第二产业为主,我国工业生产中癿耗电占到了相当大癿一部分。 在用电高峰电力短缺癿环境下,对高耗能产业癿影响整体上是 1

负面癿,而且部分缺电严重癿省市高耗电企业可能面临拉闸限电癿风险。 根据国家能源局对投入产出癿多个行业电力消耗情冴迚行测算,结果显示除电力行业自身外,钢铁、建材、有色、化工和石化等亓大行业是中国耗电最高癿亓个行业,这些行业面对电荒将首当其冲,成为拉闸限电癿重点对象,一旦对企业限电,将会极大地打乱企业癿生产规划,企业将会受到一定癿经济损失。 此外,在工业生产中癿用电成本也给企业造成了一定癿负担,而电力成本丌仅表现为直接消耗癿影响,而且还可以通过产业链癿价格传导对行业成本产生影响。 如化工行业对电力癿完全消耗,丌仅包括生产过程中直接消耗癿电力,还涉及到产业链上游电力消耗包括: 基础化学、石油、燃料、电力、采矿业,这些电力成本都会间接承压到生产企业。 长此以来,解决电力限制,降低用电成本也成为企业必须解决癿难题。 除了工业用电外商用和民用电力也面临着一些困扰,目前一些园区、校园、医院、机场、居民住宅区等大型公共区域也急需解决电力消耗过大、用电成本较高癿难题。 目前我国电力实行峰谷分时电价,峰时和谷时价格相差较大,以江苏省为例,峰时电价 1.0697 元/度,平价 0.6418元/度,谷时电价 0.3139 元/度,峰谷电价相差 3 倍多,而这些大型公共区域用

中国新能源的发展现状与趋势

中国新能源的利用现状与趋势 1 引言 随着全球化石能源枯竭供应紧、气候变化形势严峻,世界各国都认识到了发展新能源的重要性,特别是中国长期以来主要依靠煤炭,在一次能源供给中一直保持在2/3以上的比例。而中国的石油进口量连续增长,2009年进口原油约2.04亿吨。据测算,中国石油消费进口依存度已达到50%的“警戒线”。同时随着2000年以来,在国家和地方政府的政策支持下,城镇燃气行业改革加速,燃气行业得到了长足发展,对天然气的需求一直处于高速增长,这种状况将在未来将长时间存在,毕竟中国的人均能源消耗只有的美国的1/11。随着中国的社会经济进一步发展,生活水平的改善意味着人均能源消耗量将有十分巨大的增长,近几年来汽车保量的快速增加即是例证。 随着传统化石燃料,如石油、煤矿、天然气等储存量不断减少,而同时社会经济不断发展,对能源的需求日益增加,以及环境恶化的巨大压力,新能源被提到了更重要的位置。虽然中国还处于工业化、城镇化快速发展的关键阶段,但是仍然在哥本哈根会议上提出努力的方向,“到2020年单位国生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%”。新能源是一个有力的工具。 2 新能源的利用现状 2.1 新能源 新能源,是指新的能源利用方式,既包括风电、太阳能、生物质能等,又包括对传统能源进行技术变革所形成的新能源,如煤层气、煤制天然气等。新能源

产业具有资源消耗低、清洁程度高、潜在市场大、带动能力强、综合效益好的优势,正在成为富有活力、最具前景的战略性新兴产业,对推动我国经济社会可持续发展具有重要战略意义。 2.2 太阳能 太阳能利用主要有太阳能的热利用和发电两种途径。热利用以太阳能热水器为代表,主要集中在小城镇和农村地区,由于城市土地紧以及政策、规划和设计等因素,太阳能的热利用在城市属于个案,如位于市龙岗区的振业城是华南第一个大规模应用太阳能技术的社区,整个太阳能中央热水系统采用的是联集式全玻璃真空式太阳能集热器。太阳能板和屋顶结合,与保温水箱分离,这种安装方式达到形式与功能的统一,与建筑较为完美的结合,这些太阳能热水器还设置了电辅助加热设施,即使在阴雨天也可正常使用,能提供适宜身体的水温。而集中利用则较少。 另一种主要的途径就是太阳能光伏发电,虽然近些年来光伏发电技术有了较大的进步,但是与常规发电方式和核发电相比太贵了,经济性不强。 2.3 风能 中国的风能资源丰富和较丰富的地区主要分布在两个大带:一是三北(东北、华北、西北)地区丰富带。风能功率密度在200W/㎡~300W/㎡以上,有的可达500 W/㎡,可利用的小时数在5000h以上,有的可达7000h以上。二是沿海及其岛屿地丰富带。年有效风能功率密度在200W/㎡以上,可利用小时数在7000h~8000h。这一地区特别是东南沿海,由海岸向陆是丘陵连绵,所以风能丰富地区仅在海岸50km之。 《可再生能源法》实施以来,中国的风电产业和风电市场发展十分迅速,截

能源互联网的发展现状

能源互联网的发展现状 能源互联网是什么?杰里米·里夫金(Jeremy Rifkin)在所著的《第三次工业革命》中第一次对其进行阐述,电网将变成分布式和可分享,电网会变成像互联网一样。这里所说的能源互联网,实际上是一种隐喻,其实际意义是指“从分布集中的传统化石燃料以及铀能源向分散式的新型可再生能源转移”。 杰里米·里夫金对能源互联网(Energy Internet)描述的局限性: 1. 杰里米·里夫金对能源互联网(Energy Internet)主要是对用户层的能源共享的愿景。而对能源系统缺乏总体的把握,对能源系统的层次结构也没有清楚的描述。 2. 杰里米·里夫金对能源互联网(Energy Internet)的命名不够全面。要准确描述能量这个与时间有关的物理量,应由功率(POWER)和能量(ENERGY)来共同表述。前者更关注能量随时间的变化,而后者表示给定时间段的能量消耗或生产。 3. 杰里米·里夫金在其著作《第三次工业革命》中未阐述智能电网与能源互联网之间的关系。 一、美国——FREEDOM系统,提升能源效率 针对可再生能源的日益普及,FREEDOM系统的理念是在电力电子、高速数字通信和分布控制技术的支撑下,建立具有智慧功能的革命性电网构架吸纳大量分布式能源,通过综合控制能源的生产、传输和消费各环节,实现能源的高效利用和对可再生能源的兼容。

由于需要更加稳定、高效、安全的电网,以及实现以风能和太阳能为代表的新能源大规模替代化石能源,电网将不可避免地走向智能化和分散化。而这一趋势,正在从隐喻意义上的“互联网式的电网”,转向真正的能源互联网,即用互联网、云计算、大数据技术,来管理现代文明中最基础的产品——电力。如果说电力是现代产业和消费的中枢神经,那么互联网技术将是电网的中枢神经。 从当年IBM最早提供智能电网的解决方案,到目前趋势是硅谷的高科技公司在引领能源互联网的风潮。其创新领域大致包括以下几个方向:提升能源效率:美国的能源互联网公司——奥能公司OPower (下称奥能),于2014年4月在纽交所上市。奥能目前在全球已与100家公用事业企业建立服务协议,为超过6000万户的家庭提供能效管理。 奥能创建于2007年,准确的说它是一家软件公司,借助先进的数字化通讯手段,与客户建立联络平台,通过分析公用事业公司的能源数据,以及其他各类第三方数据,进而为用户提供节能方案。2015年4月14日,奥能跟随美国“智能城市—智慧增长”总统商业发展代表团访问中国。 用户通过奥能提供的平台,可以清楚知道这个冰箱、电视、热水器、手机等在这个月的用电量,甚至可以到自己邻居的能源使用情况,从而进行对比,合理规划能源使用情况。奥能的数据平台能够帮助电力公司降低用电高峰时期的用电量,不仅为用户,也为电力公司节省了能源。 目前,奥能在全球已与100家公用事业企业建立服务协议,为超过6000万户的家庭提供能效管理。根据奥能董事长拉斯基的测算,截至目前,奥能帮助用户节省了约60亿千瓦时的电力,2014年,其帮助节省电力约27亿千瓦时。其表示,美国最大水力发电站之一的胡佛水电站,平均每年的发电量为39亿千瓦时,预计今年奥能帮助用户节省的电量将超过胡佛水电站的发电量。 奥能85%的利润额都来自美国,但其业务已经扩展到日本、新西兰、英国、法国等诸多国家。目前,奥能只在香港开展了一个项目,已经与国家电网公司、南方电网公司以及其他一些电力公司建立了商业联系。 大数据+服务:甲骨文创始人之一Thomas M. Siebel创办的C3 Energy,通过集成大数据形成分析引擎,提供电网实时监测和即时数据分析,同时也能对终端用户进行需求响应管理。另外,拥有大数据可以产生更多的商业模式,如用于节

能源互联网背景下综合智慧能源的发展

能源互联网背景下综合智慧能源的发展 行宇2016.09.18 什么是能源互联网?能源互联网可以理解为:“综合运用先进的电力电子技术, 信息技术和智能管理技术, 将大量由分布式能量采集装置, 分布式能量储存装置和各种类型负载构成的新型 电力网络、石油网络、天然气网络等能源节点互联起来, 以实现能量双向流动的能量对等交换与共享”。能源互联网有三大内涵:从化石能源走向可再生能源;从集中式产能走向分布式产能;从封闭走向开放。这也意味着,未来能源行业的发、输、用、储及金融交易等环节都将会发生巨大变化。 实际上,能源互联网看似美好,但具体操作起来,从电网公司、发电企业、专门的调度机构等电力从业者,到国家发展改革委、国家能源局等监管部门,都会觉得很头疼。因为新的电力价值链需要新的技术,更需要新的体制以及商业模式来支撑,而这恰恰都是目前能源行业所缺乏的。 综合能源系统是能源互联网的重要物理载体,根据地理因素与能源发/输/配/用特性,综合能源系统分为跨区级、区域级和用户级。区域综合能源系统是探究不同能源内部运行机理、推广能源先进技术的前沿阵地,具有重要的研究意义;稳态分析是该领域研究的基础,是探究多能互补特性、能量优化调度、协同规划、安全管理等方面的核心所在。

综合智慧能源只做一件事情,就是用积极的方式开发建设全新的综合能源,运用互联网创新技术让综合能源系统拥有智慧。综合智慧能源以功能区为单元,对不同能源品种,提供一体化解决方案,实现横向“电热冷气水”多类能源互补,纵向“源网荷储用”多种供应环节的生产协同、管廊协同、需求协同以及生产和消费间的互动。 一、综合智慧能源解决的问题 《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》提出,“互联网+”智慧能源(能源互联网)是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态,对提高可再生能源比重,促进化石能源清洁高效利用,推动能源市场开放和产业升级具有重要意义“。同时明确能源互联网建设的10大重点任务,一是推动建设智能化能源生产消费基础设施。二是加强多能协同综合能源网络建设。三是推动能源与信息通信基础设施深度融合。四是营造开放共享的能源互联网生态体系,培育售电商、综合能源运营商和第三方增值服务供应商等新型市场主体。五是发展储能和电动汽车应用新模式。六是发展智慧用能新模式。七是培育绿色能源灵活交易市场模式。八是发展能源大数据服务应用。九是推动能源互联网的关键技术攻关。十是建设国际领先的能源互联网标准体系。 作为区域综合能源系统的典型能源形式,源端与受端的能源多样化发展以及能源传输与设备的革新促使能源系统进一步耦合。简单的讲综合智慧能源=多类供能技术集成+分布式能源+互联网技术的创新。本

我国能源现状及发展趋势

我国能源现状及发展趋势 作者:周灵悦 学号:201233745108 指导老师:侯景鑫 时间:2014年12月

我国能源现状及发展趋势 一、引言 伴随经济规模的不断扩大,对能源的需求也在不断增加。基于第一个20年(1981—2000年)我国实现“能源消耗翻一番,经济总量翻两番”的可喜成就,国内外一些权威部门对我国2020年能源需求做了预测。在国内,国务院发展研究中心(DRC)和国家发改委能源研究中心(ERI)在国际能源专家的协助下于2000年对中国2020年的能源消费需求按照不同的情景做了权威的预测,预计通过提高能源效率、采用相关先进技术和生活方式等措施,2000—2020年之间我国年均能源消费增长将保持在313%—418%之间,2020年我国能源消费总量将在2417亿吨(绿色增长情景)与33亿吨(普通措施情景)标准煤之间。国际上,一些机构在20世纪末也对此做过类似预测,如美国能源部门研究认为21世纪前20年我国能源消费年均增长在315%—419%之间,2020年中国的能源消费总量将达到2413亿—3212亿吨标准煤[1]。 二、中国能源危机现状 第一人均能源资源相对不足,资源质量较差。我国常规能源资源的总储量就其绝对量而言,是较为丰富的。1997年全国第三次煤炭资源评价:2000米内煤炭资源总量5.57万亿吨,1000米内2.86万亿吨,探明储量(A+B+C)6044亿吨,可采储量1145亿吨;煤炭储量中:烟煤占75%,无烟煤12%,褐煤13%;按用途分类:动力煤为83%,炼焦造气等原料煤为17%。1993年全国第二次油气资源评价,石油总资源量为940亿吨,天然气总资源量为38万亿立米,专家预测可采资源量:石油为130-150亿吨,天然气7-10万亿立米。煤层气:2000米内测算资源量30-35万亿立米。水能蕴藏量为6.76亿千瓦,可开发量为3.79亿千瓦。新能源与可再生能源:太阳能2/3国土面积年总辐射量超过60万焦/平方厘米,风能资源量估计为2530亿瓦,地热能已探明可采储量4627亿吨标煤,生物能:柴薪秸杆为3亿吨标煤,动物粪便等沼气原料为25亿吨;海洋能资源理论蕴藏量6.3亿千瓦,潮汐能可开发资源量218亿瓦,波浪能理论资源量129亿瓦,潮流能理论资源量140亿瓦,温差能13.2-14.8千亿瓦。 第二,能源生产消费以煤为主,在我国的能源生产消费结构由煤炭始终占有较大的比重,1998年,原煤在一次能源生产中所占比重为74.2%,在能源消费结构中,所占比重为75.6%。根据UNEP和UNDP1995年的世界资源报告,在全球能源结构中,世界为:液体37.1%,气体23.7%,固体29.2%,一次电能9.9%;发达国家:液体36.7%,气体27.4%,固体24.1%,一次电能11.7%;发展中国家:液体37.3%,气体14.1%,固体43.7%,一次电能3.8%;而中国:液体17.5%,气体1.6%,固体75%,一次电能5.9%。 第三,能源工业技术水平低下,劳动生产率较低。1998年,我国煤炭工业职工总数约占世界煤炭职工人数的52%,而煤炭产量仅占世界总产量的21.5%,

浅谈综合智慧能源开发现状及投资建议

浅谈综合智慧能源开发现状及投资建议 发表时间:2018-06-11T11:37:44.850Z 来源:《电力设备》2018年第1期作者:马力曾佳王永瑞 [导读] 摘要:综合智慧能源是为区域内用户提供电、热、冷、气、水等能源一体化的解决方案,是能源供给侧革命的一种实现形式。 (国家电力投资集团公司北京 100033) 摘要:综合智慧能源是为区域内用户提供电、热、冷、气、水等能源一体化的解决方案,是能源供给侧革命的一种实现形式。充分满足用户多样化用能需求,创新能源消费方式,利用需求的差异化,实现用能需求的互补,实现智慧高效用能。 关键词:综合智慧能源;分布式天然气;能源站 1 综合智慧能源定义 综合智慧能源是在供应侧提供电、热、冷、水、气等多能源品种,主要是以分布式天然气多能供应为基础,集成光伏、小型风电、蓄能等能源交换设备,以就近、分散、贴近用户的经营方式,充分考虑用户的多能需求和用能特征,为用户提供高效、清洁、经济的用电、用气、用冷等服务。 2综合智慧能源发展现状 2.1国际发展现状 发达国家对智慧能源研究起步较早,总结发达国家发展现状,对智慧能源探索先从智能电网入手,逐步并入多能源品种、复杂运行体系,形成较大范围的能源互联网。以美国、欧洲和日本为例进行简单介绍。 美国:2001年,提出智能电网的概念并开始进行研究。2008年,智慧能源法案颁布,明确智慧能源未来发展的框架。该法案分为技术和资金支持两部分。2010年,美国能源部在智能网络全球论坛上提出了发展智慧能源的最新战略,推行智慧建筑计划,为建筑提供一体化的能源使用方案。 欧盟:2003年,发布“智慧能源—欧洲”政策,计划为地方、区域和国家级可再生能源、能源效率等激励计划提供财政支持。2005年,提出“欧洲信息社会—2010”,推动信息技术快速发展。2013年,发布第二个“智慧能源—欧洲”计划,旨在建立基于信息和通信技术、可实现自我调控的高效能源系统。 日本:2010年,启动“智慧能源共同体”计划,该计划涵盖能源、社会基础设施和智能电网等领域,主要包括两个项目。一个是智慧城市示范项目,侧重供给侧的分布式能源系统;另一个是“智慧能源网”示范项目,由在线能源服务及区域能源服务两大基础设施工程构成。 2.2国内发展现状 2015年,国务院发布《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,其中在智慧能源领域,明确提出了推进能源生产智能化、建设分布式能源网络、探索能源消费新模式、发展基于电网的通信设施和新兴业务等四项实施计划,为智慧能源的发展绘制了方向明晰的路线图。 在“互联网+”指导意见发布后,国家发改委和能源局又发布《关于促进智能电网发展的指导意见》,计划到2020年,初步建成安全可靠、开放兼容、双向互动、高效经济、清洁环保的智能电网体系。 2015年3月,《中共中央国务院关于进一步深化电力体制改革的若干意见》(电改9号文)中,鼓励提高分布式能源系统发电在电力供应中的比例,采用“自发自用、余量上网、电网调节”的运营模式,放开用户侧分布式电源建设,因地制宜投资建设如燃气“热电冷”联产等各类分布式电源,准许接入各电压等级的配电网络和终端用电系统。 3存在的问题 综合智慧能源与传统能源方式最本质的区别在于客户目标型,以客户消费侧为出发点和落脚点,调整完善能源的供给侧的供能方式,形成供需双方互动的能源供应和消费机制。作为一个刚刚在国内兴起的行业,各个地区的接受程度差异较大,例如规划情况、行业标准、管理办法、电价政策等相应配套落地政策还未出台。 4 投资建议 综合智慧能源项目需根据所在区域的用能特点科学优化方案,应以纳入区域规划为切入点,积极与政府主管部门沟通,参与区域能源规划促进项目开发进度。以经济性为前提,重点瞄准价格承受能力强的地区,并重点面向商业、办公等用能价格高的用户群体。 4.1区域选择 考虑到综合智慧能源的运行特点,项目的投资还是要优先考虑江浙沪、珠三角、北京等经济较为发达的地区。这些地区的节能减排压力大,且有实力给与补贴,民众也更能接受新兴的用能方式。 4.2以燃机分布式为主体能源站供应模式 针对新城区、城镇、工业园区供能。供能价格应优先考虑采用两部制价格机制;面向园区工业用户,可通过能源梯级利用和循环利用等,为客户提供增值服务,实现合作共赢;以智能电网、智能热网等为媒介,提高了能源供应的品质。 针对南方地区集中供冷、热水和工业蒸汽。在南方发达城市,实行集中供冷、热水和工业蒸汽等有一定的发展空间,也是进入南方能源市场的一个很好的切入点。在南方发达地区将供冷作为主营业务,并依据供冷距离,实施近距离燃气轮机发电余热制冷、中距离蓄冰制冷、远距离电制冷的梯级供冷方案。 针对楼宇式建筑物供能。适宜布局在环保约束强、能源需求品质高、冷热价格承受能力强的地区,比如京津冀、沿海发达地区、省会城市等。该模式下,电力的供应根据发电设备功率大小可选择“并网不上网”和“并网上网”两种模式。在用户的选择上,建议重点面向用电价格高的商业、办公用户,而对于学校、医院、居民等网上用电价格较低的用户,需要做好经济对比分析。 4.3岛屿式供能模式 岛屿式供能类似一个孤网区域供能,综合智慧能源新理念是项目开发的亮点和关键,此类项目政府需要企业灌输并提供先进的技术方案。需要积极参与地区的发展规划,以解决政府部门面临的困难和想要解决的问题为出发点,做到方案有创新、符合需求方能推动项目实施。 4.4配售电网模式 进入国家试点是当前阶段配售电项目顺利实施的关键。首先要积极与当地政府汇报沟通,促使项目纳入地区专项试点范围。结合配售电改革试点,积极发展配电业务,一方面充分利用自有电源、线路等资源;另一方面抓住电改机遇采用并购等方式获得增量配电网资产。

中国能源现状与展望

中国能源现状与展望 从类别上来讲,能源分成常规能源与新能源。已能大规模生产和广泛利 用的一次能源。又称传统能源。如煤炭、石油、天然气、水,是促进社会进步 和文明的主要能源。在讨论能源问题时,主要指的是常规能源。新能源是在新 技术基础上系统地开发利用的能源,如太阳能、风能、海洋能、地热能等。常 规能源与新能源的划分是相对的。以核裂变能为例,20世纪50年代初开始把 它用来生产电力和作为动力使用时,被认为是一种新能源。到80年代世界上不 少国家已把它列为常规能源。太阳能和风能被利用的历史比核裂变能要早许多 世纪,由于还需要通过系统研究和开发才能提高利用效率,扩大使用范围,所以 还是把它们列入新能源,常规能源的储藏是有限的. 2016 年全部类型发电中,火电、水电、风电、核电占比分别为 74。4%、17.8%、4.1%、3.6%。火电同比增速由 2011 年 13。9%下降至 2016 年 2。6%,同比增速放缓。水电受天气因素影响波动较大。2012、2014 年来水较好,水 电发电量同比增长超过 20%。2015、2016 年来水较少,水电发电量同比分别 同降 6.4%、同增 5.6%.2016 年风电、核电同比增速分别为 30.1%、24。4%且近几年都保持两位数增长.由于国家鼓励清洁能源、限制火电发展,因此在四种发电类型中火电增速最为缓慢,火电在总发电量中占比呈下降趋势。 煤炭一直作为我们的主要利用资源,与生活息息相关,而丰富的煤炭资 源也正好提供了我们的开发利用,所以我们直到现在,无论多少新型能源的开发,也离不开煤炭对我们的帮助,在今后相当长的一段时间内,科学技术的飞速 发展,煤炭仍旧是人类生产生活中的必不可少的能源。 中国煤炭资源丰富,除上海以外其它各省区均有分布,但分布极不均衡。在中国北方的大兴安岭—太行山、贺兰山之间的地区,地理范围包括煤炭资源 量大于1000亿吨以上的内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃、河南6省区的全部或大部,是中国煤炭资源集中分布的地区,其资源量占全国煤炭资源量的50% 左右,占中国北方地区煤炭资源量的55%以上。在中国南方,煤炭资源量主要 集中于贵州、云南、四川三省,这三省煤炭资源量之和为3525.74亿吨,占中国南方煤炭资源量的91。47%;探明保有资源量也占中国南方探明保有资源量的90%以上.我国煤炭从储量相当丰富,仅次于俄罗斯、美国,所以在能源结构中以煤为主将持续很长一段时间。 中国也蕴藏着丰富的太阳能资源,太阳能利用前景广阔。目前,我国太阳能产业规模已位居世界第一,是全球太阳能热水器生产量和使用量最大的国家 和重要的太阳能光伏电池生产国。我国比较成熟太阳能产品有两项:太阳能光 伏发电系统和太阳能热水系统.不过光伏发电占中国发电量的占比并不高。 水力发电始终是中国的强项,其占总发电比也比较高。三峡大坝,葛洲 坝我想无人不知。在水电的开发,设备,施工方面,中国与其他国家相比起步并 不算早,但巨大的开发市场与倾向性较强的招标模式,使得中国与水电相关的 企业短短几十年的时间内积累了大量宝贵的经验.在全世界前十五大水电站中,中国占了七个,前十大水电站中占了四个,如果算上即将开工投产的乌东德和

智能电器现状、前景

智能电器现状、前景

智能电器现状及发展趋势 智能电器是采用微机控制技术、现代传感器技术、模拟量数字处理技术及计算机数字通信技术,具有自动检测和识别故障类型及操作命令类型的功能,能够根据故障和操作命令类别来控制电器元件操作机构动作的电器元件。 一.智能电器的基本特点 1.现场参量处理数字化 这是智能电器区别其他采用集成电路实现控制功能的电器设备的最重要标志。由于采用危机处理和控制技术,电器设备运行现场的各种被测参量全部采用数字处理,不仅大大提高了测量和保护精度,减小产品保护特性的分散性,而且可以通过软件改变处理算法,不需要修改硬件结构设计,就可以实现不同的保护功能。 2.电器设备的多功能化 采用微处理器或单片微机对电器设备运行现场的各种参量进行采样和处理,自能电器可以集成用户需要的各种功能。 3.电气设备的网络化 只能电器监控单元以微处理器为核心,实际上就是独立的计算机控制设备,可以把他们当做计算机通讯网络中的通讯节点,采用数字通讯技术,组成电器智能通信网络,完成信息的传输,实现网络化的管理、设备资源的共享。4.真正实现分布式管理和控制 现场设备具有完善的、独立额处理事故和完成不同操作的能力,可以组建成完全不同于集中控制或集散控制系统的分布式控制系统。 5.可以组成真正的全开放式系统 采用计算通信网络中的分层模型建立起来的电器智能化通信网络,可以把不同生产厂商、不同类型但具有相同通讯协议的自能电器互联,实现资源共享。 二.智能电器的发展 1.传统电器

20世纪60年代是电器发展的传统时期,产品以电磁类保护电器为主。我国在仿制的基础上设计开发的第一代统一设计的产品以CJ10、DW10、DZ10、JR16B等为代表,这些产品尺寸大、耗材多、性能指标不理想、品种规格也不齐全。那时的电器产品只是简单的电磁装置,毫无智能化概念。 2.智能电器 从20世纪70年代开始,随着微电子技术的进一步发展,出现了电子电器及装置。由于包括晶闸管在内的电力电子器件具有体积小、重量轻、功耗小、效率高和响应快等特点,由它构成的变流装置具有可靠性高、寿命长、容易维护等优点。它的“以弱控强”的特点,能在强电与弱电间起到桥梁、纽带作用,实现了应用微电子技术控制电力系统和电器设备的梦想,拓展了微电子技术在电器控制方面的应用空间,使微电子技术在电器智能化控制方面的应用日趋广阔。到了20世纪80年代,随着微处理器的广泛应用,使电器及其装置具备了自诊断和记忆功能,自动化程度及可靠性有了较大提高。智能化电器对微处理器的基本要求是硬件通用化,应用灵活化,具有记忆、计算、查表能力,指令系统适合实时控制,执行速度快等。目前,微处理器已形成多系列、多品种的局面,我国所使用的微处理器有MCS251、P IC、MSP430、DSP等几十种系列,为智能化电器的发展提供了有利条件。接口技术指微处理器与外围设备之间联系的技术,包括硬、软件技术。接口电路多种多样,常用的有微处理器通用接口,键盘、显示器接口,打印机接口和A/D、D/A接口等。软件技术是智能元件的灵魂,微处理器与数字电路的本质区别就在于它具有软件系统,很多硬件电路能实现的,软件也能做到,因此在硬件电路设计时,可以考虑用软件来部分或全部实现。在硬件不变的情况下,应用微处理器开发的智能化电器系统具备较大的适用性和升级能力。因此,微处理器的应用为智能电器的发展奠定了基础。 我国第一代智能电器诞生于20世纪90年代。西安交通大学电器教研室在1987年采用MCS-48单片机开发出了国内第一台同类型保护装置。随着单片机功能日益完善、传感器技术、计算机网络和数字通信技术的高速发展,在短短20多年内,智能电器已经从简单的采用微机控制取代传统机电控制功能的单一封闭式装置,发展到具有比较完整的理论体系和多学科交叉的电器智能化系统,成为电器工程领域中电力开关设备、电力系统继电保护、工业供配电系统级工业控制网技术新的发展方向。从本世纪初开始全面进行可通信低压电器的研制。相关标准制订包括总线通讯协议、低压电器通信规约、通信适配器等系统配套产品标准、可通信低压电器标准。

能源互联网技术发展阶段分析

能源互联网技术发展阶段分析 2016.8

目录 一、引言 (1) 二、能源互联网阶段划分 (1) 2.1 全球能源互联网发展阶段划分 (2) 2.2 国内互联的阶段划分 (3) 2.3 能源互联网架构划分 (4) 三、能源互联网阶段技术分析 (5) 3.1 能源本身的互联阶段 (6) 3.2 信息互联网与能源行业相互促进 (10) 3.3 能源与信息深度融合 (11) 四、结论 (12)

能源互联网技术发展阶段分析 一、引言 第一次工业革命:蒸汽机作为动力机被广泛使用,机器代替了手工劳动,使人类社会对能源需求大大提高。 第二次工业革命:电的发现和利用、内燃机等机械技术的发展直接推动了第二次工业革命,人类这一百多年的文明发展伴随着能源的急速消耗,对能源的需求还在不断增加。 “第三次工业革命”:融合互联网技术和可再生能源技术,构建新型能源供需架构的思路,能源互联网相关技术获得广泛关注。之所以“第三次工业革命”,注以引号,是因为随着美国未来学者杰里米˙里夫金所写的《第三次工业革命》一书提及并着重描绘的能源互联网蓝图引起广泛关注和憧憬。从而逐渐兴起一股能源互联网的讨论热,并且逐步升温成一种预见性的“革命”。即便称之为“革命”,也只是概念性的,因为并不是后世总结。或许,今时今日的我们便是“革命者”,开创一个新革命。 能源互联网,现在被各界誉为能源发展趋势,具有指向性的作用,国内外学者给以不同发展阶段定义,所谓“仁者见仁,智者见智”,本文根据目前国内多数专家、学者的学说,简单谈一下能源互联网的阶段划分,以及现阶段技术发展状况。 二、能源互联网阶段划分 能源互联网是刚刚起步的阶段,也是正在构建蓝图,逐步定义调整的阶段。现阶段能源互联网主要定义为,互联网技术、能源技术与现代电力系统的结合,是信息技术与能源电力技术融合发展的状态。解决可再生能源的有效利用问题, 即借助电力电子技术、信息技术实现各类集中式电源、分布式电源、储能装置、用电单元的能源流、信息流的互联互通,在允许新能源接入的同时,合理分配能源资源以提高能源利用率。 能源互联网是互联网技术提供了可行的技术方案。包含了目前开展的智能电网,分布式发电,微电网等研究,能源互联网在概念、技术、方法上都有一定的独

我国智慧能源行业发展状况分析

中投顾问产业研究中心 中投顾问·让投资更安全 经营更稳健 我国智慧能源行业发展状况分析 智慧能源这一概念已经提出很多年。在《智慧能源——我们这一万年》一书中,作者认为智慧能源是一种全新的能源形式,包括符合生态文明和可持续发展要求的相关能源技术和能源制度体系。结合“互联网+”来看,智慧能源应该是一套以能源工业为基础,通过互联网开放平台实现对创能、储能、送能、用能系统的监测控制、操作运营、能效管理的综合服务系统。 智慧能源的一个重要目标是提高能效,围绕这个目标的技术创新贯穿能源创生到消费的全部环节。智慧能源的思路是基于能源产业链产生的各种数据,实现相应的服务(主要是节能减排)。这样形成的产业创新包括新型合同能源管理服务、智慧能源解决方案、智慧能源大数据运营服务等。 智慧能源的一系列创新服务需要借助互联网来实现,这个互联网就是能源互联网。能源互联网应用智慧能源标准,将电、水、气等能源数据化,利用IPv6、大数据、云计算等互联网技术,将能源产业互联网化,动态管理能源生产、传输和消费,达到提高效率、节能减排等作用。利用ICT 技术,对能源产业进行互联网化,将能源赋予新的数据属性,达到能源的经济性、高效性及环保性。可以预见,能源互联网通过新一代信息通信技术与能源的完美结合,势必将产生一个巨大的能量体,彻底改变人们的生活。 中投顾问发布的《2016-2020年中国智慧能源行业深度调研及投资前景预测报告》预测,在未来10年,能源互联网的市场规模将超过20万亿元人民币。目前,我国的智慧能源进程和能源互联网的推进工作进展顺利,以时间先后为序,2013年11月“智慧能源产业技术创新战略联盟”成立,2015年2月“全国智慧能源公共服务云平台”启用,2015年3月IEEE1888被ISO/IEC 纳为能源互联网产业国际标准……智慧能源产业正一步一个脚印朝着建立可持续发展的能源体系的远大目标迈进。 目前,基于IEEE1888标准的产业链已经形成。在产业链上游,有Intel 、Cisco 、中国电信、中科软等企业加入,为产业链提供支持IEEE1888标准的软件、硬件和解决方案,打破了过去一些企业利用私有协议和垂直产业链对市场的垄断;中下游,有哲达、积成电子、中能兴科、华源泰盟、澄光通讯等一大批企业组成的智慧能源创新产业群和新型节能技术服务产业群,为最终用户提供更高效低价、更公开透明的新型能源管理解决方案。

2019年全球能源互联网行业研究报告

2019年全球能源互联网行业研究报告

摘 要:一本文从能源消费变革二生产方式变革二技术创新二供给格局二商业模式二结构调整等方面,阐述了发展全球能源互联的战 略意义三从清洁能源利用二发展组织成立二虚拟电厂建设等 方面,总结了全球能源互联网的发展现状三最后,从技术创 新二标准制定二体系架构二工作机制等方面,提出了加快全 球能源互联网建设的对策建议三 能源互联网是互联网行业与能源行业深度融合发展的产物,利用互联网将能源的生产二传输二存储二消费等环节智能互联,从而实现能源传输二能源配置二能源交易二信息挖掘二智能服务等不同于传统能源网络的功能,进而改变传统能源利用模式三每一次工业革命都伴随着能源领域的变革,能源互联网被认为是可能成为下一次工业革命的重要推动力量三全球能源互联网是中国为解决全球环境问题所提出的 中国方案 ,是习近平主席于2015年9月26日,在 探讨构建全球能源互联网,推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求 的联合国发展峰会上提出的,旨在以 智能电网+特高压电网+清洁能源 的形式,推动清洁能源在世界范围内的大规模开发二配

送与使用,从而提高世界清洁能源消费市场份额,促进世界经济绿色低碳发展三 一 全球能源互联网的战略意义 全球能源互联网建设的战略意义主要有四个方面,一是促进清洁能源消费比例的提升,降低全球变暖速度;二是推动能源生产方式变革,优化资源需求配置;三是促进能源技术创新,重塑全球能源格局;四是催生新的商业模式,推动能源行业转型三 (一)促进清洁能源消费比例的提升,降低全球变暖速度 应对全球气候变化的‘巴黎协定“致力于将21世纪全球平均气温增长控制在2摄氏度以内,同时将全球气温上升控制在前工业化时期水平之上,即1 5摄氏度以内,其主要目的是实现全球温室气体排放的减少与促进可持续发展三根据IEA数据,全球二氧化碳排放量自2013年下降以来,2017年首次出现了1 6%的上涨,2018年的排放量还将持续增长,可见‘巴黎协定“目标的实现仍然任重道远三清洁能源的使用是降低二氧化碳排放量的重要途径,虽然全球清洁能源资源十分丰富,但分布地区较为不均衡,资源富集地区大都远离能源消费中心三其中,水能最丰富的地区为亚洲,约占世界的46%,最丰富的国家为中国;风能最丰富的地区为非洲,约占世界的32%,最丰富的国家为俄罗斯;太阳能最丰富的地区为非洲,约占世界的 40%,最丰富的国家为中国(见表1)三全球能源互联网将开启全球能源配置新格局,实现全球清洁能源的共享,降低能源供给地与能源需求地分离程度不断加深的问题三另外,减少清洁能源供给国家的资源浪费,增加化石能源消费大国的清洁能源使用比例,从而提高全球清洁能源消费比例三综上所述,全球能源互联网可以优化全球能源消费结构,促进全球经济的可持续发展三

中国新能源的发展现状与未来趋势(精)

中国新能源的发展现状与未来趋势The Current Development Situation and the Future Trend of Chinese New Energy 新能源发展趋势、前景 从新能源行业发展总体情况来看,大部分新能源利用方式始于20世纪70年底,并在90年代开始普及应用,虽然部分技术趋向成熟,但无论从市场扩张速度还是成长前景看,新能源行业仍然处于生命发展周期中的成长期,并将在3年左右的时间内陆续进入成熟期。 由于技术的限制,短期内电力行业没有替代品,电力行业生命周期的问题主要研究对象是各种具体的电源类型,比较的是这些电源类型之间的替代和生命周期。新能源由于具有清洁、可持续的特性,因此新能源行业的成熟期持续时间将较长,即使到了行业的饱和衰退期,其衰退速度也将很慢。 具体来看,水电行业历史悠久,技术已经比较成熟,可以看作是步入成熟期的行业;风电产业在20世纪70年代末起始西欧国家,风电设备行业克服了“能量不稳定”、“转换效率低”等弱点,在丹麦、德国、西班牙、荷兰、美国、日本、印度等国家得 到广泛应用,风电设备产业在部分国家开始饱和,逐步向外技术输出。从这些特征可以确定,风电设备产业在先发国家已经进入了成熟期,但在中国、印度等新兴国家,风电产业仍处于快速成长期;太阳能发电行业目前在技术研发、试点应用等方面取得了显著成效,已经脱离了幼稚期,但由于成本仍然过高,限制了技术的推广应用,可以看作刚刚进入成长期的朝阳产业。 新能源行业目前投资成本仍然较高,尤其是大型风电基地、核电站的投资规模要求很高,行业存在一定风险,但短期来看,国家新能源发电优先上网的政策对新能源行业盈利水平提供了基本的保障。虽然风电设备、多晶硅等部分潜在产能过剩或存在低水平重复建设的行业竞争趋向激烈,部分企业发展面临困难。但在2020年前,在国家节能减排及能源结构调整的大背景下,新能源行业均将保持在景气区间,行业盈利水平有望持续提高。一、中国能源行业发展历史

“互联网+”智慧能源未来能源发展方向

“互联网+”智慧能源未来能源发展方向 发表时间:2019-07-19T12:14:43.503Z 来源:《基层建设》2019年第13期作者:魏来1 李雨婷2 王威3 姚新科4 于海洋5 师浩6 李汇 [导读] 摘要:随着物联网、云计算、大数据等信息技术的高速发展,传统电力行业渴望借助信息化手段来促进自身的战略转型,“互联网+”智慧能源应运而生。 1、南京工程学院能源与动力工程学院 211167 2、南京工程学院能源与动力工程学院 211167 3、南京工程学院能源与动力工程学院211167 4、南京工程学院自动化学院 211167 5、南京工程学院信息与通信工程学院 211167 6、南京工程学院经济与管理学院 211167 7、南京工程学院信息与通信工程学院 211167 摘要:随着物联网、云计算、大数据等信息技术的高速发展,传统电力行业渴望借助信息化手段来促进自身的战略转型,“互联网+”智慧能源应运而生。“互联网+”智慧能源利用了互联网思维与传统能源运营模式的融合,未来将在许多方面对我国的能源利用方式进行优化。本文通过分析实施“互联网+”智慧能源的现实意义,预测了“互联网+”智慧能源的发展趋势。 关键字:互联网+ 智慧能源 “互联网+”智慧能源能源互联网 一、引言 2009年,包括IBM专家团队在内的国际学术界建议,网络技术正在改变整个人类世界的工作方式,涉及数十亿人的工作和生活。因此,学术界提出了打造一个更聪明的“地球”提出的智能机场的概念,智能数据库,智能铁路,智能城市,智能电网,智能电网,智能能源等,应建议通过通用连接形成所谓的“物联网”,通过超级计算机和云计算形成“物联网”。“整合使人们能够以差异化和动态的方式控制生产和生活,达到世界的”智能“状态,最后”互联网......+...物联网......=..到达智慧星球。“就在同一年,中国的一些专家,学者发表的话:”如果智慧能量“和”具有智能能源和人类文明“引发了行业的关注,智能能源和智能能源关注的概念进展正式引起了人们的关注。 二、发展“互联网+”智慧能源的重要意义 2.1 “互联网+”智慧能源将彻底改变能源结构布局 可以预见,可再生能源将成为未来能源领域的“主导作用”。通过使用“互联网+”,智能能源可以大大减少(甚至消除)可再生能源发电波动对电网安全稳定运行的影响。并通过优先获取可再生能源到互联网来实现网络运营的整体优化。因此,智能能源“互联网+”的发展将有力推动可再生能源发电的规模化发展,彻底改变当前的能源结构。 2.2 “互联网+”智慧能源将大幅度提升能源综合利用率 综合能源利用效率低,能源的广泛使用是中国能源消费的主要问题。借助互联网思维,我们将加快智能能源在各个领域和各方面的能源发展,促进能源互联网在生产,运输,消费和储存方面的发展,并重新设计整个能源系统。通过使用云计算,物联网和大数据分析等信息技术,可以存储,显示,计算和分析能源数据和设备信息,实现全面的能效管理,显着提高能源使用的能源效率。 2.3 “互联网+”智慧能源将有效促进储能技术向多元化发展 在提倡清洁能源的今天,储能技术的突破将保证清洁能源的可持续发展。“互联网+”智慧能源的发展对储能的需求日益迫切,这些需求会导致大幅增加对储能技术研发的投入,从而正向激励和推动储能技术的发展。分布式储能结合分布式发电、需求响应、电能辅助服务等,可能会成为未来应用热点,储能技术将实现多元化发展。 三、“互联网+”智慧能源发展趋势预测 3.1 能源产业与信息产业深度融合 “互联网+”智慧能源是一种产业形态,它的组织形式是能源互联网,而能源互联网是能源技术和互联网技术深度融合的产物。能源技术包括了能源生产技术、存储技术、输送技术及消费技术等;互联网技术包括了网络技术、计算技术、软件技术及通信技术等[3]。随着各项技术的创新发展,未来的“互联网+”智慧能源将呈现一种交叉融合的产业形态,受信息与能源的双向驱动,需要信息产业和能源产业的深度融合。 3.2 集中式储能与分布式储能协同发展 不断进行储能技术突破,实现集中式储能与分布式储能的协同发展。多元化开发储电、储热、储冷、清洁燃料存储等多类型、大容量、低成本、高效率、长寿命储能产品及系统。在集中式可再生能源发电基地配置适当规模的储能电站,实现能源生产与消费的智能优化配置。整合小区、楼宇、家庭应用场景下及社会上其他的分布式储能设备,通过储能设施数据库,将存量的分布式储能设备通过互联网进行监管和运营。 3.3 建立完善的智慧能源产业标准体系 2015年3月,IEEE…1888标准通过ISO/IEC的投票,成为全球智慧能源产业首个ISO/IEC国际标准,最终发布版本号ISO/IEC/IEEE…18880。 ISO/IEC/IEEE…18880在中国、日本、越南、泰国、印度等各地完成了多个成功的示范项目及商业化的解决方案。此项标准主要解决的是在物联网和能源网络中所有数据互联互通的问题。 下一步,随着“互联网+”智慧能源在中国的落地生根,必将不断促进缺失标准的补充或制定,最终形成完善的智慧能源产业标准体系。 3.4 建立基于能源大数据的行业管控体系 实施能源领域的国家大数据战略,建设国家能源大数据中心,逐步拓展能源大数据的采集范围,打通信息孤岛,促进数据资源的整合,实现多领域能源大数据的集成和安全共享。 创新能源大数据的业务服务体系,开展面向能源生产、流通、消费等环节的新业务应用与增值服务:发展基于能源大数据的数据挖掘与预测分析业务,对能源设备的运行管理进行精准调度、故障诊断和状态检修;发展基于能源大数据的温室气体排放相关专业化服务;发展面向能源终端用户的智能服务,对用能行为进行实时感知与动态分析,实现远程、友好、互动的智能用能控制。 发挥能源大数据技术在能源监管中的基础性作用,推动基于“互联网+”智慧能源的能源监管机制创新,建立覆盖能源生产、流通、消费等各环节的现代能源监督管理网络体系,提升能源监管的效率和效益。 四、结束语 能源是国民经济发展的重要物质基础,对经济的发展起着支撑与保障作用,必须要适应时代的改变跟上发展的脚步。《关于推进“互联

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