1、关于分布式可再生能源与能源互联网未来发展问题的研究摘要：能源互联网是一种构建在可再生能源发电和分布式储能装置基础上的新型电网结构，是智能电网的发展方向。它将改变现有能源的获取、使用形式，改变电网关系，改变人们的生活方式，人们将进入一个新的时代，任何人可以并网发电，通过能源互联网在全球分享，告别碳经济时代，进入可再生能源经济时代。同时，这种能源结构让经济更加民主化，会带来几何级的经济增长以及新的经济和商业模式。 关键词：分布式可再生能源；能源互联网；并网发电 中图分类号：TM3 文献标识码：A 1 引言 人类社会发展至今，我们面临两个危机：一是全球经济危机，另一个是传统能源以及落后的技术所导致的
2、能源危机。分布式的可再生能源的大量应用使得能源互联网的实现成为未来发展趋势。未来每一座建筑物都可以成为绿色发电厂。任何人都可以在自己家里，工厂里生产出自己的绿色能源，用不误的电还可以上网销售，通过能源互联网与任何其他国家的人分享。 2 能源互联网 2.1 能源互联网的含义 能源在电网中的双向流动，又是电能的生产者。这种具有双重身份的用户和互联也和互联网中的信息传输模式类似。因此，可将新型智能电网命名为能源互联网（Energy Internet） 。能源互联网这一概念，指出能源互联网是一种构建在可再生能源发电和分布式储能装置基础上的新型电网结构，是智能电网的发展方向。 2.2 能源互联网的特点
3、能源互联网依托 FREEDM 系统、电力电子技术和信息通信技术，除了具备当前智能电网所提出的安全、高效和经济等优点外，还具有如下特点： 1.具有新式的传输接口，允许分布式电源和储能装置以类似信息互联网的“即插即用”形式投入使用。配电网具有“即插即用”式接口，当用户连接至配电网，配电网自动识别用户并为其做出相应配置。当用户与配电网断开连接后，配电网能够及时监测到用户变化。这一监测功能可以通过定期向用户发出握手信号实现，如果用户在一段时间内没有回应握手，可认定用户已经断开连接。 2.当连接至配电网的用户需要某些服务时，用户向配电网发出服务请求。配电网对请求生成应答信息回复至用户，并控制相关设备提供
4、服务。当用户申请终止某些服务后，配电网能够接收到终止信号并停止电能输出。主动隔离已经发生的故障或潜在的危险，实现系统自愈，在必要时允许配电网以微网形式实现孤岛运行。 3. 当配电网中设备或用户发生改变时，控制系统能够及时监测到配电网状态的变化，实现实时控制。网的正常工作在很大程度上依赖于系统中采集的数据和信息。 3 未来的发展方向 在未来，能源将从下面的几个方面向前发展。 第一，向可再生能源转型。 欧盟到 2020 年会有 20%能源来自于可再生能源。德国总理默克尔执政后，德国已经有 20%的能源是绿色能源了，而六年后将实现绿色能源占35%。汉能控股集团董事局主席李河君先生预测在 2035 年
5、，全球的能源有 50%以上会被新能源替代掉。奥巴马总统说 2025 年全球有 20%的新能源，潘基文说 2030 年 30%的新能源。 第二，可再生能源的分布式生产。 在欧洲有 1.9 亿栋建筑，包括住宅、办公室、工厂，欧盟未来的目标是把欧洲每个现有建筑都变成一个绿色微型发电厂。这样屋顶的太阳能、墙外的风能、地下的热能和垃圾都能变成能源。能源的分散式生产，即将各大洲的每一座建筑变成微型发电厂，以便就地收集可再生能源。德国已经把一百五十万建筑变成绿色微型发电厂。 第三，能源储存。 间歇性能源需要存储。在每一座建筑中使用氢和其他技术，以存储能源。德国正在测试用氢作为介质来存储能源。 深圳万科中心，
6、不仅外观现代，而且是一幢绿色的建筑。中心采用节能环保的建筑材料，在屋顶铺设了太阳能板，如图 3.1，把办公大楼变成了一根微型的发电厂，目前该光伏系统每年约能满足整栋大楼用电量的 15%。 图 3.1 万科中心楼顶光伏发电系统 第四，能源的分配。 如果电用不完，可以用软件把这些电通过能源互联网进行销售。所以这就要用到能源互联网，因为在一个广阔的区域，有些地方白天阳光明媚，就可以把电输送到正处在夜晚的地方，有些地方雨水丰富，水能所产生的电充足，就可以把电分享给雨水并不充沛的地区，所以能源互联网可以在拥有气候差异，季节差异，时间差异的广大地区，让人们可以把用不完的电通过能源互联网与他人共享，这就是分
7、布式合作式的能源共享方式。 4 分布式可再生能源发展对未来的影响 第一，促进经济转型，带来新的经济和商业增长模式。 20 年后，一旦可再生能源技术得到大规模应用，使用屋顶太阳能发的电墙外风能发的电以及地下的热能，燃烧厨余垃圾发的电全部免费。所以由于这些新技术，我们进入一个新的时代，任何人可以自己发电，通过能源互联网在全球分享，告别碳经济时代，进入可再生能源经济时代。同时很重要的一点，这种能源结构让经济更加民主化。今后一旦把能源技术和通讯技术结合起来，会带来几何级的经济增长以及新的经济和商业模式。 第二，加速实现能源互联网。 可再生能源的大量利用是电力发展的趋势，是我国发展低碳经济的重要组成部分
8、。能源互联网将改变传统的应对负荷增长的方式，在降低能耗、提高电力系统可靠性和灵活性等方面具有巨大潜力。能源互联网中的能源站点可以是太阳能光电、风力发电、生物质能热电联产（包括垃圾发电） 、家用燃料电池、江河湖海水、城市污水和土壤中的低品位热能。充分利用城市中的可再生能源和未利用能源。这样，城市或区域的每一栋建筑都可以收集能量，收集到的能量汇聚到城市的热和电的互联网中，能够提供建筑使用，同时也能用来为汽车等用电器具充电。全球现在都在大量的研究利用可再生能源，而可再生能源的分布特性要求能源能够并网共享，所以能源互联网的出现是分布式可再生能源被大量利用的必然产物，随着专家学者们的进一步研究，在提倡绿
9、色环保、可持续发展的今天，能源互联网会被加快的实现。 第三，需要面对的问题。 中国经过 12 年的努力终于在 2012 年让太阳能的分布式能源能够并入电网。但中国面临了很多困难，理论上是非常可行的，但真的要变成一个现实，挑战很多。其中一个是上网的问题。特别是老百姓用电，要么解决上网问题，要么解决储能问题。因为储能问题技术还需要时间，所以第一个是上网问题。第二，现在国家的产业政策的扶持。现在欧洲特别是德国，已经非常成熟。但是我们国家现在探索。 然而，大量分布式电源的并网运行也使电网面临许多新的挑战，包括调度难度增加，电网短路容量增大，电能质量受到影响，在如何实现能源互联网的最优控制、对上级电网的
10、支撑和新型电力市场等方面仍存在诸多问题有待于进一步研究。能源互联网的发展尚处于起步阶段其发展方向和特点都有待于专家学者们的进一步研究。在提倡绿色环保、可持续发展的今天，对能源互联网的研究具有重大意义。 5 结束语 任何一种可再生能源的使用都有代价，如果我们都完全依赖它，把它用到极致的话，那么这个地球上的人类恐怕也无法生存。所以我们也必须要清楚的意识到这一问题。 我认为中国的政府机构， 应该像欧盟政府一样，现在最重要的就是制定路线图，包括标准、规划和激励措施，而地方政府需要根据说的五个方面，因地制宜制定规划，并要连接起来，德国以及欧盟的很多国家，都是这么做的。因为这项工作很艰巨，就像爬山爬坡一样
11、，但不管怎么说，这是值得去做的一件事情。 参考文献： 1ZHAO Tiefu，ZENG lie，BHATIACHARYA S，et a1An average model of solid state transformer for dynamic system simulationc /Power Energy Society General Meeting，2009A Canada：IEEE2009：1-8 2谢开，刘永奇，朱治中，等面向未来的智能电网J中国电力 2008，41(6)：19-22 3徐大平，张新房，柳亦兵风力发电控制问题综述J中国电力 2005，38(4)：7074 4栗秋华，周林，刘强，等光伏并网发电系统最大功率跟踪新算法及其仿真J电力自动化设备，2008，28(7)：21-25 5严俊，赵立飞储能技术在分布式发电中的应用J华北电术，2006(10)：16-19 6 微电网的研究现状及在我国的应用前景J. 电网技术，Aug. 2008，Vol. 32 , No.16 7 微电网研究综述J. 电力系统自动化，2007 Oct.10, Vol.31, No.19 8贾要勤，杨仲庆，曹秉刚分布式可再生能源发电系统研究J电力电子技术，2005，39(4)：l-4 9丁明，王敏分布式发电技术J电力自动化设备，2004，243136
