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曹军威开放性是能源互联网的本质

2019-01-10 12:28:23

曹军威:开放性是能源互联的本质

中国电力报:目前对能源互联的理解和说法很多,为什么会产生这么多不同的看法?

曹军威:主要是因为大家从不同的角度去看待能源互联这一新生事物。总结起来主要有3个维度。

首先,是技术层面的,包括3种角度:从信息的角度来看,认为能源互联的主要特征是能源基础设施相关信息的采集、交换以及决策控制,还是一种物联的特性。从能源的角度来看,认为能源互联是以能量交换为主的络。再有一种观点是信息与能量皆有,但我们认为能量交换是本质,信息交换是支撑和外延。

其次,从电的角度来看,包括从用户侧的角度建设家庭、楼宇和社区能源互联,从配层面建设区域能源互联,也包括从主的角度去建设互联式的大电。

第三,也可以从互联的方面不同来理解,例如区域能源互联一般包括分布式能源、微风光储、需求侧响应和管理、配电等多方面的互联。个人认为,未来如果我们做一些能源互联的示范工程应当把几个方面都考虑进来,做一些互补性的尝试。

中国电力报:您提到智能电,怎样看待智能电与能源互联的关系?

曹军威:我认为目前的智能电是现有电架构下的信息化和智能化,而能源互联则是互联理念和技术在能源基础设施层面上的变革。目前的电架构还是发输配变用的形式,而能源互联是从局域到广域,再到主干乃至全球络的一种架构,可以相互自治、相互消纳。

能源形式多种多样,电能仅是能源的一种,但电能在能源传输和转换等方面具有无法比拟的综合优势,在考虑互联问题时应以电为主。能源互联是采取自下而上分散自治协同管理的模式,与目前集中大电模式相辅相成,符合电发展集中与分布相结合的大趋势。从技术的角度,能源互联的发展离不开智能电发展的技术积累,但其中的开放互联、能量交换与路由等特征有别于目前一般意义下的智能电。能量意义上的开放、互联、对等、分享是能源互联的本质特征。

中国电力报:能量路由器被认为是建设能源互联的关键技术之一,请您为我们介绍一下,目前从技术层面上,能量路由器的可操作性有多大?

曹军威:可以从两个方面的类比来了解能量路由器的作用:互联实现信息交换的路由器,类似的能量路由器也可以分层细化为能量集线器、交换机、路由器、路由站等;电是实现能量转换的变电站,传统电架构下,电力转换的关键点是变电站或者变压器,但无法实现灵活控制,而能源互联的架构下的能量路由器,可以看成是一个能量开放自由交换的载体,发挥分布式能量管理和运行调度的作用。

能量路由器在技术实现方面主要包括电力电子控制、储能、数据中心等,实现本身并没有太大障碍,主要问题在于技术经济性。如果进行示范项目,可以通过系统级的优化手段平抑成本,比如促进可再生能源的消纳、提高能源利用效率和设备利用率等等。

中国电力报:从产业应用角度能源互联发展的未来方向是什么?

曹军威:我认为可能未来三到五年内能源互联在产业上的推进还主要处于试点和示范工程阶段,现在国家也在制定相应的行动计划。国家层面可以从顶层把互联的标准、机制、监管等设计好,但能源互联真正发展起来可能会和互联的发展比较相似,应该是自底向上开放式的,应该紧紧把握能源互联开放性的本质特征,从技术、应用、商业模式、体制机制等多个层面鼓励开放式的竞争与合作,努力发展开放平台、开放标准、开放的生态以及开源的技术等。

能量路由器能源互联的关键装备

能量路由器是能源互联运行与控制的具体实施装置,在实际应用中执行智能管理系统的调控指令,包括能源的高效传输装置、低损耗转换装置、高效能源自由路由装置等。

通过这些装置实现能源远距离、高功率、低消耗的传输和调配,完成不同地区上传能源的全优化分配,实现不同地区用能需求的全调配。优化的能量路由方式与低功耗能量传输装置的结合是实现能源互联互通,共享能源生产与分配的核心环节。

能源互联从根本上是对能源流的精细化管理控制,改变传统单项的能源流流向为双向的流向,在能源络中对电源、负荷或储能容量等进行分组,构成能源子,分区域、分层次的实现能源的管理控制。因此,可以友好地接入到当前电中的能量路由器,并完成区域能源的管理控制,对实现覆盖于当前电上的能源互联是核心的设备。任何不稳定的能源接入(例如风能)都需要一个的能量路由器。通过能量路由器可以管控能源内的能源流,能量路由器提供多种接口 对应多种能源流类型的接入和输出,实现多层次能源络的开发式管理控制。

能量路由器是能源互联实现的核心,比信息路由要复杂很多,是智能变压器的进一步发展,主要技术包括能量路由器的存储控制,能源互联与路由机制,在分布式能源的基础上实现能源的对等互联、缓存、交换和路由。能量路由器可以根据信息流完成对能量流的控制,是电磁技术、通信技术、控制技术、电力电子技术、计算机技术的高水平综合产物。

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