电力市场环境下能源互联网发展现状与展望

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  摘要:随着“互联网+电力”模式的发展,尤其是电力企业的先进的电力设备技术、传感技术和测量技术,以智能电网为代表的能源系统得到大力发展,有效促进了能源企业的智能化、安全化管理。借助信息系统和智能传感器技术,电力行业的数据增长速度加快。因此,现有的传统数据分析方法和方法已不能满足智能电力时代发展的要求。因此,要加强电力企业信息数据的采集和存储,提高电力管理水平,就必须充分发挥大数据技术的优势。
  关键词:电力市场;能源互联网;发展现状;展望
  1能源互联网
  1.1能源互联网的概念
  里夫金没有对能源互联网做出明确定义。国内学者从不同角度对能源互联网的概念进行了深入分析。
  国家电网董事长刘振亚提出了全球能源互联网的概念。他认为能源问题涉及许多方面。以传统能源为基础的能源生产和消费模式是不可持续的。解决能源问题的关键是树立全球能源观,根本出路是建设全球能源互联网。所谓全球能源互联网,是以特高压电网为骨干网(通道)、清洁能源为主要传输和全球互联的坚强智能电网。华北电力大学能源与电力经济研究咨询部主任曾明认为,能源互联网是以电力系统为核心和纽带,多种能源网络与交通网络高度融合,协调“横向”的新型能源供应体系多能源系统互补、垂直源网络负荷存储以及能源流和信息流的双向流动特性。能源互联网是一个以电力系统为核心,以互联网等前沿信息技术为基础,以分布式可再生能源为主要一次能源,与天然气网络、交通网络等系统紧密耦合的复杂多网流系统。与里夫金的能源互联网概念相比,这些解释并不是对能源互联网的完整概括。
  首先,新能源的开发利用是能源互联网的核心,但传统能源仍具有一定的市场价值。新能源主要是指可再生能源,如水能、风能、太阳能、地热能、生物质能等。这些能源的使用,主要以电能转换的形式进行。在对能源互联网的解读中,权力是核心,甚至仅限于权力。不可否认,从发展前景来看,电力在未来能源利用中绝对占据主导地位。但传统能源仍占有一定份额。能源互联网应该包括未来可以使用的所有能源资源。
  其次,建立能源互联网的关键是使“网络”能够“连接”。这个“网”不仅是有形的网,也是无形的网。有形网络主要是指物理电网。一个连接各国乃至世界的电网,不仅可以广泛接入传统电站的电力,还可以吸收许多小型新能源电站的电力。因为在目前的技术前提下,太阳能电站、风力电站、潮汐电站等新能源发电不稳定,需要传统电站和高稳定电站的电力补充,强调互补性和协调性。无形网络主要是信息网络,即利用“互联网+”技术,将能源生产、运输、销售、消费、反馈和通信等信息交织成网络,强调共享。两个“网”的建立是建立在强有力的技术支持基础上的。这些技术包括新能源转换技术(大规模开发)、能源储运技术(运输配送)、终端能耗产品研发(设备),以及以大数据和云计算为主的信息技术和即时通信技术。
  最后,能源互联网的目的是降低能源的生产和使用成本。基于能源互联网的视角,杰里米·里夫金的新书《零边际成本社会》进一步提出了“零边际成本社会”的概念。即使在目前的社会技术条件下,太阳能发电和风力发电的初期投资成本也是巨大的,但一旦投入生产,生产成本几乎为零。随着科学技术的飞速发展,“未来,太阳能和小型风力发电站的收集技术设备将像手机或笔记本电脑一样便宜。”。同时,能源互联网基础设施的投资成本也非常巨大,但投入运营后,其单位边际成本也将接近于零。这主要是基于对生产成本的研究。
  1.2能源互联网的特征
  查亚兵等人认为,能源互联网有五个特点:一是可再生。可再生能源是能源互联网的主要能源。第二个是分发。可再生能源是分散的。为了最大限度地收集和利用可再生能源,需要建立本地收集、储存和使用网络。三是团结。大规模的分布式微能源网络不能保证能源利用的安全性、稳定性和需求。必须把这些分散的能源结合起来。第四,开放。能源互联网是一个点对点、扁平化、双向流动的能源共享网络,能源即插即用、独立接入和交换。第五是整合。能源互联网的建设不能完全抛弃现有的传统电网。要改造传统能源网络,将新能源网络融入其中,形成互补共享的能源网络。
  这些都是能源互联网特征的不同表现。综上所述,它是指能源互联网概念中所提到的互补性、协调性、智能性、共享性、开放性、安全性、稳定性、便利性等特点。此外,能源互联网有两个明显特点:
  一是系统性。能源互联网将能源生产、运输、销售、能源消费设施、能源开发利用的使用、服务、管理等各个方面融为一体。能源互联网也与物联网和通信网络高度相关。建成后,将影响到人类生产生活的各个角落。能源互联网的研究应该从整体思路出发。
  二是,互动。”互联网+“思维”在能源互联网建设中起着重要作用。互联网是一个高度互动的信息交流和沟通平台,这也决定了能源互联网具有高度的互动性。在能源互联网上,能源生产者和消费者可以就能源供应、能源销售、能源服务等问题进行充分沟通,降低生产成本和消费成本,增加社会效益。
  2对我国电力市场环境下发展能源互联网的建议
  2.1能源互联网参与需求侧响应业务
  电力市场机制是促进需求侧响应发展的主要手段,建立完善的实时电力市场机制是促进需求侧响应的第一步。实时电价机制的引入,使电力用户面临用电成本上升的风险,使用户积极参与需求侧响应,降低能源成本。为促进需求侧响应业务的发展,我国今后应重点做好以下工作:一是加强用户侧配套硬件建设,如智能电能表和智能控制系统的安装,为需求侧响应的发展提供硬件支持;二是明确需求侧响应参与电力市场的机制,制定需求侧响应参与电力市场机制和结算机制的交易流程和评估;三是,支持开展需求侧响应试点,采取激励措施,鼓励售电企业和电网企业聚合需求侧灵活资源,在配网层面开展需求侧响应业务。
  2.2能源互联网参与虚拟电厂业务
  虚拟发电厂与负荷聚合器的区别在于,它融合了分布式发电甚至集中式发电。能源从虚拟电厂流向电网,在能源市场中发挥电厂的作用。但是,当区域内分布式发电容量较小时,应首先考虑分布式发电的本地消耗。当整个虚拟电厂的容量和调节容量达到市场准入规则时,就可以进入能源市场。为促进虚拟电厂业务的发展,我国今后应重点做好以下工作:一是明确虚拟电厂参与市场的准入规则,包括电压等级、发电容量、储能容量等;二是,完善虚拟电厂参与电力市场机制,明确不同阶段虚拟电厂参与市场的形式和收费方式,并在初期参与中长期市场,主要目的是保证虚拟电厂在市场上的顺利交易,然后逐步开放现货能源市场;第三,加快虚拟电厂试点建设,鼓励不同市场主体投资建设和改造虚拟电厂,依托现有虚拟电厂试点项目参与电力现货市场试运行,验证虚拟电厂的运营模式和盈利能力,从而为今后的推广打下基础。
  2.3能源互联网参与综合能源业务
  综合能源业务是整个能源系统发展的新模式。通过对用户多能源需求的协调优化,改变用户的用电需求,为电力系统提供灵活的资源,进而参与电力市场。为促进综合能源业务的发展,我国今后应重点做好以下工作:一是明确综合能源参与电力市场的典型业务形式和市场机制,如电动汽车有序充电,火电企业利用过剩的風电进行电加热等业务形式,在综合能源业务进入市场初期给予一定的成本补贴;二是要打破各种能源产品之间的各种壁垒,使不同能源市场主体能够进入其他能源市场,实现煤、气、电等不同市场之间的价格联动。第三,加快能源综合服务平台建设,让综合能源服务公司以聚集者的身份参与市场。这不仅可以使电网企业在市场初期迅速占据聚合商的业务份额,增加用户粘性,而且起到示范效应,引导社会资本参与市场,这也是建设平台型和业务型企业在“三型两网”战略中的具体体现。
  结束语
  随着智能配电网的快速发展,智能配电网正朝着业务流、能量流和数据流的方向发展。智能配电网大数据应用技术充分考虑用户需求,为用户提供有针对性的需求,实现用户与电力企业的有效沟通。在智能配电网的运行规划中,应用大量电力企业的外部和内部数据,有利于形成数据驱动的智能配电网。大数据在智能配电网中的应用前景良好,不仅可以提高用电量预测的准确性,而且可以提高电网优化的效率。
  参考文献
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