全球能源互联网讲义(2018)讲解学习
能源互联网的技术模式_能源互联网的发展趋势
能源互联网的技术模式_能源互联网的发展趋势能源互联网概述从现在起到本世纪中期是构建全球能源互联网的关键时期，构建全球能源互联网，可分为国内互联、洲内互联、洲际互联三个阶段。
到2020 年，重点加快各国清洁能源开发和国内电网互联建设; 到2030 年，重点推动洲内大型清洁能源基地开发和电网跨国互联; 到2050 年，重点开发“一极一道”（北极、赤道）能源基地和推动电网跨洲互联，基本建成全球能源互联网。
欧盟、美国和中国相继分别提出到2050 年实现可再生能源在能源供给中占100%、80%和60%－70%的目标。
为促进我国能源互联网健康有序发展，近中期将分为2个阶段渐次推进，先期开展试点示范，后续进行推广应用。
2016－2018 年，强力推进能源互联网试点示范工作。
2019－2025年，发力推进能源互联网多元化、规模化发展。
全球能源互联网发展进程很大程度上取决于清洁发电和用电技术、特高压和智能电网技术、先进储能技术、电网控制技术、大数据技术、综合能源服务等各项的研发水平及合力驱策作用。
整体发展趋势主要可作如下探讨论述。
能源互联网的技术模式1、智能电网是能源互联网的主要技术模式智能电网（Smart Grid，或称智慧电网）是融入了互联网理念，以“绿色、高效”为目标，以双向互动和扁平化为主要特征，以现代信息和储能技术为支撑的新一代智能化电网。
智能电网有狭义和广义之分，狭义的智能电网指以分布式电源为基础的低碳绿色小微电网，它们既可单独运行亦可与大电网联网运行。
广义的智能电网指包括有集中式电源的整个区域性和全国性的低碳绿色电网。
电网特有的功能以及智能电网在能源绿色化中不可替代的地位和作用，决定了智能电网是能源互联网的主要技术模式。
事实上，杰里米˙里夫金在《第三次工业革命》一书中构想的“能源共享网络”，指的就是智能电网。
能源互联网与智能电网的关系是内涵与外延的关系，智能电网是能源互联网概念（内涵）的外延。
它们之间也可以看作是宏观指导思想与具体技术模式的关系，能源互联网概念揭示能源和电网的发展方向，智能电网建设提供具体的技术方案。
2024版培训课件《全球能源互联网的诞生和发展》
采用1000千伏及以上的交流电压等级， 提高电网的输电能力和运行稳定性，实 现大区域电网的互联互通。
智能电网技术
高级量测体系
通过智能电表等终端设备，实现用 户与电网的双向互动和实时信息交 换，提高电网的运行效率和用户服 务质量。
高级配电自动化
利用先进的通信、计算机和控制技 术，实现对配电网的实时监测、控 制和优化，提高配电网的供电可靠 性和运行经济性。
发展。
国际政治经济环境复杂多变，合作难度大
全球能源互联网涉及多个国家和地区，国际政治经济环境复杂多变，合 作难度大。
需要加强国际合作，推动政策沟通、设施联通、贸易顺畅、资金融通和 民心相通，构建全球能源命运共同体。
需要妥善处理各种利益关系和矛盾纠纷，维护全球能源安全和稳定。
应对气候变化挑战，推动绿色低碳发展
通过市场竞争形成合理的电力价格，反映电力的真实价值和供需关 系。
探索绿色电力证书交易
建立绿色电力证书交易制度，鼓励清洁能源的发展和消纳。
智能化运营管理平台搭建与应用
1 2
建设智能调度控制系统 利用先进的信息技术和智能算法，构建全球能源 互联网的智能调度控制系统，实现能源的实时平 衡和优化调度。
打造能源大数据平台
的智能化发展提供有力支撑。
物联网技术
通过物联网技术实现对能源设备、 传感器等终端设备的连接和数据 采集，为全球能源互联网的实时
监测和调度提供数据支持。
大数据技术
运用大数据技术对全球能源互联 网运行过程中产生的海量数据进 行挖掘和分析，为决策提供支持， 推动全球能源互联网的持续优化
和发展。
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW ERA
数字经济发展对城市碳排放的影响
数字经济发展对城市碳排放的影响一、数字经济发展的定义及背景随着科技的飞速发展，数字经济已经成为全球经济增长的重要引擎。
数字经济是指以数字化技术为基础，通过信息网络实现生产要素、产品和服务的价值创造和交换的经济活动。
数字经济的发展不仅推动了全球经济的结构变革，还对城市碳排放产生了深远的影响。
数字经济是指以数字化技术为基础，通过信息网络实现生产要素、产品和服务的价值创造和交换的经济活动。
数字经济的核心是信息技术，包括互联网、大数据、云计算、人工智能等技术。
这些技术的发展使得信息的获取、传输、处理和应用变得更加高效、便捷和智能，从而推动了经济活动的创新和发展。
全球范围内数字经济呈现出快速发展的态势，信息技术的不断创新为数字经济的发展提供了强大的技术支持；另一方面，各国政府纷纷加大对数字经济的扶持力度，制定了一系列政策措施，以推动数字经济的发展。
国家层面已经将数字经济发展提升为国家战略，明确提出要加快建设数字中国，推动经济社会高质量发展。
数字经济的发展对城市碳排放产生了重要影响，数字经济的应用可以提高资源利用效率，降低能源消耗，从而减少碳排放。
通过大数据、云计算等技术分析和优化能源消费结构，可以实现能源的精细化管理，提高能源利用效率。
数字经济的发展也可能导致碳排放增加，数字经济的快速发展导致数据中心、服务器等设备的大量部署，这些设备在运行过程中会产生大量的热量，从而加剧城市的碳排放问题。
在推动数字经济发展的同时，也需要关注其对城市碳排放的影响，采取有效措施降低碳排放水平。
1. 数字经济的概念和内涵数据驱动：数字经济的核心是数据，通过对海量数据的收集、分析和挖掘，为决策者提供有价值的信息，从而推动经济的发展。
创新驱动：数字经济强调技术创新，不断推动新技术、新产业、新业态的出现和发展，为经济增长提供源源不断的动力。
平台化：数字经济具有高度的平台化特征，通过互联网、大数据、人工智能等技术手段，构建起连接供需双方的平台，实现资源优化配置和价值共创。
国家电网公司毛伟明董事长、辛保安总经理赴全球能源互联网发展合作组织(集团公司)调研
2020年第4期总第395期与此同时，由于区域能源互联网具有能量利用率高、自给自足、可独立运行、多能互补、可对大电网进行吞吐等特点，应当视为大电网的重要补充鼓励发展[20]。
同时为了更好地服务用户、高效运营并减轻国家投资建设负担，应大力鼓励有实力的民间企业进入，大力鼓励产学研结合，通过实践摸索一条可行高效的模式进行推广。
参考文献[1]孙宏斌,郭庆来,潘昭光,王剑辉.能源互联网:驱动力、评述与展望[J].电网技术,2015,39(11):3005-3013.[2]国家可再生能源中心.中国可再生能源报告2015.北京：中国经济出版社.2015.[3]宋永华,孙静.未来欧洲的电网发展与电网技术[J].电力技术经济,2008(05):1-5+20.[4]李明.推动甘肃新能源可持续发展[N].甘肃日报,2016-04-01(003).[5]周光耀.“能源互联网”应以特高压发展为方向[N].文汇报,2014-01-12(006).[6]周安春.以全球能源互联网引领湖南电力可持续发展[N].国家电网报,2015-11-02(006).[7]王震.能源互联的甘肃实践[N].国家电网报,2016-03-21(002).[8]国家能源局甘肃能源监管办.甘肃富余新能源电力电量跨省跨区增量现货交易规则(试行).2017. 6.20[9]曾辉,孙峰,李铁,张强,唐俊刺,张涛.澳大利亚“9·28”大停电事故分析及对中国启示[J].电力系统自动化,2017,41(13):1-6.[10]刘纯,马烁,董存,黄越辉,王跃峰,张节潭,DuBois Andreas.欧洲3·20日食对含大规模光伏发电的电网运行影响及启示[J].电网技术,2015,39(07):1765-1772.[11]陈向宜,陈允平,李春艳,邓长虹.构建大电网安全防御体系——欧洲大停电事故的分析及思考[J].电力系统自动化,2007(01):4-8[12]杨海涛,吉平,苗淼,张桂红,姜宁,宋云亭.未来中国特高压电网结构形态与电源组成相互关系分析[J].电力系统自动化,2018,42(06):9-17.[13]黄武靖,张宁,董瑞彪,阴昌华,刘永笑,康重庆.构建区域能源互联网:理念与实践[J].全球能源互联网,2018,1(02):103-111.[14]关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见[J].城市燃气,2016(04):4-9.[15]张靖.能源互联网示范项目建设内容及政策解读[J].电气时代,2018(01):38-41.[16]谢光龙,贾梦雨,韩新阳,胡波,杨德昌.城市能源互联网的商业模式探讨[J].电力建设,2018,39(02):10-17.[17]马溪原,郭晓斌,董朝阳,雷金勇,魏文潇.能源互联网的形态与试点构想[J].南方电网技术,2016,10(08):2-10.[18]埃森哲.中国能源互联网商业生态展望[J].软件和集成电路,2017(12):70-78.[19]黄仁乐,蒲天骄,刘克文,杨占勇,陈乃仕.城市能源互联网功能体系及应用方案设计[J].电力系统自动化,2015,39(09):26-33+40.[20]衣立东.统筹兼顾推动电网与清洁能源协调可持续发展[J].电网与清洁能源,2010,26(07):12-14.作者简介王本胜(1969—)，男，高级工程师，从事电力系统及其自动化方向研究。
《全球能源互联网》课件
七、总结
全球能源互联网的建设具有重要的价值和意义，它可以实现全球能源的高效 利用和可持续发展。
通过现状和前景的分析，我们可以采取适当的措施来应对能源互联网发展中 面临的问题和挑战。
二、技术原理
能源互联网技术是实现全球能源互联网的核心，它采用先进的信息通信技术、 能源转换和储存技术，实现能源生产、传输、储存和消费之间的智能、高效、 安全合作。
能源互联网的网络拓扑结构包括中心型、分布式和混合型三种形式，根据实 际情况选择适合的结构。
周期性能源储存技术是能源互联网中的重要组成部分，它可以解决能源供需 不平衡的问题，实现能源储存和时序调度。
三、重点国家示例
中国作为能源大国，全面推动能源互联网建设，通过建设智能电网、优化能 源结构等措施加快能源转型。
美国在能源互联网领域投资巨大，致力于发展可再生能源、智能能源储存和 能源互联网技术。
欧洲各国也积极推动能源互联网发展，通过跨国合作和政策支持，实现能源 互联与共享。
四、能源互联网基础设施
未来发展趋势包括增加可再生能源的比例、加强智能能源互联网建设、推动 国际合作等，促进能源互联网的快速发展。
能源互联网的拓展还包括细分领域如智能电网、能源互联网与交通等，持续 推动能源领域的创新和发展。
六、挑战与展望
能源互联网面临着技术、经济、政策等方面的挑战，如能源互联网技术成熟度、投资风险和政策体系建设。 未来展望包括进一步完善能源互联网技术、加强国际合作、探索新的商业模式等，促进能源互联网的可持续发 展。
《全球能源互联网》PPT 课件
在这份PPT课件中，我们将介绍全球能源互联网的概述、技术原理、重点国家 示例、能源互联网基础设施、能源互联网在全球应用、挑战与展望等内容。 让我们一起探索未来的能源发展趋势吧！
全球能源互联网讲义(2018)讲解学习共68页文档
51、没有哪个社会可以制订一部永远 适用的 宪法， 甚至一 条永远 适用的 法律。 ——杰 斐逊 52、法律源于人的自卫本能。——英 格索尔
53、人们通常会发现，法律就是这样 一种的 网，触 犯法律 的人， 小的可 以穿网 而过， 大的可 以破网 而出， 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏，庇 护着我 们大家 ；它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
南瑞研究院全球能源互联网研究中心国重实验室
南瑞研究院/ 全球能源互联网研究中心（国重实验室）[ 2018-12-25 ] • 配电技术研究工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 嵌入式软件研发工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 电力市场技术研发工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 市场拓展工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 数据分析工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 系统分析工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 移动应用研发工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • AMI工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 电力系统建模与仿真分析[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 机械设计高级工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 物联网技术研发工程师（方案）[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 智能制造信息化高级工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 电力系统仿真研发工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 电力系统分析研发工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 电池本体建模仿真技术研究工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 电池管理技术研究工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 蓄热产品研发工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 综合能源建模仿真研究工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 综合能源运行控制技术研究工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • IGBT模块产品工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • IGBT模块工程总监[ 南京] [ 2018-12-25 ] • IGBT模块焊接工艺工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • IGBT模块可靠性测试工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • IGBT模块在线测试工程师[ 南京] [ 2018-09-20 ] • IGBT器件封装设计工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • IGBT芯片设计工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • PLC软件开发工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 人工智能算法开发工程师[ 南京] [ 2018-12-25 ] • 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2018国家电网公司企业文化电力与能源战略参考题库(六)
2018国家电网公司企业文化电力与能源战略参考题库（六）101、特高压直流输电关键技术在( )方面，通过试验研究获得了输电线路长空气间隙放电特性、真型电极空气间隙放电特性及其海拔修正系数等。
A. 过电压与绝缘配合B. 外绝缘配置C. 电磁环境与噪声控制D. 直流系统设计标准答案: B102、国家电网公司在新能源发电功率预测方面，开展了用于风电、光伏发电出力预测的数值天气预报技术研究和系统开发，建成了( )。
A. 国家电网天气预报站B. 国家电网光伏电站C. 国家电网仿真中心D. 国家电网数值天气预报运行中心标准答案: D103、通过张北( )示范工程的建设，掌握系统联合运行特点、储能系统配置优化方法，推进了大型储能电站在线监控平台的建设，提高了储能系统与间歇式电源的协调运行。
A. 风电储输B. 风光储输C. 风电储运D. 风光储运标准答案: B104、国家能源太阳能发电研发(实验)中心位于( )。
A. 北京海淀区B. 西藏拉萨C. 江苏南京D. 河北霸州标准答案: C105、国家电网公司规划到2020 年，核心智能变电站覆盖率达到( )%左右。
A. 50B. 40C. 30D. 25标准答案: A106、通过在( )地区建设国家风光储输示范工程，掌握了多种清洁能源发电和储能联合运行的技术。
A. 张北B. 浙北C. 华北D. 湖北标准答案: A107、作为疆电外送的重要电力输送通道，( )线路的状态监测状态系统，由多个输电铁塔前端监测装置和输电线路后台监测中心组成，使用无线移动通信网络进行数据和图像传输，查看图像、接收报警信息。
A. 向家坝-上海B. 锦屏-苏南C. 哈密南-郑州D. 溪洛渡-浙西标准答案: C108、国家电网公司规划到2020 年，全面建成( )高速公路快充网络，覆盖135 个城市，续航里程达1.9 万千米。
A. 四纵四横B. 一纵两横C. 两纵一横D. 三纵三横标准答案: A109、( )更加关注电力网络基础架构的升级更新，在Grid2030 计划中提出了全国联网的设想。
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覆盖美加墨的北美互联电 网，美国自加拿大、墨西 哥进口电能 最高电压：765kV
互联程度最高的跨国电网 ，大量接入清洁能源
规模最大的国家级电网， 最高电压 1000kV/±800kV
跨国互联程度不高 最高电压500kV
全球能源发展现状
电网发展
近年来电网体量逐渐扩大，电网间互联关系逐渐加深，电压等级不断提高， 电能输送距离大幅提升。
电力贸易
全球能源发展现状
电力消费
❖ …全球电力消费持续快速增长，增速超过一次能源消费增速。——《全球能源互联网》
全球能源发展现状
电力消费
冰岛是人均年用电量最高的 国家，人均用电50613kWh
美国总用电量仅次于中国 ，人均用电12077kWh
乍得是人均用电量最少的 国家*，人均用电16kWh
中国是总用电量最高的国 家，占全球用电量的27% ，人均用电4130kWh
第一章 小结
化石能源依然是全球最重要的一次能源
但其储量有限，分布不均，利用时污染严重
清洁能源将在未来替代化石能源
国内/跨国互联电网
❖ 北美电网共有9家主要运 营商，分为4个同步电网 ，异步互联
全球能源发展现状
电网发展
近年来电网体量逐渐扩大，电网间互联关系逐渐加深，电压等级不断提高， 电能输送距离大幅提升。
国内/跨国互联电网
❖ 欧洲(西欧)电网是互联程 度最高的洲际电网，共有 5个同步电网异步互联
全球能源发展现状
全球能源发展现状
清洁能源
风能和太阳能主要富集于“一极一道”地区
一极一道，即北极圈及其周边地区和赤道及附近 地区
风能当前利用规模仅次于水能 俄罗斯、格陵兰岛（丹）是风能理论可开发 量最高的两个国家/地区
太阳能发电是当前发展最快的清洁能源发电品种 德国是目前太阳能发电量最大的国家
全球能源发展现状
28年
全球主要能源资源
中国主要能源资源
❖ …全球化石能源虽然储量大，但随着工业革命以来数百年的大规模开发利用，正面临着资源枯竭、污染排放严重的等现 实问题 ——《全球能源互联网》
全球能源发展现状
❖ …全球风能、水能、太阳能等清洁能源资源非常丰富……相当于全球化石能源剩余探明可采储量的38倍。——《全球能 源互联网》
全球能源互联网改变世界
从能源、经济、社会、文明四个维度， 展望全球能源互联网对未来世界的重 大影响和推动作用。
第一章 全球能源发展
现状与挑战
全球能源发展现状
基本情况
❖ …近20年，世界能源总体上形成 了煤炭、石油、天然气三分天下 ，清洁能源快速发展的新格局… ——《全球能源互联网》
全球能源发展现状
全球能源互联网
李晓东
主要内容
全球能源发展现状
分析全球能源资源分布和发展现状， 总结当前世界能源发展所面临的主要 挑战
构建全球能源互联网
阐述了全球能源互联网与坚强智能电 网的内在联系，提出构建全球能源互 联网的设想和架构。研究了全球能源 互联网的合作机制，并初步评估了全 球能源互联网的综合效益。
清洁替代与电能替代
清洁能源
核能是清洁能源
但受一系列核电站事故影响，核电发展陷入停滞。
全球能源发展现状
电力生产
电力是清洁高效的二次能源
❖ …电力供应仍以煤电、气电等化石能源发电为主，但逐渐呈现清洁化的趋势——《全球能源互联网》
全球能源发展现状
电网发展
近年来电网体Байду номын сангаас逐渐扩大，电网间互联关系逐渐加深，电压等级不断提高，电能输送距离大幅提升。
全球能源发展现状
能源消费
❖ …世界能源消费结构长期以化 石能源为主，但其所占比重正 逐步下降…
❖ …全球能源消费呈现总量和人 均能源消费量持续“双增”的 态势。
——《全球能源互联网》
全球能源发展现状
能源消费
❖ …亚太地区逐渐成为世界能源消费总量最大、增速最快的地区。
全球能源发展现状
能源生产
1980-2013年间，化石能源仍在支撑着世界经济发展 石油年产量增长33.7%，年均增长0.9% 中东、非洲地区石油产量增长较快，北美地区增长放缓 天然气产量增长1.3倍，年均增长2.6% 欧洲已成为世界天然气主产区 煤炭年产量增长1.1倍，年均增长2.3% 亚太地区已成为世界煤炭主产区
2000-2013年，风力和太阳能发电装机容量增长迅猛，但比重 仍然较低 风力发电装机容量增长17倍 太阳能发电装机容量增长111倍
能源贸易（原油）
能源贸易（天然气）
全球能源发展现状
化石能源
化石能源在全球储量分布不均衡
煤炭生产和消费集中于亚太地区 中国是世界上最大煤炭生产/消费国
石油生产集中于中东、中南美和北美地区 石油消费遍及全球，故而石油贸易相对发达
❖ …亚洲、中南美等地区的新兴经济体用电增速明显高于欧美等发达地区。——《全球能源互联网》
全球能源发展面临的挑战
能源供应面临的挑战
能源消费总量快速增长 化石能源储量有限、不可再生
能源资源与能源消费呈逆向分布，能源开发越来越像少数国家和 地区集中
能源供应成本“一升一降”
化石能源开采成本逐渐上升 清洁能源开发成本下降，但仍处于高位
基本情况
能源类型 剩余可采储量 折合标准煤 尚可开采
能源类型 剩余可采储量 折合标准煤 尚可开采
煤炭
8925亿吨
6240亿吨
113年
煤炭
1144亿吨
817亿吨
31年
石油
2382亿吨
3336亿吨
53年
石油
24亿吨
35亿吨
12年
天然气 186万亿立方米 2424亿吨
55年
天然气 33万亿立方米 44亿吨
天然气生产主要集中于欧洲、欧亚大陆和北美 天然气贸易正在快速增长
非常规油气储量丰富，但开发难度较大
全球能源发展现状
清洁能源
以清洁能源替代化石能源将成为全球能源发展的重要趋势 清洁能源最主要的利用方式，是将其转化为电能
水能是技术最成熟、经济效益最高、已开发规模最大的清洁能源 中国是水能理论蕴藏量最高的国家
世界风电和太阳能发电发展趋势，阐 述“两个替代“的必然性及其在能源 革命中的重要地位。
全球能源电力供需
分析能源、电力供需主要影响因素， 预测全球电力需求总量和结构，提成 绩未来全球能源开发重点和布局。对 全球电力供需和电力流进行了展望。
全球能源互联网研究与实践
阐述了全球能源互联网技术创新的重 要性和重点领域技术革新，介绍了去 啊你去能源互联网研究和实践基础