智能电网与能源互联网
《全球能源互联网》课件(版)
全球能源互联网课件一、引言随着全球经济的快速发展，能源需求持续增长，能源供应面临巨大压力。
同时，能源消费带来的环境问题也日益严重，全球气候变化、环境污染等问题已成为影响人类生存和发展的重大挑战。
因此，建立全球能源互联网，实现清洁能源的高效利用和全球共享，成为解决全球能源和环境问题的重要途径。
二、全球能源互联网的概念与内涵全球能源互联网是指以清洁能源为基本能源，以特高压电网为骨干网架，实现全球范围内清洁能源的优化配置和高效利用，推动全球能源结构优化和绿色低碳发展。
全球能源互联网包括特高压电网、智能电网、清洁能源等多个方面，是一个综合性的能源体系。
三、全球能源互联网的构建意义1.优化能源结构：全球能源互联网可以实现清洁能源的高效利用和全球共享，推动全球能源结构优化，减少对化石能源的依赖，降低能源消费带来的环境压力。
2.促进绿色发展：全球能源互联网可以推动全球范围内的清洁能源开发和利用，减少温室气体排放，缓解全球气候变化问题，促进全球绿色发展。
3.提高能源利用效率：全球能源互联网可以实现全球范围内清洁能源的优化配置和高效利用，提高能源利用效率，降低能源浪费。
4.促进全球能源共享：全球能源互联网可以实现全球范围内的能源共享，提高能源供应的可靠性和稳定性，促进全球能源平衡发展。
四、全球能源互联网的构建路径1.发展特高压电网：特高压电网是构建全球能源互联网的基础，需要加大特高压电网的研发和建设力度，提高特高压电网的输电能力和效率。
2.推动清洁能源发展：清洁能源是全球能源互联网的基本能源，需要加大清洁能源的开发和利用力度，提高清洁能源的供应能力和稳定性。
3.构建智能电网：智能电网是全球能源互联网的重要组成部分，需要加强智能电网的建设和运营，提高电网的智能化水平和运行效率。
4.加强国际合作：全球能源互联网是一个全球性的能源体系，需要加强国际合作，推动全球范围内的能源共享和优化配置。
五、我国在全球能源互联网构建中的作用我国是全球能源互联网的重要推动者和参与者，我国政府已经提出了“一带一路”倡议，推动全球能源互联网建设，实现全球能源共享和绿色发展。
能源互联网技术发展趋势与战略研究
能源互联网技术发展趋势与战略研究能源是人类社会发展的基石之一，而能源互联网则是现代能源领域的一个趋势和方向。
能源互联网是指利用新型信息和通信技术，将能源生产、存储、传输和使用等环节互联互通，实现能源资源在多种形态、不同空间、不同时间之间的高效协同、高效共享，从而提高能源利用效率、降低能源消耗和污染，推动能源转型和可持续发展。
本文将探讨能源互联网技术发展趋势和战略研究。
一、能源互联网技术发展趋势1. 智能化和数字化能源互联网不仅仅是能源产业与互联网技术、信息技术的深度融合，更是能源系统的全面升级，包括产能、技术、管理和服务等方面的改革和升级。
其中，智能化和数字化是重要的趋势。
智能化和数字化有利于提高能源系统的运行效率和安全性、降低运维成本和能源消耗、提升用户体验和参与度等。
智能化和数字化技术还可以实现能源的去中心化、微网化和交互化，推动分布式能源、智能电网、数字孪生等新模式和新业态的发展。
2. 新型能源和能源存储技术新型能源和能源存储技术是能源互联网的基础和支撑，也是未来能源转型和可持续发展的关键。
新型能源包括太阳能、风能、水能、生物质能等。
这些能源具有无限可再生、零排放、分布广泛等特点，可以代替传统的化石能源，满足未来经济和社会的能源需求。
而能源存储技术则可以解决新型能源的波动性和不确定性问题，提高能源利用效率和稳定性。
目前，能源存储技术主要包括电池储能、超级电容储能、压缩空气储能、热储能等。
3. 人工智能和大数据人工智能和大数据技术可以应用于能源生产、传输、储存和消费等方面，提高能源系统的智能化、自适应、高效性和可靠性。
通过人工智能和大数据技术，能源系统可以实现智能预测、动态调度、优化控制等功能，提高能源利用效率和降低能源消耗。
例如，在风电和太阳能发电领域，人工智能和大数据技术可以帮助实现精准预测、智能避让和可视化监控等功能，提高发电效率和可靠性。
二、能源互联网战略研究1. 能源互联网发展策略能源互联网的可持续发展需要建立科学合理的战略规划和政策支持，包括能源发展战略、信息技术战略、城市能源规划等。
能源互联网基础
办“公在室即里将和到工来厂的里时生代产，绿我色们可将再需生要能创建源一。多个能余源的互能源联则网可，以让与亿他万人人分能享够，在就自像己我的们家现中在、在
网络上分享信息一样。” ——杰里米·里夫金 (Jeremy Rifkin )
再“能生能源源互为联主网要一是次以能电源力，系与统天为然核气心网，络以、互交联通网网及络其等他其前他沿系信统息紧技密术耦为合基而础形，成以的分复布杂式多可
第一阶段
第二阶段
第三阶段
中国能源互联网的实施方案
能源互联网需要“自上而下的设计，自下而上的实施”。
能源互联网实施的切入点：主要是“三点四面”
三点：以分布式能源/智能微网、PRO-DSM/DR、节能、储能/提高能效为切入点。 采用传感器及智能仪表实现数据采集。能量产品不同于简单商品，关键在于掌握 能源大数据。 中国能源实际：富煤、贫油、少气，人均占有资源有限，能源利用效率低，能源 网络之间耦合度不高，中国电网是同步大电网。所以，能源互联网建设要从中国 实际出发，研究如何落地，明确特征与功能定位，踏踏实实的去做产品。未来市 场空间很大。
16
社区综合能量信息管理平台
2016/3/4
来源：清华大学能源互联网创新研究院
能源互联网开放互动平台——多能交易平台
来源：清华大学能源互联网创新研究院
17
能源互联网开放互动平台——多能交易平台架构
2016/3/4
来源：清华大学能源互联网创新研究院
能源互联网开放互动平台雏形
广东电力交易平台（试点）于2015年3月1日正式上线运行 用发交户电易数厂电：：量：21308105个+个亿度
21
能源互联网的关键科学技术创新
2016/3/4
孙宏斌 能源互联网(中文简版)
孙宏斌 教授 清华大学 shb@
能源互联网：深度融合能源系统和互联网 的新一代能源系统。
目录
Why What How
1
Why-为什么提出能源互联网？
能源生产不可持续
• 煤炭占70% • 可再生能源消纳困难 • 环境污染严重
能源使用效率低
能源行业内向保守
• 单位GDP能耗是世界平 均水平的2.5倍
能源互联网要互联什么？
（1）能源互联问题
• 能源没联上？多能未互联，冷/热/电/气/交通割裂， 能效低； 全球互补效益未发挥。
• 能源没联好？可再生接纳问题；源的即挿即用问题，限制了 分布式发电和微网的发展；能效问题，能量传输和转换效率 低；用能不便，无线不成熟。
（2）信息互联问题
• 物理互联够了？不够！还要盘活和优化资源，靠什么？ • 靠信息互联：信息互联网，实现资源的数据化和透明化，开
能源互联网两层架构
互联网+
能源互联网操作系统
能源物联、能源管理、市场交易、互联网金融…
数据互联问题
@
居民
无线
EV
储电
蓄冷/热
工商业
集线器 路由器
燃气公司
直流传输
电网公司 热力公司
超导（光纤）
存储
燃气发电
垃圾/沼
冷热联供
气发电
能源系统的类互联网化
光伏 风力
物理互联问题
7
互联网理念和技术融入能源网
能源
热力公司
光伏 VPP
风力
互联网+（数据互联） 能源互联网的智慧操作系统：能源物联部分
数据采集下沉：实现不同位置、不同设备、不同信息的实时广域 感知和互联，在已有专网传输的基础上，新增开放传输系统，在 不影响安全等前提下实现信息的最大化共享，实现能源数据化和 透明化
全球能源互联网
下面，我结合大会主题和中国国家电网公司的实践，谈三个方面的认识。
一、构建全球能源互联网是人类可持续发展的必由之路能源和空气、水、粮食是人类生存必需的基本资源。
火的发现和利用开启了人类文明，拉开了能源发展史的序幕。
从薪柴时代到煤炭时代、油气时代、电气时代，每一次能源时代的变迁，都带来生产力的大发展。
18世纪中期，煤炭成为主导能源，蒸汽机得到广泛应用，推动了近代工业建立和发展；19世纪中期，煤炭、石油、天然气等化石能源成为主导能源，内燃机得到广泛应用，催生了现代工业；19世纪后期，电的发明和广泛应用，推动了现代工业转型升级和大发展。
到目前，地球已经诞生了46亿年，大规模开发使用化石能源不足300年，但已经面临三大严峻挑战，给人类生存发展带来严重威胁。
一是资源紧张。
按目前的开发强度，全球已探明煤炭储量只能开采110多年，石油和天然气只能开采50多年。
二是环境污染。
化石能源的大量开发，在生产、运输、存储、使用的各环节，对大气、水质、土壤、地貌等造成严重污染和破坏，给人类健康带来巨大危害，许多地方已超过环境容量，大自然丧失修复能力。
三是气候变化。
化石能源的碳排放是气候变暖的主因。
自1850年以来，全球地表平均温升已经超过1℃。
如不控制，本世纪末全球温升将超过4℃，导致冰川融化、海面上升、物种灭绝、粮食减产，严重威胁人类生存。
随着世界经济发展和人口增加，全球能源消费总量持续增长。
从2000年的143亿吨标准煤增长至2015年的203亿吨标准煤。
预计到2030年、2050年将分别达到260亿吨和300亿吨标准煤。
巴黎气候大会明确提出到本世纪末将全球温升控制在2℃以内，并为控制在1.5℃以内而努力。
不转变化石能源为主的能源生产和消费方式，这一目标将无法实现。
应对三大挑战，满足人类可持续发展需求，根本出路是建立安全、清洁、永续供应的能源保障体系，就是构建全球能源互联网。
太阳能、风能、水能等清洁能源是大自然的恩赐，取之不尽、用之不竭，今天用了明天还来，仅开发其中万分之五就可满足全球能源需求。
能源行业能源互联网应用案例
能源行业能源互联网应用案例第1章能源互联网概述 (3)1.1 能源互联网的定义与发展历程 (3)1.1.1 定义 (3)1.1.2 发展历程 (4)1.2 能源互联网的架构与关键技术 (4)1.2.1 架构 (4)1.2.2 关键技术 (4)第2章能源互联网在国内的应用实践 (5)2.1 国内能源互联网发展现状 (5)2.1.1 政策支持 (5)2.1.2 技术研发与创新 (5)2.1.3 产业发展 (5)2.2 国内典型能源互联网项目案例 (5)2.2.1 项目一：国家能源局示范项目——江苏无锡新能源微电网 (5)2.2.2 项目二：全球首个多能互补集成优化示范项目——青海海南州光伏园区 (5)2.2.3 项目三：全国首个综合能源服务项目——浙江杭州亚运村 (6)2.2.4 项目四：全国首个能源大数据中心——北京城市副中心 (6)2.2.5 项目五：全国首个绿色能源示范县——江西万年县 (6)第3章能源互联网在国际的应用实践 (6)3.1 国际能源互联网发展现状 (6)3.2 国际典型能源互联网项目案例 (6)3.2.1 欧洲超级电网项目 (6)3.2.2 美国西部电网互连项目 (7)3.2.3 亚洲超级电网项目 (7)3.2.4 非洲可再生能源互联项目 (7)3.2.5 澳大利亚可再生能源互联项目 (7)第4章分布式能源与能源互联网 (7)4.1 分布式能源概述 (7)4.1.1 分布式能源概念 (7)4.1.2 分布式能源分类 (7)4.1.3 分布式能源发展趋势 (8)4.2 分布式能源在能源互联网中的应用案例 (8)4.2.1 分布式光伏发电系统 (8)4.2.2 分布式风力发电系统 (8)4.2.3 分布式储能系统 (9)4.2.4 分布式冷热电联供系统 (9)4.2.5 分布式充电桩 (9)第5章电力系统与能源互联网 (10)5.1 电力系统在能源互联网中的作用 (10)5.1.1 能源传输与分配 (10)5.1.2 能源转换与存储 (10)5.2 电力系统与能源互联网融合案例 (10)5.2.1 智能电网 (10)5.2.2 电动汽车与电网互动 (11)5.2.3 多能互补微网 (11)第6章智能电网与能源互联网 (11)6.1 智能电网概述 (11)6.2 智能电网在能源互联网中的应用案例 (11)6.2.1 分布式能源接入 (12)6.2.2 智能调度与优化 (12)6.2.3 智能微网 (12)6.2.4 电动汽车与电网互动 (12)6.2.5 能源大数据应用 (12)6.2.6 智能电网安全 (12)第7章储能技术与能源互联网 (12)7.1 储能技术概述 (12)7.1.1 储能技术的分类 (13)7.1.2 储能技术的特点及比较 (13)7.2 储能技术在能源互联网中的应用案例 (13)7.2.1 电池储能系统在分布式能源中的应用 (13)7.2.2 压缩空气储能系统在电力调峰中的应用 (13)7.2.3 抽水蓄能电站与风、光发电的联合调度 (13)7.2.4 超导磁储能系统在电力系统中的应用 (13)7.2.5 电容储能系统在配电网中的应用 (13)第8章新能源接入与能源互联网 (14)8.1 新能源概述 (14)8.2 新能源在能源互联网中的应用案例 (14)8.2.1 太阳能发电接入能源互联网 (14)8.2.2 风能发电接入能源互联网 (14)8.2.3 生物质能发电接入能源互联网 (14)8.2.4 地热能利用与能源互联网 (15)第9章能源大数据与能源互联网 (15)9.1 能源大数据概述 (15)9.2 能源大数据在能源互联网中的应用案例 (15)9.2.1 智能电网领域 (15)9.2.2 智能油气领域 (16)9.2.3 分布式能源领域 (16)9.2.4 智能交通领域 (16)第10章能源互联网的未来发展趋势与挑战 (16)10.1 能源互联网发展前景展望 (16)10.1.1 概述 (16)10.1.2 全球能源互联网发展趋势 (16)10.1.3 我国能源互联网发展布局 (16)10.1.4 能源互联网在能源行业中的应用前景 (16)10.2 能源互联网发展面临的挑战与应对策略 (16)10.2.1 技术挑战 (16)10.2.1.1 能源互联网关键技术突破需求 (16)10.2.1.2 信息安全与数据隐私保护 (16)10.2.2 管理与政策挑战 (17)10.2.2.1 政策法规与市场机制改革 (17)10.2.2.2 产业链整合与协同发展 (17)10.2.3 市场挑战 (17)10.2.3.1 投资与盈利模式摸索 (17)10.2.3.2 市场竞争与合作关系构建 (17)10.2.4 应对策略 (17)10.2.4.1 加强技术创新与研发投入 (17)10.2.4.2 完善政策法规体系 (17)10.2.4.3 建立健全市场机制 (17)10.2.4.4 促进产业链上下游企业合作 (17)10.3 能源互联网创新技术及应用案例展望 (17)10.3.1 分布式能源技术 (17)10.3.1.1 概述 (17)10.3.1.2 应用案例：分布式光伏发电与储能系统 (17)10.3.2 智能电网技术 (17)10.3.2.1 概述 (17)10.3.2.2 应用案例：智能电网在能源互联网中的应用 (17)10.3.3 能源大数据与云计算技术 (17)10.3.3.1 概述 (17)10.3.3.2 应用案例：能源大数据平台建设与运营 (17)10.3.4 区块链技术 (17)10.3.4.1 概述 (17)10.3.4.2 应用案例：区块链在能源交易中的应用 (17)10.3.5 5G通信技术 (17)10.3.5.1 概述 (17)10.3.5.2 应用案例：5G通信技术在能源互联网中的应用 (17)第1章能源互联网概述1.1 能源互联网的定义与发展历程1.1.1 定义能源互联网是一种基于信息通信技术、智能化控制技术与新能源技术的高度融合，以实现能源资源的高效、清洁、安全、可持续利用为目标的新型能源利用系统。
智能电网研究分布式能源管理的关键技术要点
智能电网研究分布式能源管理的关键技术要点随着能源需求的不断增长和可再生能源的重要性日益凸显，分布式能源管理技术成为智能电网研究的关键领域之一。
分布式能源管理旨在实现对多种能源来源的高效集成和优化，提高电网的可靠性、可用性和经济性。
本文将介绍智能电网研究中分布式能源管理的关键技术要点。
一、能源管理系统分布式能源管理的核心是建立一套高效的能源管理系统。
该系统应具备以下关键技术要点：1. 数据采集与监测：通过智能传感器、物联网技术等手段，实时采集能源设备、用户需求、电网状态等数据，并对其进行监测和分析。
数据采集和监测是能源管理系统的基础，确保对能源进行有效管理。
2. 数据处理与分析：通过大数据分析和人工智能算法，对采集的数据进行处理和分析。
通过对能源消耗、电网负载等数据的深入分析，能够获取对分布式能源管理有价值的信息，为决策提供科学依据。
3. 预测与优化：基于历史数据、天气预报等信息，利用预测算法对未来一段时间的能源供需情况进行预测。
在此基础上，通过优化调度算法，实现能源的高效分配和利用，提高电网的能源利用率和供电质量。
二、能源存储与调度分布式能源管理要实现能源的高效利用和优化分配，离不开对能源的存储和调度。
以下是能源存储与调度的关键技术要点：1. 储能技术：多种储能技术如电池、超级电容器、压缩空气储能等，可以将能源以化学能、电能和势能的形式储存起来，以应对电网负荷变化和能源供需不平衡的情况。
2. 能量互联网：通过建立能量互联网，实现分布式能源的连接与交互。
能量互联网可以通过能量交易平台、智能合约等手段，实现能源的跨区域和跨系统的流动与共享，提高综合能源效益。
3. 能源调度与优化：通过制定合理的能源调度策略和优化算法，实现对能源存储设备和能量互联网的精确控制和调度。
能源调度与优化能够提高电网的供应可靠性，降低运行成本，最大限度地利用可再生能源。
三、安全与可靠性智能电网的分布式能源管理在保障安全与可靠性方面也面临重要挑战。
智能电网技术的发展现状及未来趋势
智能电网技术的发展现状及未来趋势近年来，随着科技的不断发展和社会的进步，智能电网技术得到了广泛的关注和应用。
智能电网，简称为“智能电力系统”，是利用先进的信息技术，将电力系统信息化、智能化、互联化，形成的一个新型电力系统。
下面，我们来探讨智能电网技术的发展现状及未来趋势。
一、智能电网技术的现状目前，世界上大部分电力系统仍然是传统的电力系统，没有智能化的管理和控制。
而在发达国家，为了提升电力系统的可靠性、效率性和经济性，推动智能电网建设已经成为了普遍的趋势。
在中国，国家电网已经在多地建设了智能电网试点项目，逐步推广智能电网技术。
1. 智能感知技术智能感知技术是智能电网关键技术之一，它能够实现对电网的精确感知和监测，为电网运行管理提供准确的数据支持。
在智能电网系统中，能够实现高精度线路实时监测、高稳定性设备在线监测、高精度电力质量监测等多种功能。
2. 信息化技术智能电网是一个信息化的系统，通过信息化技术，能够对电力系统进行精细化的管理，提供丰富的数据分析，从而实现对能源的高效利用。
目前，传统的电网信息化管理主要是基于计算机网络的信息化，而在智能电网中，需要更多的网络互联和智能化算法的支持。
3. 互联化技术智能电网是一个互联化的系统，它能够实现电力系统内部、电力系统与其他能源系统之间的数据互联。
互联化技术主要包括智能电网与互联网的互联、智能电网与微电网的互联、智能电网与储能系统的互联等。
二、智能电网技术的发展趋势未来，智能电网将面临更多的挑战和机遇。
以下是智能电网技术发展的趋势。
1. 软件化随着智能电网技术的不断升级，软件将成为其核心驱动力。
未来智能电网将进一步实现软件化，数据分析和实时监测等功能将主要依赖软件。
2. 5G技术随着5G技术的成熟，它将成为智能电网技术的重要支持。
5G 技术的高速率、高可靠性和低延迟特性，为智能电网的互联化和信息化带来了更多新机遇。
3. 能源互联网智能电网与能源互联网的融合，将成为智能电网发展的重要趋势。
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智能电网与能源互联网
引言
随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益严重，智能电网
与能源互联网成为了当前全球能源领域的热门话题。
智能电网和能源
互联网是指通过信息和通信技术，将传统电力系统与新兴的可再生能
源系统相结合，实现电力生产、传输、储存和使用的智能化、高效化
和可持续化。
本文将从智能电网与能源互联网的定义、发展背景、技
术支持以及应用前景等方面进行探讨。
一、智能电网与能源互联网的定义
智能电网是一种基于信息通信技术和先进控制方法，实现了对传
统输配电系统进行升级改造，具备了自愈性、自适应性以及高效可靠
性等特点。
它通过对供需侧进行动态调节，实现了对供应链条全过程
进行监控管理。
而由于新兴可再生资源具有分散性和不稳定性等特点，为了更好地利用这些资源，进一步提高整个系统的效率以及供需匹配
程度，在此基础上发展起来的就是能源互联网。
能源互联网是通过信
息技术和能源技术的融合，实现了能源的高效利用和优化配置，实现
了供需侧的互联互通。
二、智能电网与能源互联网的发展背景
1. 能源需求与供应不平衡
随着全球人口的不断增加和经济发展的加快，对能源的需求也呈
现出快速增长的趋势。
然而，传统化石燃料资源日益枯竭，而可再生
资源却受到地域限制和天气条件等因素制约。
因此，为了解决日益紧
张的能源供应问题，智能电网与能源互联网应运而生。
2. 环境问题与可持续发展需求
全球气候变化、大气污染等环境问题日益严重，人们对清洁、可
持续发展型能源资源需求越来越高。
智能电网与能源互联网通过整合
可再生资源、优化供需侧管理以及提高系统效率等手段，在一定程度
上减少了对传统污染型燃料资源的依赖。
三、智能电网与能源互联网的技术支持
1. 信息通信技术的应用
智能电网与能源互联网的关键技术之一是信息通信技术。
通过互
联网、物联网、大数据分析等技术手段，实现了对电力系统各个环节
的实时监测、数据分析和智能控制。
这些技术应用使得电力系统具备
了自动化、智能化和高效化等特点。
2. 人工智能与大数据分析
人工智能和大数据分析是智能电网与能源互联网发展中的重要支撑。
通过对大量实时数据进行分析和处理，可以更好地预测电力需求、优化供需侧管理，并提供决策支持。
人工智能还可以实现对系统运行
状态的自动监测和故障诊断，提高了系统运行效率和可靠性。
3. 新一代储能技术
储能是实现可再生资源利用和供需侧匹配的关键环节之一。
新一
代储能技术如锂离子电池、超级电容器等具备容量大、寿命长以及高
效率等特点，为智能电网与能源互联网提供了可靠而高效的储存手段。
四、智能电网与能源互联网的应用前景
1. 提高能源利用效率
智能电网与能源互联网的应用可以实现能源的高效利用和优化配置，提高整个系统的能源利用效率。
通过智能化的电力系统和供需侧
管理，可以减少供需间的浪费，实现供需侧之间更好地匹配。
2. 促进可再生能源发展
智能电网与能源互联网可以更好地整合可再生资源，提高可再生
资源的利用率。
通过对分散式可再生资源进行管理和优化配置，可以
进一步提高系统对可再生资源的接纳度和利用效率。
3. 提升电力系统安全性与稳定性
传统电力系统存在着单点故障、脆弱性等问题。
而智能电网与能
源互联网通过实时监测、自动控制等手段，可以快速识别故障点并进
行自动隔离和恢复。
这样一来，整个电力系统的安全性和稳定性将得
到极大提升。
结论
智能电网与能源互联网是未来发展趋势不容忽视的重要领域。
通
过信息通信技术、人工智能、大数据分析以及新一代储存技术的支持，智能电网与能源互联网将实现电力生产、传输、储存和使用的智能化、高效化和可持续化。
它将提高能源利用效率，促进可再生能源发展，
并提升电力系统的安全性与稳定性。
随着技术的不断进步和应用的推广，智能电网与能源互联网必将在未来发挥越来越重要的作用。