PDF《城市能源互联网的技术架构及在厦门市的实践探索》

同时将电 -

166 - 电力系统保护与控制 力网络、天然气网络、供暖网络等能源网络与信息 网络进行深度融合[7-9] ,实现信息的开放共享. 能源互联网对比传统能源网络,具有建设通道 更集约、传送过程更安全、利用效率更高、能源生 产消费更清洁以及能源生产传输成本更低等诸多优 势,已经得到了政府、能源供应商和能源消费用户 的广泛认同.2016 年国网天津市电力公司发布了 《天津城市能源互联网白皮书》 , 提出了能源互联网 的建设理念和基础架构,2018 年10 月,国网厦门 供电公司发布了 《厦门城市能源互联网白皮书》 , 进 一步明确了能源互联网的建设目标、思路、技术架 构和创新方向. 本文首先给出了城市能源互联网的初步定义, 阐述了城市能源互联网的核心思想和基本特征,并 从运行、规划和运营的角度归纳分析了城市能源互 联网的发展现状与面临的挑战.然后根据城市能源 互联互通的技术要求提出了城市能源互联网发展的 技术架构,并对技术架构中涉及的规划、运行和运 营等的未来发展方向进行了分析.最后通过国网厦 门供电公司在厦门市能源网络上的技术实践,进一 步论证并明确了城市能源互联网技术架构的可行性 和先进性,为国家电网公司能源互联网战略目标在 城市的落地实践提供典型范例.

1 城市能源互联网的概念、核心思想与特征 目前城市能源互联网的概念和理解众多,尚无 统一的定义.文献[10]对能源互联网的概念进行了 初步定义,即能源互联网是以电力系统为核心,以 互联网技术和新能源发电技术为基础,并结合了交 通、 天然气等系统构成的复杂多网流系统. 文献[11] 对城市能源互联网的共性特征进行了归纳总结,即 具有多能互联、广泛应用互联网技术和以电能为核 心的特征.本文立足于国家电网公司能源互联网战 略发展要求,并结合现有文献对城市能源互联网概 念的理解,提出面向未来发展需求的城市能源互联 网定义:城市能源互联网是未来满足城市各类能源 使用需求的能源系统,是全球能源互联网、中国能 源互联网在城市地区的承接节点和重要支撑,是城 市各类能源互联互通、 综合利用、 优化共享的平台, 具有跨域平衡、低碳化的核心思想以及网络化、清 洁化、电气化、智能化的特征. 城市能源互联网的核心思想是以电为中心,构 建广泛互联、开放共享、再电气化、低碳环保的城 市综合能源系统. 1) 以电为中心.将电网作为能源配置的基础平 台,促进多种能源(煤、油、气、风、光等)与电能 的有机融合. 将提高电气化水平作为优化能源结构、 提高能源效率的根本举措. 2) 广泛互联.以电力为中心,通过创新能源转 化技术,实现电网、气网、热力网和交通网等多种 能源体系间的互联互通,构建支撑多种供能网络广 泛耦合互联的综合能源供应体系. 3) 开放共享.开放新能源发电的接入标准和路 径,为各类需求供应商提供实时的网络运行信息和 用户需求信息.为用电客户提供及时、透明的电网 运行和实时电价等供电服务信息;

实现分布式电源、 储能及电动汽车充放电设施的即插即用、 灵活接入. 4) 再电气化.能源转型是社会化的系统工程, 其根本任务是构建清洁、低碳的新型能源体系,根 本途径是再电气化. 5) 低碳环保.在能源开发上,风能、太阳能等 清洁能源大规模应用,以清洁能源替代化石能源, 实现以清洁能源为主导的城市供能结构.在能源利 用上,提高电能在终端能源中的比重,更好地推动 城市消费低碳化发展. 城市能源互联网的主要特征为网络化、清洁化 电气化和智能化. 1) 网络化是城市能源互联网的基本形态.促成 多种能源以电力为介质的有机融合,具有系统优化 与局部自治相得益彰的互联分层网络结构. 2) 清洁化是城市能源互联网的终极目标.推动 光伏、风能、外来电力等清洁能源逐步取代化石能 源,有效降低化石能源使用比重. 3) 智能化是城市能源互联网的关键支撑.研发 先进的信息通信、智能控制、友好互动技术,实现 城市能源的智能开发、传输和利用,支撑智慧城市 建设. 4) 电气化是城市能源互联网的重要手段.实现 以电代煤、以电代油、以电代气,提高能源使用的 经济性、安全性、环保性和便捷性.