能源互联网战略下的电力产业分析

杜志强

摘要：在新能源发展背景下，我国提出建设清洁低碳的现代化社会目标。为了促进可再生能源与电网互联互通和协调发展，需要对现有电力系统进行优化升级，提高其利用率。本文围绕能源互联网战略下电力产业展开分析，以供参考。

关键词：能源互联网；电力产业；战略发展

引言：能源是经济发展和国家安全稳定的重要物质基础，也是保障国家能源安全的基础性工程之一。能源消费结构不断调整变化，从以煤炭等化石燃料为主向以石油、天然气、水电、风电、太阳能为主转变。传统能源供应不足，非传统能源快速增长，并且随着全球气候变暖，各国能源需求增大，能源需求总量将持续扩大。为此，更应重视能源互联网战略下电力产业的发展，同时还要做好分析与改善工作。

一、互联电力系统的特点

互联电力系统的特点具体体现在以下几个方面：（1）能源供给网络化，即通过建立完善的能源供给体系、优化能源结构，使得能源供给能够满足社会对电能质量要求，提高资源利用效率。(2)能源生产过程智能化，即通过构建高效的能源管理信息系统、加强能源技术研发应用，实现能源生产过程自动化控制，降低能源消耗成本，提升能源使用效率。(3)能源消费市场多元化，即充分发挥市场机制作用，引导能源企业合理开发、有效利用各种可再生清洁能源，推动能源行业朝着绿色低碳方向健康有序发展。促进节能减排技术创新及推广应用，不断完善我国能源消费结构。(4)能源供需平衡机制健全，即通过制定科学合理的能源价格形成机制、实施价格监管制度等调控措施，保障能源供应安全，确保能源供需平衡。

二、电力能源互联互通的必要性

（一）能源发展需求

在新能源革命背景之下，我国能源供需矛盾日益突出，为了解决这一问题，应加快推进能源互联网建设，促进能源生产、分配、使用全过程信息化管理，提升资源配置能力，降低能源消耗水平和碳排放强度，实现中长期可持续发展，满足人民对美好生活需要。我国的能源消费结构经历了四个阶段：第一阶段是20世纪70年代初至90年代中期。第二个时期是从2000年开始到2010年左右，这段时间内煤炭及石油等一次能源的增长速度明显高于其他类型能源的增长幅度，其中煤炭的增长率约占GDP近一半的比重，而石油则从2001~2005年间的年均10%左右缓慢上升，至2006—2009年间达到峰值后逐渐下降。第三个时期是在2011年以后，随着国家政策支持力度加大以及新能源大规模开发利用，中国天然气的需求快速增长，2012年以来，中国天然气发电量保持较快增速，2019年达1466亿千瓦时，同比增长21.54%。第四个阶段为2021-2030年，预计未来十年我国将进入碳达峰和《可持续发展议程(2014-2020)》提出的2060年前实现碳中和目标之后，我国对于可再生能源的利用将会进一步加强并且逐步扩大规模，同时“十四五”期间，我国也会出台一系列促进清洁能源消纳与高效利用的相关政策、措施。

（二）能源分布失衡

随着新能源、可再生能源的利用和发展，在一定程度上造成了能源结构性矛盾突出问题，主要表现为化石能源占比过大，而非化石能源又严重不足。由于经济发展水平不平衡导致区域间资源配置不合理，特别是工业用能过度依赖煤炭等传统能源，使得能源消费总量呈现出明显的地区差异特征，进而影响到二氧化碳排放强度。能源的逆向分布特征使我国应加大对能源传输建设力度以提高其使用率。然而，目前我国仍然存在着大量的煤炭资源未得到有效开采，尤其是在北方地区。此外，我国天然气产量虽逐年增加但增长速度缓慢，这意味着未来一段时间内，中国将继续面临巨大的能源需求缺口。因此，要想实现碳中和目标需要加快推动能源转型升级，并积极推进可再生能源规模开发与应用以及新技术的研发创新。

（三）电力系统优化升级

随着全球经济的快速发展及各国政府政策支持，世界上很多发达国家都开始大力发展清洁低碳型社会，而我国作为后发追赶型国家也应当紧跟时代潮流，不断完善自身的基础设施建设、提升能源效率，从而为绿色低碳生活方式提供有力保障。首先，我国可以通过制定合理的中长期规划引导企业进行节能减排工作。其次，在保证安全稳定运行前提下，还要进一步提高发电设备的利用率。最后，还应加强对现有电网结构的改造，使之能够适应当前日益复杂多变的市场经济环境要求。此外，还需加大对于风能等新型可再生且高效清洁的电源的研究，进而形成一个完整且完善的“风光-光伏+储能”一体化综合性电源体系。

三、电力能源互联网技术分析

（一）电力互联网架体系

随着社会和科技的进步，人们逐渐意识到了信息技术与能源行业的融合是未来能源领域发展的必然趋势，因此各国纷纷开始大力发展以分布式能源为核心内容的新能源及其应用。目前，全球范围内已建成并投入使用的分布式能源系统主要包含太阳能、生物质能以及氢能三种形式。电力能源互联网是以电为中心的能源基础设施互联互通的新型网络化模式，其通过构建统一的数据中心，利用网络技术将分散独立的多个发电单元连接组成具有高度灵活性及安全可靠的大规模能源生产系统。在该系统运行过程中，可以充分发挥出分布式能源所拥有的巨大优势，从而使得传统能源向绿色低碳转型升级成为可能，同时也能够有效降低生产成本，提高经济效益，促进整个行业朝向更加健康稳定方向发展，具体参考下图1所示。

图1 电力能源互联网体系

（二）电力互联网技术应用

首先，要建立起完善的现代化电力通信体系。为了保证各地区之间的互联互通和资源共享，需要对电力系统进行全面优化设计与改造。例如，可采用光纤电缆等方式加强电力系统内部的联系。还应建设综合性电力调度指挥中心、配电自动化控制中心等相关设备，以此满足不同区域用户的需求并且提升整体工作效率与质量。此外，在实际运行过程中要积极构建智能化电网，以便于实现实时监控以及故障诊断功能，进而确保供电安全，减少停电次数，进一步提高供电可靠性。其次，要做好电力市场的监管工作。通过制定科学合理的中长期规划方案规范电力市场秩序，强化电力企业自身的经营能力及服务水平，不断提升服务质量水平，切实保障广大人民群众的利益，推动我国社会经济快速发展。最后，要加快大数据和云计算技术的应用力度，将其运用到各行各业当中，从而有效地提高资源配置效率，促进我国国民经济稳定健康发展。例如可以建立起统一的电力交易平台，利用网络信息技术进行集中管理，为客户提供优质服务，具体可以参考下图2所示。

图2 电力互联网关键技术

电力能源互联网能够解决新型清洁能源电力系统可控性差、不安全等问题，是未电力行业发展的重要方向之一。在此基础上，还要对分布式能源系统进行优化设计，使得整个系统更加智能化。同时还需要加强与其他行业之间的合作，共同推进相关领域的研究，并且积极引进国外先进的科学技术，以便于进一步提高我国能源互联网建设的质量。随着社会经济不断进步和科技水平不断提升，各种新能源得到了广泛应用，其中包含太阳能、风能以及核能等等，这些都成为当前可再生资源开发利用的重点。而在实际工作中，要想充分发挥出这一优势，应要做好相应的基础设施建设，通过合理规划，确保各个地区的能源网络能够正常运行。

结束语：总而言之，在新时代背景之下，我国电力行业得到了迅速的发展与进步。而且随着科技的飞速发展以及科学技术对电力行业的渗透式影响，使得电力系统逐渐朝着智能化方向迈进。因此，我们应要重视并加强电力系统的建设，以便能够更好地满足当前社会发展需求，同时也能保证电力行业的可持续性发展。

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