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清华大学曹军威:能源互联网关键技术研究

时间:2019-06-07 13:05来源: 作者: 点击:
清华大学曹军威:能源互联网关键技术研究,6月3日,SNEC第十三届(2019)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)论坛在上

北极星太阳能光伏网讯:6月3日,SNEC第十三届(2019)国际太阳能光伏与智慧能源(上海)论坛在上海开幕。在6月4日进行的第三届能源互联网技术与应用高峰论坛上,清华大学信息技术研究院副院长,北京智中能源互联网研究院首席科学家曹军威研究员带来演讲报告,题目是“能源互联网关键技术研究”。

以下为发言实录:

曹军威:我来自清华大学信息技术研究院,也是担任北京智中能源互联网研究院的首席科学家。围绕最近几年能源互联网开展的研究的具体技术跟大家交流。

理解能源互联网更多从互联网的角度理解,互联网是自下而上构建网络信息基础设施的过程,未来能源互联网是不是也有这样的过程,我们有一些分布式的能源、可再生能源、储能,最近几年产业化发展也比较迅速。在这个基础是,能不能互联成为能源微网,进一步形成能源互联网,国际电网公司也提出全球能源互联网的理念,在这个基础上有这样一个自下而上的构建的能源基础设施,再来实现类似能源互联网上的一些模式创新和新的应用。

从技术的角度,我们把能源互联网的发展分为四个层面,最底层是物理系统,在多种能源形式、多能互补,包括跟用户侧的需求侧响应。上面是信息物理融合系统,各种传感、物联网的技术。再往上具体的业务,我们也是分成两层,核心的是能量管理和控制,再往上是能量交易。随着我们国家电力体制改革,电力,包括售电的开放,我们有交易的层面。下面我简单结合这四个层面介绍一下我们开展的一些工作。

第一个层面的工作,我们在北京市科委的支持下开展了能量路由器的研制,在能源互联网物理层关键的装备,理念很简单,在信息的互联网网络里面,路由器是担任信息分发的角色,它主要的工作原理是存储、转发,信息来到路由器再分发出去,形成分散式的信息的转发机制。

能量是不是也能够形成这样的机制?我们也是探索在一些不同的接入,比如分布式的光伏,包括微网的接入,包括本地负荷的接入,跟电网的接入,如果都接入到这样一个能量路由器上面,我们通过电力电子的技术、储能技术,再加信息技术的融合,能够形成一个能量路由器的装置,它有即插即用的功能,不仅仅在用户侧,在源、网,不同的层面都能形成即插即用的功能。这方面我们也参与了能源互联网能量路由器标准的制定。

我们开发能量路由器的样机已经通过了北京科委的验收,我们是多端口的设备,不仅仅是在电网某一个点上单输入、单输出解决电能质量问题、潮流控制的问题,而是一个多端口的装置。我们的设计理念是模块化,可以扩展,端口数可以扩展,它接入的类型可以扩大。我们尽最大可能把不同类型的,无论是负载还是源接口标准化,这样才能实现即插即用。两个层面,一个是端口的即插即用,另一方面外接可以即插即用,甚至容量可以动态的调节,所有这些都是技术上的要求。

在实现途径上,我们希望类似互联网路由器的发展,在成本逐渐下降以后,它做到了硬件的逐渐通用化。无论是交换机起来路由器,在不同层面上都是以一种标准化统一的路由器的方式出现,这样硬件便宜到一定程度,就是达到通用化的目标。现在信息路由器,尤其在边缘,大家坏了都不会去修,直接替换了。我们现在还是以专用式的变流器为主,光伏、储能,包括并网、充电,都是一些专用的变流器,未来能不能做到通用,即插即用跟软件的对接,是软件的定制化。通过信息物理的手段,解决这样的问题。某种程度上替代变电站的功能,或者做备用的功能。电能质量调节方面,是一个交质交的转换,本质上可以调节电能转换。

信息管理方面,本身自带能量管理,可以自身成为能量管理的执行终端,甚至交易的计量终端,也可以跟数据中新信息基础设施结合,提供信息的服务。现在我们做的样机主要是电力路由器的样机,现在也有很多人把冷热基础设施也跟电力的路由器结合在一起,变成能源站的模式。这个我们认为能量路由器是未来能源互联网发展底层的关键设备,我们也在跟一些厂家进行合作、产业化。这是第一个层面,能量层面做的工作。

第二个层面的工作,在平台层面。我们更强调物联化思维,不仅仅把物理层面的配网、微网,用户信息采集上来,做管理控制,现在很多厂家做到云平台,信息能源数据的采集和管理。同时我们强调,互联网强调用户的介入,就是人的连接,同时要强调进来,人和物之间的连接。从人的连接来讲,我们叫多元主体接入,这样的平台不仅仅是给供能商用,也不仅仅给用户用,应该是一个多种主体都接入这样的平台,源网,还有用户,还有中间的运营商、中间商、售电商、服务商,都能接入这样的平台,这样的平台从互联网的角度就有平台效应。全景数据的接入以后,在一些能量的售电交易在这个平台上发生,就会产生价值闭环,就会从互联网的角度驱动能量流、信息流的流动。

(责任编辑:admin)
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