目前，我国能源发展进入新的阶段，可再生能源的规模化开发利用将促进能源结构转型，能源供需格局将得以调整，为此国家相继颁布了一系列能源发展战略及相关法规政策，提升清洁可再生能源占比，落实节能减排政策。
充分利用可再生能源，是实现能源可持续发展的普遍共识。我国风光资源丰富，可再生能源发展迅速，但由于风电和光伏出力的波动性和随机性，风电/光伏大规模并网消纳对电力系统灵活性和调节能力提出了新的要求，目前电力系统灵活性不足，是导致大量弃风弃光的重要原因。
由于电力系统和热力系统物理特性天然具有互补性，电能易传输，具有实现大范围能源资源调配的平台优势，但存储困难，而热能则正好相反，难传输、易存储。热力系统管网中的热水、建筑物本体和空间都具备天然储热特性；热力系统相对于电力系统是一个惯性很大的系统，时间常数可达数十分钟，对于电能输入的波动和短时间歇具有平抑和耐受功能；加入适当储能（热）环节，时间常数可达到12～24h，可满足电力系统日调节的需求。与传统电力系统相变，电热联合系统中控制手段更多，调整空间更大，为电力系统提供了更大的可控性。
(本文转载自：供用电杂志 微信号：DU-World 作者：程林)
图1能源互联网建设理念
因此，构建基于冷、热、电、气多能互补的能源物理系统，融入智能电网、智慧交通、智慧建筑等智慧产业和多类型信息通信网络，实现能源信息深度融合的能源互联网，成为解决诸多能源问题的重要途径。
能源互联网理念
能源互联网是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态，具有设备智能、多能协同、信息对称、供需分散、系统扁平、交易开放等主要特征。建设能源互联网将成为推动我国能源革命的重要战略支撑，对提高可再生能源比重，促进化石能源清洁高效利用，提升能源综合效率，推动能源市场开放和产业升级，形成新的经济增长点，提升能源国际合作水平具有重要意义。
图2多能源跨界互联系统示意图
为了响应“互联网+”智慧能源的发展战略，清华大学于2015年初成立了能源互联网创新研究院，从政策战略研究、创新解决方案、关键技术标准、科技成果转化、产业服务孵化等几个方面开展能源互联网的研究和实践。
能源互联网的核心理念总结如下：
1）通过多能源跨界互联，促进新能源消纳，创造新价值是建设能源互联网的基础。目前我国电力网、热力网、燃气网彼此分开独立运行，导致资源配置的冗余或能源尖峰需求供应压力过大的现象。在能源互联网体系架构中，通过多种能源间的特性互补，结合能源转换的手段，提高能源系统灵活性和调节能力，提升新能源消纳能力，减少资源配置冗余，从而创造新的价值。
图3高度融合的信息物理系统
2）高度融合的信息物理系统是能源互联网的重要载体。在能源互联网体系中，存在转换关系的多种能源之间关系复杂，对应供应网络彼此耦合，负荷种类多样，特性差异较大。在结构复杂、形式多样的能源互联网中，高度融合的能源网络和信息网络必然作为系统的重要载体，为能量流和信息流的交互提供支撑。
3）多方利益均衡、综合效益最大化的商业模式是能源互联网成功的关键。能源互联网对于推动我国能源革命，实现产业升级至关重要。能源互联网涉及到冷热电发配售多个环节，推进“政府搭台、多方参与、合作共赢”的商业模式是保证项目的切实落地关键。通过成立能源发配售一体化运营的能源供应商，对能源互联网设备终端和网络进行综合管控和优化运行，满足用户冷、热、电需求，确保整个系统运行综合效益最大化，制定灵活交易和结算机制，实现多方互动参与和利益均衡。
图4能源互联网运营商业模式
能源互联网实践
针对北京新航城开展了能源互联网建设示范工作研究。在用地特性分析及冷热电负荷曲线预测的基础上，针对差异化的能源需求，实现能源资源禀赋和能源利用技术相结合，提出了新航城能源互联网建设的整体解决方案。通过多种途径实现分布式光伏就地消纳；通过冷、热、电负荷的协同供应，提高能源利用效率、提高清洁能源利用比例，缩小峰谷差、降低规划容量、提高设备利用率；通过相变储能等储冷、储热技术与多种能源协调互动，进一步提高能源利用效率。
1）分布式光伏大规模就地消纳。光伏发电与电力负荷曲线正相关，具有天然的削峰效果，是理想的电源形式，但由于光伏的波动性和间歇性，大量光伏接入后对电网及用户产生较大影响。采用“高频波动－电池平抑，中频波动－热泵平抑”的方式抑制光伏出力的波动性；通过分析负荷、天气与光伏出力相关性应对光伏间歇性；通过增加自发自用比例提升分布式光伏发电效益。
2）建设冷热电一体的综合能源站。综合能源站的主要作用是将示范区的供电、供热及分布式储能设备统一规划、协调运行。将园区的110kV变电站和集中供热\冷站统一布置，根据冷热电负荷需求划分能源供应范围，优化CCHP、补燃锅炉、深井地源热泵和储能设备容量。通过综合能源站的协同调控，实现供能的效益最大化。
3）实时数据采集和通信网络。实时数据监测和通信是保障能源互联网系统优化调控的重要基础。基于同步信息量测的智能终端IDU具有高刷新率、同步采样、实时数据压缩等测量特征，并且良好兼容已有的SCADA/EMS设备，为能源互联网中海量测量数据提供了采集方式。区域4G专网服务则为能源互联网实现了全局互联、信息共享功能。
4）成立发配电一体化能源供应商。构建基于物联网、互联网、大数据、移动服务的公共服务平台，提供面向电网、企业、社区、家庭、政府等不同的群体的公共
服务
能源互联网的发展将带动资源配置和消费模式的改变，进而推动能源转型和能源革命。能源互联网的建设不仅需要理论的支持，更需要切实落地的行动，对能源互联网的核心理念进行解读，应用相关关键技术予以实践，是建设能源互联网的必经之路。
报告嘉宾：程林
清华大学副教授，电力系统研究所副所长。主要研究方向为电力系统可靠性分析、电力系统稳定性分析与控制等。主要学术兼职有IEEEPESRRPA（可靠性分委员）委员，CIRED（国际供电会议）中国国家委员会委员，CIGREC6（配电与分布式发电）中国专委会委员，CIGREWGB4-60工作组成员，中国电工技术学会电工产品可靠性研究会常务理事，IEEE会员，CIGRE会员，IEEEJournalofEmergingandSelectedTopicsinPowerElectronics期刊编委（AssociateEditor）。负责或参与国家863计划项目、973项目、国家自然科学基金项目及横向合作项目近40余项；出版专著一部，教材一部；发表论文150余篇，其中SCI收录22篇；获国家发明专利5项，申请国家发明专利13项；获计算机软件著作权6项。
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原标题：程林：能源互联网理念与实践
