科创中国

行业领域

新一代信息技术产业,新材料产业,新能源产业,新兴软件和新型信息技术服务,电子核心产业,下一代信息网络产业,互联网与云计算、大数据服务

需求背景

能源被认为是能够提供热、光、动力等形式的能量来源，包括化石能源、核能、风能、水能、光能等，19世纪电的发现和利用、内燃机等机械技术的发展直接推动了第 2次工业革命，推动了人类文明近百年的快速发展，同时也导致化石能源的急速消耗和能源需求规模的不断增加，发掘更多能源形式和提高能源利用效率成为了缓解当前能源供需矛盾的有效办法实现下述目标成为了目前被广泛认同的努力方向:1)保证可再生能源适时适量地转化为所需的能源形式;2确保能源的高效利用，避免生产、传输、分发等各个阶段的损耗。在该过程中，信息处理和利用将处于基础性地位，为信息技术的应用和发展提供了前所未有的机遇和挑战

n tern et 经过40余年的发展，已成为了信息高效传输与共享的重要载体，形成了具有相当规模且管理较为有效的体系架构在能源竞争日益激烈的背景下，Rfkn 在《第3次工业革命》一书中指出第3次工业革命”的标志将是互联网和可再生能源结合而形成的新能互联网( e n er g yn t er n e

t)，它是实现能源分布式供应的一种有效模式从优化运行度看，保证能源生产和传输过程中所需信息流高效传输的通道是引导和控制分布式能源生产单元操作的关键，获取能源需求和供给信息，并实施合理调配策略，能够实现能源的高效流动;用户参与可提供有用信息，为引导能源流优化调度提供支撑，并支撑个性化能源消费，能源互联网旨在利用信息技术和能源技术实现以可再生能源为主的能源供给和应用体系因此，能源互联网是“信息流、能源流、控制流”的高度融合，可保证能源使用更为可靠、经济和便捷，支持智能供应和个性化利用等功能。

需解决的主要技术难题

电灯、电热水器、电磁炉、电动汽车等发明几乎涵盖了人类生产、生活的方方面面，技术发展使得电能可以便捷地转化为光、热、动力等，电能已成为人类利用能源的主要形式.此外，电力网络已通过高压形式实现低功耗、远距离传输，覆盖面极为广泛的分发网络便利了人们对电能的使用，因此，在未来能源供应体系中电力网络将处于整个能源网络的核心地位，基于此，本文重点以电能为背景叙述能源互联网研究中亚待解决的信息技术问题，能源互联网的成功与否取决于如何高效利用分布式可再生能源、并提供稳定的能源供给.面对可再生能源受自然条件等因素影响，难以保证电能质量的挑战(如仅可在白天利用太阳能发电，风力的不稳定性导致生产的电能难以被直接利用等)，探讨基于广域、分布式的控制方法成为了能源互联网亚待研究的方向，基于电力系统，成果主要表现在以下2 个方面:1)规合能源流和信息流实现分布式能源接入，实现产能、用能的模式变革:2)构建能够支撑上述模式变革的能源架构代表性的研究方向包括智能电网、分布式能源、微网等然而，能源互联网作为能源体系新模式，如何借鉴 n ternet 的经验开拓信息和能源的有机融合模式等仍存在较多问题。

期望实现的主要技术目标

能源、信息、电子控制等领域的技术为能源互联网的建设与发展提供了必要条件，但是，实现规划目标还存在较多问题亚待突破，以下将对能源利用、能源传输、信息获取与处理等方面涉及的潜在信息技术研究热点问题进行总结分析

需求解析

解析单位：“科创中国”大数据与新一代信息技术产业科技服务团（中国指挥与控制学会） 解析时间：2023-08-25

郑晓龙

中国科学院自动化研究所

研究员

综合评价

首先，新能源的开发利用是能潭互联网的核心，但传统能源依然具有一定市场 价值。新能源主要是指可再生能源，如水能、风能、大阳能、地热能、生物质 能等，这些能源的利用，主要是以电力形式转换。各位学者在对能源互联网的 闻释中，电力是核心，甚至仅限于电力。不可否认，从发展前景来看，电力绝 对占据未来能源利用的主导地位。但传统能源依然有一定份额，能源互联网应 该包括未来所有能够利用的能源资源。 其次，能源互联网的建立，关健是要让“阿”能够“联”起来。这个“网”， “不仅是一张有形的网，也是一张无形的向”。有形的网，主要是指实体的电 网，一张连接国城甚至全世界的电网既能够广泛接入传统发电站的电力，也能 够吸收众多嫩小新能源发电站的电力。因为在当前技术前提下，新能源发电如 大阳能发电站、风电发电站、潮汐发电等具有不稳定性，需要传统的、具有高 度稳定性的发电站的电力补充，强调互补性与协调性。无形的网，主要是指信 息网，即利用“互联网+”技术，把能源的生产、运输、销售、消费、反情与沟 通等信息交织成网，强调共享性，两张“网”的建立基于强大的技术支撑之上，这些技术包括新能源的转换技术，企业需求清晰

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