大数据背景下全球能源互联网的发展趋势

大数据背景下全球能源互联网的发展趋势

周维宏1李宁2王芳1

(1天津天大求实电力新技术股份有限公司天津300384;2新智能源系统控制有限责任公司天津300380)

摘要：在如今，我国是互联网的时代，全球能源互联网概念的提出为统筹解决能源问题和环境问题提供了新的思路，在大数据的背景下，全球能源互联网将通过云计算和数据挖掘等技术，对海量数据进行分析，对全球能源进行合理分配。本文通过对大数据和全球能源互联网的分析，阐述了在大数据背景下全球能源互联网的发展趋势。对能源互联的建设提供了一些思路，对于推动全球能源互联网事业的发展也具有积极意义。

关键词：大数据；全球能源互联网；趋势

引言

能源可持续发展是当今摆在人类面前的一大难题，可再生能源的充分利用即已成为彻底解决能源可持续发展的新颖时代命题，而研究建设能源互联网则为其提供了一条切实可行的发展道路。

1能源互联网概述

能源是现代社会赖以生存和发展的基础，关系到人类发展和国计民生。传统不可再生化石能源的大量开发和使用，已经导致出现了严重的环境问题。为了应对能源危机，各国正在积极研究太阳能、风能、生物能等可再生能源的利用。这些可再生能源具有取之不竭、清洁环保等特点。只有实现可再生能源的优质传输与共享，才能获得切实显著的真正有效研发与利用。能源互联网是以电力系统为核心，以互联网及其他前沿信息技术为基础，以大规模可再生能源和分布式电源接入为主，推动信息技术与能源基础设施的强势融合，通过能源管理系统对大规模可再生能源和分布式能源基础设施提供广域优化协调控制，实现冷、热、气、水、电等多种能源优化互补，从而最终高端集成得到具有颇佳用能效率的智能能源管控系统。能源互联网其实是以互联网理念构建的新型信息能源融合“广域网”，并以大电网为“主干网”，以微网为“局域网”，以开放对等的信息能源一体化架构，真正实现能源的双向按需传输和动态平衡使用。

2大数据环境下全球能源互联网的发展趋势

2.1完善的能源公共平台

全球能源互联网既面向发电企业，又面向用户，在大数据技术的帮助下，一个完善的能源公共平台将成为现实。能源公共服务平台从硬件资源、基础软件、网络通信、数据集成、计算支撑、应用支撑、安全管控等７个方面进行建设，能够使得多元化的数据有机融合，实现能源生产者（电源）和消耗者（用户）快速联网与协调优化的目标，保证平台高效运作。通过大数据技术可以实现全网可视化，直观感知整个网络的运行过程。利用云计算技术和大数据技术做支撑的能源公共平台，通过存储、计算、调度及应用等流程，将多源电网数据集成处理，利用数据存储和管理功能实现对底层资源的统一管理，为上层应用提供信息。上层应用则采用一体机物理层存储管理技术，深度优化底层的软硬件，实现远程访问、实时控制等功能。大数据技术还可以针对不同类型的数据采用有针对性的处理方案，使数据的分析效率得到提高，系统的可扩展性极大增强。通过大数据技术进行数据采集，根据地域特点和用户特性进行数据挖掘，采用聚类技术对用户进行分类。相同类别的用户，其用电数据会随着时间变化呈现很强的相关性，可以根据其特点建立关系网络，并利用时间序列分析建模，计算不同用户对电能的需求情况并做出预测，从而制定出相对准确高效的能源供应策略，满足社会对电能的需求。

2.2新型的能源管理交易体系

在现有的体系之上，利用大数据技术，全球能源互联网可以建立新型的管理交易体系。通过对业务数据的分析以及对业务规则的制定来满足全球各地用户的共性和个性需求。通过进一步完善数据挖掘技术，构建数据模型，实现供电侧和用电侧点对点交易。在大数据技术的支持下，全球能源互联网或将采取去中心化的交易策略，利用数据安全性能极高的区块链技术进行实时撮合，满足发电企业和用户每秒数万次的高频交易需求，使能源管理交易体系更加优化，各方面机能显著提高。新型的能源管理交易体系应主要包含模型构建、规则管理以及交易功能等三个方面。模型构架要实现多维分析、聚类分析、数据挖掘以及目标优化等功能，是实现规则管理和交易功能的核心。优质的模型架构系统利用海量的电网数据实现数据的分析和优化，并制定相应的交易业务规则，达到减少交易时间，提高交易效率，增强交易管控的目的。管理人员根据在大数据技术协助下制定的规则开展全球能源互联网的运维工作，对电能质量、交易行为等要素进行实时监管、准确评价，保障发电企业和用户的合法权益。

2.3稳健的能源互联网架构

大数据的定义是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是一种海量的、高增长率和多样化的信息资产。通过大数据技术，可以对全球能源互联网进行实时仿真、宏观控制并使其具有自我优化能力。大数据技术不仅可以用于对用电侧进行数据统计分析，也可以用于分析全球能源互联网的供电侧。一般情况下，电网中不同种类的电源（如风能、太阳能、水能等）处于动态平衡之中，每个电源都相对独立，功率曲线也不尽相同，难以自主有机的联合在一起。通过大数据技术，可以分析不同电源的特性并进行整合，提升分步式可再生电源的供电平滑性，实现电能供给合理优化配置。

2.4能电网将更加有效地配置电力资源，电网技术创新支撑全球能源互联网发展

尽管称为“能源”互联网，但其能源的传输基本是以“电”的形式，而在实体构建上则需要以电网为依托。特高压技术与智能电网技术是实现全球能源互联网的重要手段和方法。全球各大清洁能源基地与负荷中心的距离都在高压输送范围内。智能电网具有支撑大规模清洁能源发展、适应多样用户需求、实现故障自愈、提高运行经济性等显著优势，为全球能源互联网的发展奠定了基础。智能电网是世界电网发展的重要方向，大规模新能源的并网需要坚强智能电网作为可靠依托。可以这样认为，全球能源互联网是智能电网的延伸和发展。

结语

本文从能源互联网的发展背景和基本内涵入手，在对全球能源互联网国内外发展与研究现状进行分析的基础上，探讨了能源互联网的发展趋势，以期对全球能源互联网的发展提供参考。

参考文献:

[1]刘振亚.全球能源互联网[M].北京：中国电力出版社，2015:248-290.

[2]杨桓.城市燃气行业大数据治理体系与方法[J].天然气勘探与开发，2017，04(01):107-111.