能源網際網路的框架研究
目錄一、資訊 — 能源融合的能源網際網路 1
1.1、研究背景 1
1.2、研究內容 2
1.3、能源網際網路的技術特徵 3
1.4、能源網際網路的技術瓶頸 4
1.5、本文研究內容 5
二、能源網際網路與能量路由器 6
2.1、資訊—能源融合的能源網際網路架構 6
2.1.1、internet 發展的啟示 6
2.1.2、能源網際網路發展模式 6
2.1.3、能源網際網路架構 7
2.2、能量路由器 7
2.2.1、功能需求 7
2.2.2、必備要素 9
2.2.3、能量路由器的架構 10
2.2.4、能量路由器的路由策略 11
三、參考文獻 14
能源是現代社會賴以生存和發展的基礎。20世紀70年代石油危機後，能源問題一直受到世界各國的普遍關注。各國積極研究新能源技術，特別是太陽能、風能、生物能等可再生能源。
可再生能源具有取之不竭，清潔環保等特點，受世界各國的高度重視。可再生能源存在地理上分散、生產不連續、隨機性、波動性和不可控等特點，傳統電力網路的集中統一的管理方式，難於適應可再生能源大規模利用的要求。對於可再生能源的有效利用方式是分布式的「就地收集，就地儲存，就地使用」。
但分布式發電並網並不能從根本上改變分布式發電在高滲透率情況下對上一級電網電能質量，故障檢測，故障隔離的影響，也難於實現可再生能源的最大化利用。
2023年，美國未來學家傑里公尺·里夫金在其新著《第三次工業革命》中預言，世界正處於第二次工業革命和石油世紀的最後階段，以分布式可再生能源為基礎的第三次工業革命正在全世界範圍內興起，一種新的經濟社會模式將改變人們現在的生產和生活方式。
里夫金認為第三次工業革命有五大支柱：一是化石能源向可再生能源轉型；二是將建築物轉化為微型發電廠，以便就地收集可再生能源；三是在每一棟建築物以及基礎設施中使用氫和其他儲存技術，以儲存間歇式能源；四是利用網際網路技術將電力網轉化為能源網際網路，實現能源共享；五是將運輸工具轉為插電式以及燃料電池動力車。不難看出，里夫金所列的五大支柱沒有乙個不與新能源相關，因此第三次工業革命的本質或者說核心就是能源革命，第三次工業革命也可稱為能源革命。
五大支柱中的第四個支柱，是解決如何將數以百萬計的建築物生產的能源收集起來，並將多餘的能源送回電網與他人分享的問題，里夫金認為途徑是建設能源共享網路，也就是能源網際網路。
里夫金在《第三次工業革命》中為我們描述了能源網際網路的實現方式：使用可再生能源，採用分布式能源採集系統，充分採集散落在地球各個角落的微小可再生能通過氫或其他儲存技術儲存間歇式能源，聚少成多，利用網際網路和智慧型終端技術構建智慧型能享網路。
事實上，在能源網際網路提出之前，各主要國家已開始在這一領域探索並著手規劃和實施智慧型電網、智慧型能源網等。
（1）美國：以智慧型電網建設為先導推動能源網路建設
2001 年，美國提出名為「智慧型電網」的新電力能源**系統概念，並於 2003 年正式展開研究。智慧型電網採用先進的材料技術、高溫超導技術、儲能技術、可再生發電技術、微型燃氣輪機發電技術等，旨在構建一張全美骨幹電網、區域性電網、地方電網型電網等多層次的電力網路，以實現自動化、高效安全、穩定可靠、可靈活應變及品質有保電力**。該計畫將在 2030 年完成。
（2）英國：規劃智慧型電網的長遠發展
近兩年，英國**大力支援智慧型電網建設，制定了詳細的以實現可能源發電和強互動性智慧型配電為主要目的的智慧型電網建設計畫，並制定出到 2050 年的智慧型電網線路圖及實施方案。該輸電網多採取互動供電模式，需求側可將剩餘的電力逆向輸入電網，對電網實施雙向保護，給電網的穩定控制和排程管理帶來很大困難，技術尚待突破。
（3）德國：大力發展e－energy
在美英智慧型電網建設熱火朝天之際，德國另闢蹊徑，提出了e－energy概念，並於 2008 年年底開始投資實施該計畫。有觀點認為，這是德國的智慧型電網，其實上，德國意在藉此打造乙個基於資訊和通訊技術的能源**系統，這更像是里夫金能源網際網路構乙個實踐。為此，德國專門開設了乙個**，向公眾宣傳e－energy優勢，並及時公布該項目的進度，使e－energy計畫更廣泛地被接受。
（4）中國：率先推出智慧型能源網
2023年11月27日，「國家『十二五』中國智慧型能源網發展模式和實施方案課題組」成正式開始籌畫智慧型能源網。2023年7月15日，由中國工程院、中國能源研究會、國家能源專家諮詢委等機構的有關專家組成委員會，評審並通過了《中國智慧型能源網模式及實施方案》課題研究成果。
智慧型能源網是通過將水、電、氣甚至熱力等不同的能源品種網路進行有機整合，形成跨能源品種的能源生產、流通（交易）、消費網路，並採用資訊化整合技術，乙個生產輸送側與需求側相對稱、相互動的智慧型能源運轉體系。它包括智慧型化的集中分層式生產和輸送系統、先進的儲能系統、智慧型終端能源系統、智慧型能源服務系統等四大系統，涉能燃氣網、智慧型電網、智慧型熱力網等八個子網路建設。根據測算，智慧型能源網將把我國能源效高至少15%。
里夫金在書中談到第三次工業革命的支柱時，對「能源網際網路」有這樣兩段文字：（1）「利用網際網路技術將每一大洲的電力網轉化為能源共享網路，這一共享網路的工作原理類似於網際網路（成千上萬的建築物能夠就地生產出少量的能源，這些能源多餘的部分既可以被電網**，也可以被各大洲之間通過聯網而共享）」。（2）「在新時代，數以億計的人們將在自己家裡、辦公室裡、工廠裡生產出自己的綠色能源，並在『能源網際網路』上與大家分享，就像現在我們在網上發布、分享資訊一樣。
」實際上，能源網際網路是以現有電網為基礎，利用新型清潔能源與網際網路技術，通過微電網，實現能源儲存與共享的多級分布式開放系統。
能源網際網路可理解是綜合運用先進的電力電子技術，資訊科技和智慧型管理技術，將大量由分布式能量採集裝置，分布式能量儲存裝置和各種型別負載構成的新型電力網路節點互聯起來，以實現能量雙向流動的能量對等交換與共享網路。從**管理者視角來看，能源網際網路是相容傳統電網的，可以充分、廣泛和有效地利用分布式可再生能源的、滿足使用者多樣化電力需求的一種新型能源體系結構；從運營者視角來看，能源網際網路是能夠與消費者互動的、存在競爭的乙個能源消費市場，只有提高能源服務質量，才能贏得市場競爭；從消費者視角來看，能源網際網路不僅具備傳統電網所具備的供電功能，還為各類消費者提供了乙個公共的能源交換與共享平台。
能源網際網路具備如下五大特徵：
（1）可再生
可再生能源是能源網際網路的主要能量****。可再生能源發電具有間歇性、波動性，其大規模接入對電網的穩定性產生衝擊，從而促使傳統的能源網路轉型為能源網際網路。
（2）分布式
由於可再生能源的分散特性，為了最大效率的收集和使用可再生能源，需要建立就地收集、儲存和使用能源的網路，這些能源網路單個規模小，分布範圍廣，每個微型能源網路構成能源網際網路的乙個節點。
（3）互聯性
大範圍分布式的微型能源網路並不能全部保證自給自足，需要聯起來進行能量交換才能平衡能量的供給與需求。能源網際網路關注將分布式發電裝置、儲能裝置和負載組成的微型能源網路互聯起來，而傳統電網更關注如何將這些要素「接進來」。
（4）開放性
能源網際網路應該是乙個對等、扁平和能量雙向流動的能源共享網路，發電裝置、儲能裝置和負載能夠「即插即用」，只要符合互操作標準，這種接入是自主的，從能量交換的角度看沒有乙個網路節點比其它節點更重要。
（5）智慧型化
能源網際網路中能源的產生、傳輸、轉換和使用都應該具備一定的智慧型。
能源網際網路與其他形式的電力系統相比，具有以下4個關鍵技術特徵：
（1）可再生能源高滲透率
能源網際網路中將接入大量各類分布式可再生能源發電系統，在可再生能源高滲透率的環境下，能源網際網路的控制管理與傳統電網之間存在很大不同，需要研究由此帶來的一系列新的科學與技術問題.
（2）非線性隨機特性
分布式可再生能源是未來能源網際網路的主體，但可再生能源具有很大的不確定性和不可控性，同時考慮實時電價，執行模式變化，使用者側響應，負載變化等因素的隨機特性，能源網際網路將呈現複雜的隨機特性，其控制，優化和排程將面臨更大挑戰.
（3）多源大資料特性
能源網際網路工作在高度資訊化的環境中，隨著分布式電源併網，儲能及需求側響應的實施，包括氣象資訊，使用者用電特徵，儲能狀態等多種**的海量資訊。而且，隨著高階量測技術的普及和應用，能源網際網路中具有量測功能的智慧型終端的數量將會大大增加，所產生的資料量也將急劇增大.
（4）多尺度動態特性能源網際網路是乙個物質，能量與資訊深度耦合的系統，是物理空間、能量空間、資訊空間乃至社會空間耦合的多域，多層次關聯，包含連續動態行為、離散動態行為和混沌有意識行為的複雜系統。作為社會/資訊/物理相互依存的超大規模復合網路，與傳統電網相比，具有更廣闊的開放性和更大的系統複雜性，呈現出複雜的，不同尺度的動態特性.
儘管能源網際網路的構想給了我們乙個美好的願景，但要真正實現能源的互聯互通，尚需解決
眾多的技術難題。
（1）高效、低能耗能源採集和轉換裝置亟待突破
分布式可再生能源系統使得能源採集和生產小型化，並更貼近需求，其實依賴於低能耗、高轉換效率的可再生能源的採集和轉換裝置。現有裝置和技術遠不能滿足要求。
一是太陽能的採集、轉換為電能的效率仍較低。目前，在實驗室研發的矽太陽能電池中，單晶矽電池的最高轉換效率為 29%，即便採用太陽能電池堆疊技術，也僅實現 41.1%的轉換率。
二是小容量、低損耗的變壓器、穩壓器、逆變器等轉換裝置亟待開發。我變壓器的總損耗佔發電量的 10%左右，每年有近千億度電浪費在公升壓降壓轉換中。在能源網際網路時代，分布式源系統的普及，尤其是安裝在建築物上的太陽能電池板輸出電力均為低電壓直電，需要巨量小容量的轉換裝置支撐。
現有技術條件的大量換轉裝置將消耗海量能源，這將完蠶食掉分布式能源系統中微小能源採集單元生產的電力。
《全球能源網際網路》測試
全球能源網際網路 測試題及答案 一 單選題 1 國家電網公司與國際能源組建全球能源網際網路聯合工作組，與美國國家可再生能源實驗室 阿貢國家試驗室 英國 開展合作，聯合攻關。a伯明罕大學 b牛津大學 c曼徹斯特大學 d劍橋大學 2.是中國智慧型電網建設的乙個標準性綜合示範工程 a.河南鄭東新區智慧型電...
網際網路的特徵
特徵一 跨界融合 上章講到，如果看 網際網路 的特質，用最簡潔的方式來表述的話，應該是八個字 跨界融合，連線一切。本身就是一種跨界，就是變革，就是開放，就是一種融合。敢於跨界了，創新的基礎才會更堅實 融合協同了，群體智慧型才會實現，從研發到產業化的路徑才會更垂直。融合本身也指代身份的融合，客戶消費轉...
網際網路現狀
專業 國際經濟與 班級 0909113 學號 03 姓名 楊名琳 網際網路應用現狀 一 網民規模 截至2011年12月底，中國網民數量突破5億，達到5.13億，全年新增網民5580萬。網際網路普及率較上年底提公升4個百分點，達到38.3 總結過去五年中國網民增長情況，從2006年網際網路普及率公升至...