1.3概念的演进
1.3.1分布式可再生能源
能源可持续发展是当前摆在人类面前最重要的难题。目前人类处于工业化社会,需要大量的能源,但使用的能源主要是化石能源,这种能源不具有可持续性,有不可再生的局限,存储总量有限,且会对环境造成破坏,如碳排放、温室效应等。同时,由于经济的发展和社会的进步,能源的需求还在进一步加大,此矛盾导致了化石能源价格的不断激增,会对人类社会特别是发展中国家的发展带来很大阻碍。为了摆脱社会发展对化石能源的过度依赖,可再生能源的发展提供了彻底解决能源可持续发展的希望。
分布式能源是指分散存在且易于利用的各种类型的能源,包括可再生能源(如太阳能、生物质能、风能、水能、波浪能等)和可方便获取的化石类燃料(如天然气),将这些能源转换为电能充分加以利用,实现对用户的分布式供电,有助于提升能源的利用效率,更好地满足用户的能源需求。在分布式能源中,可再生能源不会对环境造成影响,可以被重复利用,具有可持续的特点。由于以上特点,分布式可再生能源受到了各国能源专家的重视,被视为替代传统能源的可靠途径。
1.3.2智能电网和微网
尽管分布式可再生能源具有可持续可再生的特点,该种能源大多具有能量输出不稳定的特点,如太阳能受限于太阳光的强弱,风能受限于风力的大小。同时由于其分布式的特点,大量能源节点的无序接入将对电网稳定运行产生很大的影响,会产生不必要的扰动,甚至导致整个电网的崩溃。因此,需要采用一定的设备和结构形式对分布式能源的接入进行处理,而智能电网和微网技术为解决这一问题提供了新的契机。微网为中小容量分布式能源接入提供了一种新的结构形式,可有效的解决分步式能源的接入和使用。而智能电网借助信息系统的辅助,不但有助于分布式能源的灵活接入,而且能实现其间的双向互动。
1.3.3能源互联网
通过借助因特网的信息交互和传输共享的概念,作为智能电网的进一步发展的能源互联网概念被提了出来。通过能源互联网,能量能以类似于因特网的方式,在电力线路网络中按需流动。同时能源互联网能够对电力流动的路径进行优化和管理,类似于互联网中的路由。通过能源互联网实现了能量流在电力网络中的双向按需流动。
目前开展的智能电网基本是现有电网架构下的信息化、智能化,能源互联网是借鉴互联网思维与理念构架的新型电网,其中的开放互联、能量交换与路由等特征有别于目前一般意义下的智能电网,可以形象的称为智能电网的2.0版本。