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骆仁童

能源互联网与智慧能源:实现行业高价值

骆仁童 / 数字经济应用实践讲师

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课程背景

近年来,我国能源互联网蓬勃发展,2019年,全面部署和快速推进能源互联网工程建设。在应对气候变化、解决能源危机背景下,能源系统的结构正在发生根本性变化,随着互联网技术的兴起,对于能源的利用已不仅停留在清洁、高效、低成本,更多的是立足于智能管理、优化控制等网络化程度更强的能源利用。因此,能源互联网这一新兴词汇便随着互联网技术中的大数据、云计算、人工智能应运而生。在“十三五”规划纲要提出,要“建设‘源—网—荷—储’协调发展、集成互补的能源互联网”。能源互联网代表世界未来能源发展方向,是推动能源革命的重要手段。能源互联网已成为我国经济和社会发展的重大需求。 本课程全面介绍了能源互联网的基本概念、技术原理和应用场景,按照从整体到局部、宏观到微观的思路,结合大量丰富案例,基于能源互联网和智慧能源的结构,让学员掌握从原理、应用到价值实现的方法,能够初步掌握能源互联网框架内的技术与应用体系,达到听得明、学得会、用得好的程度,为中国能源行业提供基于能源互联网和智慧能源的新思路、新应用和新战略的效果。

课程目标

掌握能源互联网的基本逻辑、框架和核心技术体系; 熟悉各国在能源互联网领域的战略与发展趋势,掌握智慧能源从原理、应用到价值实现的方法; 掌握智慧能源的治理与管理的方法与策略; 展现能源互联网与智慧能源的案例,帮助学员结合实际的应用; 深入熟悉掌握能源互联网与智慧能源相关领域的创新场景。

课程大纲

课程大纲

导入视频:正在被颠覆的能源产业

小组讨论:你还留意到哪些新的发展趋势?

**讲:能源互联网的诞生

一、能源互联网与智慧能源的发展背景

1. 能源互联网的驱动力

2. 智慧能源对产业的价值

二、国内外能源互联网的进展:世界各国加速推进能源智能化

1. 美国:“FREEDM”系统与能源网络集成

2. 欧洲:智能电网标准体系与综合能源网络

3. 日本:数字电网建立以智能电网为核心的智慧能源共同体

4. 中国:能源互联网战略

小组讨论:小组成员所在业务已经应用的数字化或智能化项目、设施

三、能源互联网政策解读

1. 能源互联网政策基础——能源体制改革,价格政策创新,政策创新

2. 能源互联网与城市综合能源规划

1)能源互联网支撑城市能源转型

2)分布式光伏与城市规划和建筑设计

3)新能源汽车与能源互联网

4)供热系统与能源互联网

5)灵活性资源和电力需求响应

3. 能源互联网产业发展政策解读——财政、税收、金融创新

4. 培育能源互联网创新生态


第二讲:能源互联网的搭建与应用

一、能源互联网的搭建

1. 能源互联网主要理念:互联网理念和数字技术融入能源网

模型:三层能源互联网架构

2. 能源互联网的五项定位

定位一:新能源体系的重构:可再生能源与清洁能源接入

定位二:需求侧参与能源网络体系

定位三:基于分布式能源网络的优化管理

定位四:数字化的能源交易与商业服务模式的建立

定位五:输电网与配电网的管理智能化

3. 能源互联网的规划:建设路径、重点任务、保障措施

模型:我国能源互联网标准化路线图


二、能量层的搭建

1. 多能存储模块:多能存储与复合储能技术

案例:压缩空气储能在能源互联网中的应用、液氢超导复合储能技术在能源互联网中的应用

2. 多能转换模块:能源体系的结构设计与能量集线器

案例:能量集线器在能源互联网中的应用

3. 电能路由器模块:电力电子技术与电能路由器

案例:多微网连接背靠背柔性控制、集中式和分布式的电能路由器网络应用

4. 电能传输模块:无线电能传输、能量Wifi

案例:分布式岛礁能源互联系统中无人飞行器的能量补给

5. 直流配电网模块:直流配电控制技术、直流过电压及防护技术、直流配电接地技术

应用场景:面向可再生能源接入的直流配电网应用、面向数据中心的直流配电网应用

6. 综合能源系统模块:综合能源系统的建模和综合仿真

小组讨论:选择一项技术分析会对业务带来的影响?


三、信息层的搭建

1. 能源互联网中的传感器网络:先进传感器与面向智能的技术管理

案例:面向智能电网故障诊断与状态感知应用、面向新能源装置的传感技术应用

2. 能源互联网中的信息通信:电力线通信技术、无源光网络通信技术、无线通信技术

案例:家庭能源管理应用案例、智慧城市中能源互联网应用

3. 能源互联网下的信息物理系统:综合安全评估框架

案例视频:乌克兰停电事件

案例:信息能量融合的能源互联网

4. 能源虚拟化与能量信息化:能量数字化和信息化处理技术、能量信息化关键设备

案例:软件定义电池能量管控系统、基于电池能量交换机的电池共享经济模式

5. 能源互联网中的大数据:数据获取存储、数据质量的提升、数据挖掘、数据的可视化

案例:基于大数据分析的电气设备状态维修、基于状态分析的用户负荷数据分析与处理

小组讨论:我们业务中的大数据有哪些?

6. 多能协同能量管理平台原理与平台框架:EMS家族、体系架构

7. 分布式自律调控:基于一致性算法和基于次梯度法/牛顿法的全分布式优化

案例:孤立微电网的全分布式自律调频、能源互联网的全分布式经济调度

8. 能源互联网区块链:去中心化与分布式技术

案例:基于区块链的能源互联网的协同运行

小组讨论:你还留意到哪些创新的应用?


四、价值层的搭建

图片讲解:能源互联网的市场架构

1. 基于“互联网 ”的商业模式应用

资料:宏观环境与政策改革的影响:大数据和智能决策、“互联网 ”思维和运营模式

应用案例:促进储能和电动汽车发展的典型商业运营模式

应用案例:能源互联网微平衡体系及运营模式

应用案例:“互联网 ”环境下的新兴融资模式

2. 虚拟电厂的应用:流程控制与优化调度

模型:能源互联网下的虚拟电厂的模型框架

辨析:虚拟电厂与微电网的区别

案例:山东虚拟电厂运营示范项目

3. 需求响应的应用:双网促进、优化协调、模式设计

案例:国内外国内能源互联网下需求响应的应用实践:欧盟博恩霍姆岛案例;日本综合能源建筑CCHP系统案例;广东惠州多能互补集成优化分布式能源系统

小组讨论:按照能源互联网的市场架构梳理所在企业的商业模式


第三讲:智慧能源的规划与实践

一、从能源信息化到智慧能源

模型:智慧能源的体系架构

1. 智慧能源发展的战略目标:以智能电网及能源互联网为基础发展智慧能源

2. 智慧能源发展的重点领域:智能电网、能源网络智能化、公共服务平台

3. 智慧能源关键技术应用:分布式能量管理系统、柔性能源协调控制技术

1)分布式能量管理系统:系统架构与功能

2)智慧能源标准化设计:物联网技术在智慧能源领域的应用

案例:智慧能源云平台

小组讨论:你如何如何设计所在业务的价值体系?

二、能源互联网与智慧能源项目分析

1. 临港校区园区微能源网系统与智慧能源云平台项目——管理系统与能源云平台

案例分析:技术新、项目全、效益明显,成为国内唯一的高校园区的微电网示范项目

2. 淮安智慧城市项目——智慧能源管理系统与设计配置联动

案例分析:树立“强化共用、整合通用、开放应用”,**终实现有效推进

3. 德国E-Energy项目——以用户为核心的能源系统

案例1:库克斯港eTelligence示范项目:生产型企业和地方电力用户积极参与,实现风力发电应用

案例2:曼海姆示范城市项目:实现基于电价机制的需求侧管理和响应机制

案例3:哈尔茨地区100%可再生能源发电项目:协调和优化可再生能源与用电终端

三、能源互联网的未来展望

小组讨论:你认为能源互联网**可能产生哪些价值?

总结与分享

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