在全球能源互聯(lián)網(wǎng)和分布式能源大力發(fā)展的今天，正在化整為零、出現(xiàn)在各行各業(yè)的分布式能源系統(tǒng)正在拉開一場(chǎng)能源改革的序幕。電力行業(yè)的舊體制而言，分布式發(fā)電的出現(xiàn)和發(fā)展相當(dāng)于Uber對(duì)出租車行業(yè)的影響，即分布式能源對(duì)電力舊體制而言同樣具有破壞性創(chuàng)新的效果。對(duì)傳統(tǒng)的電力行業(yè)而言，一旦新的商業(yè)模式形成市場(chǎng)的力量，其體制變革只是朝夕之事。

現(xiàn)行電力體制下，電網(wǎng)企業(yè)被法律授予統(tǒng)購統(tǒng)銷的權(quán)利，即所有電力生產(chǎn)者都要將電力銷售給電網(wǎng)，所有用戶也只能從電網(wǎng)企業(yè)處得到電力供應(yīng)。分布式發(fā)電的發(fā)展，將嚴(yán)重挑戰(zhàn)該體制：分布式發(fā)電可以直接供給周邊或其他符合條件的用戶，跳過“電網(wǎng)”這一中間環(huán)節(jié)，這在我國電力體制改革上將具有劃時(shí)代的意義。長(zhǎng)期以來，我國電力工業(yè)以計(jì)劃經(jīng)濟(jì)思維為主導(dǎo)，形成了“發(fā)輸配售”高度一體化的“集中、垂直”業(yè)務(wù)模式；雖歷經(jīng)多次改革，電網(wǎng)企業(yè)統(tǒng)購統(tǒng)銷的經(jīng)營模式，目前仍屬法律明文規(guī)定的經(jīng)營方式。換言之，電力供應(yīng)商是電網(wǎng)，用戶就是用戶，兩者位置不容顛倒，否則涉嫌違規(guī)供電。

分布式發(fā)電則完全將電力供應(yīng)商與用戶的概念模糊化。分布式電網(wǎng)還將成為未來售電市場(chǎng)的重要市場(chǎng)主體，將有機(jī)會(huì)從電力交易平臺(tái)購售電。電網(wǎng)也不再是傳統(tǒng)意義上的賣電商人，而是把散落在各地的大客戶、普通居民等分布式能源用戶的空余電能聚集在一個(gè)平臺(tái)上，進(jìn)行最大限度的資源調(diào)配，提高能效。

在這樣的互聯(lián)網(wǎng)+電網(wǎng)的大背景下，在售電側(cè)市場(chǎng)建設(shè)如火如荼的今天，與未來萬馬奔騰的售電需求相適應(yīng)，如果誰先做出能源路由器，誰就能搶占未來先機(jī)。有人預(yù)測(cè)，下一個(gè)“阿里巴巴”將會(huì)出現(xiàn)在能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，不過在這之前必須解決一個(gè)“卡脖子”問題：能源路由器。

在信息網(wǎng)絡(luò)里，路由器控制著數(shù)據(jù)的輸送、分配，相對(duì)的，能源網(wǎng)絡(luò)里的路由器也承擔(dān)著分散協(xié)同與交換能源量的重任，想要解決這一難題，就得打造一個(gè)基本實(shí)現(xiàn)自我調(diào)控的智能化電力系統(tǒng)，而這需要整合柔性直流電輸電技術(shù)、儲(chǔ)能技術(shù)、電力電子控制技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)。

目前還沒有人能解決這一問題，不過可以預(yù)見的是，一旦解決，我們的生活方式都將隨之改變。歐盟已經(jīng)提出到2050年100%使用可再生能源，美國的同年目標(biāo)是80%，其中光伏發(fā)電占50%以上。借助太陽能電池，每一幢大樓、每一塊空地都能“化身”為發(fā)電廠，每個(gè)人既從“能源互聯(lián)網(wǎng)”下載能量，也向“能源互聯(lián)網(wǎng)”上傳能量，在線提供網(wǎng)購服務(wù)。

美國里夫金在暢銷書《第三次工業(yè)革命》中提出結(jié)合分布式可再生能源的能源互聯(lián)網(wǎng)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)這一有望改變?nèi)祟愑媚芊绞降幕A(chǔ)正是分布式供能。能源互聯(lián)網(wǎng)是以現(xiàn)有電網(wǎng)為基礎(chǔ)，利用新型清潔能源與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過微網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)能源存儲(chǔ)與共享的多級(jí)分布式開放系統(tǒng)。其借鑒了現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的層次劃分方法，將網(wǎng)絡(luò)共分為4個(gè)層次。

如圖1為互聯(lián)網(wǎng)TCP/IP5層結(jié)構(gòu)與能源互聯(lián)網(wǎng)4層結(jié)構(gòu)的映射關(guān)系圖，在以傳統(tǒng)電力網(wǎng)絡(luò)、智能電網(wǎng)保證能源傳輸轉(zhuǎn)移的電網(wǎng)潮流層之上，網(wǎng)絡(luò)通信層和信息融合層將利用現(xiàn)代化“信息打包”技術(shù)，最終將能源與信息標(biāo)記為最基本的能量信息流，以供余能交易層消費(fèi)與收納。

若以互聯(lián)網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)相比較，能源互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通信層以保證網(wǎng)絡(luò)傳輸通信為目的，組成了能源互聯(lián)網(wǎng)最基本的“路由層”，以保證余能交易層實(shí)體間信息通信與能量轉(zhuǎn)移。在能源互聯(lián)網(wǎng)中，路由層和余能交易層功能分別對(duì)應(yīng)實(shí)體“能源路由器”的路由轉(zhuǎn)發(fā)功能和“微電網(wǎng)”的能源選擇與交易。

其中，微網(wǎng)作為能源互聯(lián)網(wǎng)的基本組成單元，通過新能源的采集、轉(zhuǎn)換、匯集、存儲(chǔ)、消納形成最基本的“能源局域網(wǎng)”。在能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程中，微網(wǎng)將作為能源互聯(lián)網(wǎng)中的“微商”，驅(qū)動(dòng)著能源互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展；能源路由器以保障能源信息高效安全轉(zhuǎn)移為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、軟件可定義化的能源信息路由控制系統(tǒng)，是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心控制單元。

以微電網(wǎng)為“能源局域網(wǎng)”（單元）的多級(jí)分布式能源共享復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，其基本架構(gòu)如圖2所示。

在圖2所示架構(gòu)下，售電市場(chǎng)、能源交易不再禁錮于傳統(tǒng)集中式的能源分配與調(diào)度。能源將作為“商品”，在自由的“市場(chǎng)”即能源互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行對(duì)等交易與兌換。即能源交易將以傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的P2P形式進(jìn)行，形成類似互聯(lián)網(wǎng)形式的多級(jí)對(duì)等結(jié)構(gòu)。然而，這種自由開放的能源交互體制，勢(shì)必產(chǎn)生更多的能源轉(zhuǎn)移問題，即能源路由。能源路由器共性特征：能夠?yàn)榉植际娇稍偕茉窗l(fā)電和儲(chǔ)能提供即插即用的交/直流接口；能夠?qū)崿F(xiàn)電壓變換、電壓隔離、提升電能質(zhì)量、能量雙向流動(dòng)的綜合調(diào)節(jié)能力；能夠根據(jù)故障情況或系統(tǒng)需要，自主地與主網(wǎng)分離，提高電網(wǎng)的自愈性；能夠調(diào)節(jié)網(wǎng)內(nèi)的饋線潮流，實(shí)現(xiàn)功率的快速調(diào)節(jié)能力。能量路由器的電氣結(jié)構(gòu)發(fā)展：高變比、多端口、模塊化、強(qiáng)解耦。

電力變壓器在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中扮演著非常關(guān)鍵的角色，能夠?qū)崿F(xiàn)電壓等級(jí)變換、電氣隔離和能量傳遞，被廣泛用于輸電系統(tǒng)和配電系統(tǒng)中，是電力系統(tǒng)中應(yīng)用數(shù)量最多的輸變電設(shè)備之一。固態(tài)變壓器是能量路由器的核心部件，是基于電力電子變換器的新型電力變壓器。其特點(diǎn)是：重量輕，體積小，無污染；可以調(diào)節(jié)電壓、電流、頻率和相位等；可以具有直流接口；輸入輸出耦合性不強(qiáng)；含有智能控制單元。

整個(gè)售電市場(chǎng)由名為“數(shù)字電網(wǎng)路由器”的裝置（電力路由器）統(tǒng)籌管理一定范圍的地區(qū)，通過電力路由器調(diào)度地區(qū)電力。電力路由器與現(xiàn)有電網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)相連。根據(jù)相當(dāng)于互聯(lián)網(wǎng)地址的“IP地址”識(shí)別電源及基地，由此就可進(jìn)行“將A地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電電力送往B地區(qū)的電力路由器”等控制。提供此項(xiàng)服務(wù)的是“能源服務(wù)提供商”，相當(dāng)于電力版互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商。從而讓“電力售貨亭”成為可能，將進(jìn)一步發(fā)展數(shù)字電網(wǎng)體制，力爭(zhēng)構(gòu)筑像交易所一樣，可實(shí)時(shí)買賣電力的體制。具體而言，就是結(jié)合利用互聯(lián)網(wǎng)結(jié)算系統(tǒng)，在結(jié)算后的一定時(shí)間內(nèi)向特定地點(diǎn)供應(yīng)電力，這種服務(wù)被稱為“電力售貨亭”。

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