Page 79 - 能源互联网背景下电力技术分析

第一章 能源互联网发展概述

（FREEDM）项目在美国北卡罗来纳州立大学正式启动，美国政府每年资助经费
1800 万美元，成立了 FREEDM 研究院，包括 17 个科研院所和 30 余个工业伙伴
共同参与。该项目针对的问题是分布式发电大量发展可能引起的电网不适应性，

它的理念是在电力电子、高速数字通信和分布控制技术的支撑下，建立具有智慧
功能的电网构架来吸纳大量分布式能源。项目提出了三个主要的技术特征：即插
即用的接口、能量路由器和具有开放标准的操作运行系统。与传统电网中电能单
向流动不同，FREEDM 中电能是双向流动，系统中的每个电力用户都是能源生

产者和消费者合二为一的，具有显著的互联网特征。
（三）日本智慧能源实践
早在2010年，日本就正式启动了“智慧能源共同体”计划，计划包括智能电网、

能源供给、社会基础设施等领域，首先在横滨、丰田、关西和北九州等四座城市
开展实施；在东京、大阪则开展“智慧能源网”试点。该计划结合日本分布式能
源数量大和热力能源消费占比高的特点，智慧能源项目的目标是提高分布式能源
综合利用率和能源安全保障能力，项目重点是实现热能与电能的转化和互补，比
较典型的分布式能源互联网项目有东京燃气熊谷分社热融通网络、大阪市岩崎智

慧能源网等项目。福岛地震后，日本的核能发展严重受挫，风电和光伏迎来大规
模发展的春天，由于风光发电的不稳定性，对日本电网提出了极大挑战。此外，
日本还充分发挥能源大数据的增值，在虚拟电厂、电动汽车和储能领域推进企业

管理创新。
2011 年 , 日本开始推广“数字电网”（Digital Grid）计划，为提升分布式能
源效率提供技术支撑。该计划是以互联网为基础，把同步电网按照区域解构为异
步电网，构建一种基于各种电力设备的 IP 地址分配系统，为每一个发电机、风
电场、光伏系统、储能设备分配一个 IP 地址，来达到信息流和能量流交互的新

型能源网。该计划的核心是装置一种叫电力路由器的设备，通过该装置可以处理
各种能量记录，包括位置、实践、发电类型和价格等。电力路由器使得现有电网
与互联网实现了对接，将区域内的电力通过电力路由器进行统一调度。

（四）对中国能源互联网建设的启示
首先，大规模开发和利用可再生清洁能源是能源发展的方向。2015 年，在
巴黎气候大会上达成《巴黎协定》，确定了全球能源发展向低碳转型的大趋势，
“碳容量空间”日益成为影响各国经济发展和能源安全的硬约束 , 加快绿色低碳

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