摘要：能源互聯網具有交易開放的特點，能改變城鎮用能方式，是解決中國城鎮中能源問題的關鍵。本文就新型城鎮能源互聯網關鍵技術及運用來深入分析能源互聯網的關健技術及應用體系，全面對能源互聯網進行綜合評價，闡述了新型城鎮能源互聯網關鍵技術的細節和運用路線。
關鍵詞：新型城鎮 能源互聯網 關鍵技術
中國正在進行城鎮化的改革，在改革的過程中，城鎮的能源系統普遍存在著能效低、碳排放大、供需不足等問題。所以城鎮化改革需要進入提質階段。未來電力互聯網是能夠成為中國未來能源的關鍵之一，打造智慧能源互聯網，將能源生產、運輸、儲存、消費等環節與互聯網深入結合，形成新的能源產業形式。這是解決中國新型城鎮改革中能源問題的重要技術。
能源論文投稿刊物：《水電能源科學》屬于工業技術類學術性刊物，創刊于1983年，由中華人民共和國教育部主管，中國水力發電工程學會、華中科技大學主辦，華中科技大學承辦。
而能源互聯網中的互聯網技術也是非常關鍵的，能將能源、信息、業務三位一體化，綜合提升城鎮能源的安全經濟高效化運用。依托于能源互聯網，新型城鎮的能源系統能將電、熱、冷等能源護工，打開能源交易市場，提供能源共雙方互動。而在未來中新型城鎮的能源互聯網將成為重要的發展方向，但相應的必須根據實際情況對能源系統中的關鍵技術進行改革更新，以便能解決中國城鎮改革中能源問題。
1.城鎮能源系統存在的問題
城鎮能源系統主要是由集中的供電網絡、熱力、天然氣管網等組成，供能形式豐富。但是現今在城鎮的能源系統中是存在著一些問題的，我國的綜合能效距離世界上的發達國家還是相差較多的，而且在能源系統中普遍存在著綜合能效低、清潔能源占比低和供需互動不足等問題。其中綜合能效平均比發達國家低10%左右，清潔能源低30%左右，所以中國在城鎮化進程中，能源問題急需解決。
中國地大物博，在2011年就超過了美國成為世界上最大的消費和生產國，但能源問題依舊受到制約，主要是化石能源國內資源有限，能源效率低，對石油天然氣對外依存度高。而且高強度的資源開發會對生態環境造成極大的影響，其次是產能和用能布局不均衡。在城鎮化的建設中垃圾處理問題很嚴重，很多城市70%被廢水和垃圾包圍，部分城市出現霧霾現象。而中國要在新型城鎮化建設中解決以上等問題，需要對能源結構、能源效率、可再生資源等方向去尋求解決方法。
2.新型城鎮能源系統的基本特征
2.1城鎮用能分布差異
中國正處于飛速發展的階段，各地區的城鎮發展的十分迅速，而伴隨著城鎮的發展，不同城鎮的用能特征也出現因為目標不同的差異化。
中國的東部地區人口是全國的38%左右，生產總值占51%左右，東部地區的新型城鎮的能源消耗和需要能源品質要求更高。[1]
中部地區則是工業強大，能源資源豐富，開發情況卻略有不足。而中部地區的新型城鎮在未來主要提高能源的利用率和產業集聚能力，來加速城鎮發展的質量和效率。
西部地區，目前經濟發展水平相對落后，但面積卻占據了全國的71%，生產總值為18%，所以西部地區的新型城鎮需要將當地資源向集約型和質量效益型轉變。
東北部地區，城市化水平要高于全國平均水平，但能源利用效率低，所以東北部地區的新型城鎮要更加的注重能源利用率的增加，來改變原有的能源利用問題。
2.2城鎮能源多樣化
在新型城鎮發展過程中，各種能源分布和大量的特色產業的發展，在不同的城鎮中其發展的布局和側重點也不同，像城市側重于工業、農業、商業，不同的引入主體產生的目標利益也是不同的，所以在新型城鎮的發展過程中，能源系統也隨著參與主體的不同而呈現出多樣化的趨勢。這其中需要考慮到多方利益和主體的需求，想在規劃過程時，對能源網絡的規劃要符合資金建設成本，還要考慮到環境問題，并且還要將多方利益最大化。因此，需要充分的根據實際情況和實際需求來對能源系統進行規劃，并發展新型城鎮的能源系統。
2.3信息能源密集化
新型城鎮的能源系統于信息網絡的交互是十分密集的，在能源系統中能源的調度多是依賴信息通信系統來進行對信息的傳達，并在能源系統中對數據進行采集。而大量信息的出現，也推動著新型城鎮的能源系統中信息能源一體化的特征，而通過信息的交流，能讓能源管理上更加的精細化，密集化，而且對能量管控上也能進行統一管理。在另一方面這種信息能源的一體化，也可以為多能交易市場提供構建上的支持。
2.4消費隨機化
在新型城鎮中，用戶用能逐漸呈現隨機化的趨勢，其用能的規律難以掌握，主觀能動性更強，同時新型城鎮由于能源形式多樣化，導致各能源主體的利益目標不同，增加了多主體之間的博弈行為。
3.新型城鎮能源互聯網關鍵技術
3.1新型城鎮能源系統綜合規劃
新型誠征的能源系統需要加強能源之間的互動協同，但由于能源的種類繁多，并且能源的性質不同，導致的基本特征存在差異，像電、氣、熱的時間尺度就不同，所以要根據實際情況有針對性的對其進行規劃和優化，來加強能源間的互動協同。
3.2新型城鎮能源的優化問題
新型城鎮中增加了可再生能源的接入比例，其中清潔能源的占比較多，但由于用戶的消費隨機化導致清潔能源和其他能源之間的互動協同程度不夠，這一問題給新型城鎮能源系統帶來了巨大的挑戰。為了能解決這一問題，需要打破傳統，對能源網絡進行優化革新，以適應新型城鎮的能源互聯網多能協同運行。
根據實際情況將能源網絡設置為三個級別，分別對應城鎮整體，城鎮某一區域，城鎮用戶。新型城鎮的能源互聯網系統多是以商業、工業、用戶等為主體，在其周邊圍繞不同等級的能源站，通過能源網絡來實現供能需求。在對網絡規劃時需要對多能聯合進行標準化建模，并分析其中不確定性，來考慮供需之間的互動性，最后根據結果來進行規劃。
3.3源荷的不確定性
可在生資源可加強推動新型城鎮的能源節約和環境保護工作建設，真正意義上的實現可持續發展道路。但因為新型城鎮的人口數量巨大，城鄉發展不均衡等問題導致的能源負荷波動大，并且隨著分布情況導致能源供需的運行狀態復雜多變。使得能源系統中呈現出不確定性的特征，而這些不確定性會給新型城鎮能源的規劃、運行、交易帶來巨大的改變。[2]
3.4能源交易設計
新型城鎮中，由于多能供需要求讓市場從供需雙方的傳統界限變得模糊了起來，其交易的方式和規則也因為能源之間的競爭關系而發生改變。不同能源的特性使得交易的規則不同，這些問題都給能源交易市場的建設問題帶來了極大的難度。
4.新型城鎮能源互聯網系統規劃設計
(1)能源系統架構，目前新型城鎮需要建立一種集中和分布相結合的能源系統，根據不同類型的城鎮來進行多種能源上的調控工作，并基于城鎮的發展來演變能源需求的規律。
(2)能源站協同規劃，新型城鎮能源系統的源荷是多種多樣的，其中在進行能源系統的規劃時，需要對電力、天然氣、熱力等進行建模。在建模過程中要考慮到能量平衡模型，并對能源站的能量交互環節進行分析。
(3)能源網絡綜合規劃，新型城鎮中，能源的不確定性存在，導致在規劃過程中直接影響到建設的經濟成本，當前在能源系統規劃中丹村的考慮經濟性的居多，而新型城鎮的能源系統規劃應該充分的考慮到系統的安全性，運行效率。
5.結語
綜上所述，中國的城鎮化改革已經勢不可擋了，并隨著社會經濟的發展，新型城鎮的能源互聯網系統已經是必不可少的一項了。在未來中國城鎮能源系統的發展道路中，其能源系統的運行優化和交易模式及規劃網絡工作是其關鍵的技術和研究的框架。希望本文能為中國新型城鎮的研究提供參考，并推動著新型城鎮能源系統建設的發展道路。
參考文獻：
【1】王偉家.基于能源互聯網的分布式能源發展模式研究.(J)華北電力大學.2018
【2】劉淑茹.魏曉曉.新時代新型城鎮化與產業結構協調發展測度.(J)湖南社會科學.2019
作者：李迎強
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