能源互联网的研究实践与储能应用

能源互联网的研究实践与储能应用2025年6月0国家能源局科技司

印发《推进“

互联

网+”

智慧能源（能源互联网）工作方案》；电力司

组织制定了《关于推进我国能源互联

网建设的实施方案》习近平总书记在联

合国发展峰会上提

出的重要倡议，揭

示了能源互联网的

本质就是电网里夫金在《第三次工业

革命》中，提出以互联

网理念改造能源系统

，

能源互联网是第三次工业革命的核心国家推进55个能源互

联网示范项目，涵盖

了跨地区多能协同、

能源交易、能源大数

据、第三方服务等多

个维度对能源互联网概念的认识，经历了一个不断深化和完善的过程，形习近平总书记在“一带一路”

国际合作高峰论

坛上再次提出

“建设全球能源

互联网”。国家电网公司提出，

智能电网承载第三

次工业革命公司确立了建设

具有卓越竞争力

的世界一流能源

互联网企业的新

时代战略目标国网公司发

起成立全球

能源互联网

发展合作组

织《全球能源互联网》

中英文版发布成了不同的观点。前言2011

2013201520162017201812018年1月在国家电网公司年度工作会议上的报告提出了“新时代国

家电网公司战略目标是建设具有卓

越竞争力的世界一流能源互联网企业。

”再次掀起了能源互联网的研究高潮能源互联网成为能源领域新时代的代名词前言22互联网+能源3能源+互联网4能源互联的综合优化能源

互联网1能源互联的网商业模式基础设施技术集成能源品类3个学派、4个分支能源的互联网目录31781711331231038354一次能源消费总量全球化石能源剩余探明可采储量世界一次能源消费总量及化石能源占比世界能源发展面临三大挑战：

资源紧缺、

环境污染、气候变化100%95%90%85%80%75%2398亿吨可采53年187万亿米3可采54年8915亿吨可采110年2001501005001.1

内涵天然气20%单位：亿吨标准煤石油28%煤炭52%18218541.1

内涵►

气候变化威胁人类生存发展•工业革命以来，大气二氧化碳浓度目前已达400ppm，全球地表平

均温度上升了0.85℃。•如不尽快采取实质行动，到本世纪末，大气二氧化碳浓度将超过

450ppm的警戒值，全球温升将超过4℃。大气二氧化碳浓度与地表平均温升北极冰川融化5只有实施“两个替代

”才能够根本转变过度依赖化石能源的发展方式。实施“两个替代

”必须要有一个物理载体、

一个配置平台。这个载体、平台就是全球能源互联网。1.1

内涵 ——实施“两个替代”

61.1

内涵

——分析逻辑

一次能源的80%、电能的

90%以上来自清洁能源全球清洁能源资源与负荷成逆向分布需要全球能源互联网约束全球温升

2℃二氧化碳

120亿吨化石能源消费

60亿吨标煤需求全球GDP增长3%能源300亿吨标煤电能73万亿度2050年7从国内能源互联网到全球能源互联网能源互联网的发展是范围上由小到大、结构上由简单到复杂的渐进过程。

随着覆盖范围的不断扩大、

互联互通程度的不断提高，将逐步形

成包含城市、

区域、

国家、跨国、跨洲、全球等不同层级的能源互联网

体系。1.1

内涵8热点虚拟同步机1.2热点研究领域大容量储能海底电缆柔性输电特高压91.2热点研究领域——特高压柔性直流±800kV柔性直流输电换流阀—“十三五”国家重点研发计划技术路线基于半桥模块和全桥模块混合的多电平柔性直流输电换流阀拓扑结构1.2热点研究领域

——海底电缆11大容量储能1.2热点研究领域

——大容量储能电化学储能技术装备大容量高温储热装置大容量高效氢储能装备121.2热点研究领域

——大容量储能国家风光储输示范工程电池储能系统安溪移动式电池储能电站锂离子电池与能量转换系统131.2热点研究领域

——大容量储能

储能技术·阿贡国家实验室

14现象与预测车辆测试电网系统建模能源存储研究联合中心单体电池生产规模扩大工程电池测试

测试后分析1.2热点研究领域

——大容量储能储能研究跨度：储能研究的核心竞争力贯穿了从发现到典型试验规模的全合成电化学能源科学中心过程。151.2热点研究领域

——大容量储能

高渗透分布式发电稳定性

15~40min

平滑风电或光伏出力

15~40min微电网功率控制与管理15~40min减小变压器峰值负荷30~60min旋转备用与电能质量1~420min分布式发电有序并网15~40min

提高大容量风电场或光伏电站接入能力

提升分布式发电及微电网的运行能力有功控制/无功补偿0.5~15min

提高输配电及用电侧供电可靠性

缓解线路阻塞

30~240minMW级电池储能示范典型应用模式

调频

0.5~15min跟踪计划出力30~120min改善电能质量0.5~30min调峰60~6300min调峰30~240min黑启动电源15~120min

辅助服务162互联网+能源3能源+互联网4能源互联的综合优化能源

互联网1能源互联的网商业模式基础设施技术集成能源品类3个学派、4个分支能源的互联网目录17•2015年3月5日，李克强总理在政府工作报告中提出：

制定

“互联网+”行动计划。•2015年7月1日，国务院印发《关于积极推动“互联网+”行

动的指导意见》，提出开展

“互联网+”智慧能源等11项重点

行动。•2015年9月26日，国家能源局印发《推进

“互联网+”智慧能

源（能源互联网）

工作方案》。•2016年2月24日，国家能源局印发《推进

“互联网+”智慧能

源指导意见》。•2017年6月28日，国家能源局公布首批

“互联网+”智慧能源

(能源互联网)示范项目，涵盖了跨地区多能协同、能源交易、

能源大数据、第三方服务等多个维度。2.1

内涵18“互联网

+”智慧能源（简称能源互联网）是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态。注：国家能源局科技司《关于推进“互联网

+”智慧能源发展的指导意见》2.1

内涵19热点电力的互联网金融2.2热点研究领域新能源众筹电力大数据售电市场化20

+

为什么阿里要与国网合作？l

国家电网公司对用户的粘性l智能电表可以实现“互联网+金融”2.2热点研究领域——电力的互联网金融产品跨界思维212.2热点研究领域——电力的互联网金融产品电e宝22售电市场是一种商业模式，将无序的用户变为有序的用户2.2热点研究领域

——售电市场化不同用户制定不同的价格菜单引导用户合理

用电23•

以手机为载体，提供

准实时的可中断负荷•

给提供中断负荷的用

户奖励劵，根据奖励

劵的多少决定电价的

优惠程度•

实现了动态的需求侧

响应。►配电侧的储能项目将成为需求侧响应的重要参与者2.2热点研究领域

——售电市场化242互联网+能源3能源+互联网4能源互联的综合优化能源

互联网1能源互联的网商业模式基础设施技术集成能源品类3个学派、4个分支能源的互联网目录25撑技术。总体上，经历了5个发展阶段：能源+互联网2016~ICT支撑智能电网（2011-2015）SG-ERP2.026数字变电站、

微机保护、骨干网光纤化•长期以来，信息通信技术一直作为电力生产运行的支SG-ERP

SG186电力信息化（2006-2010）数字电力系统（2001-2005）调度自动化（2000年前财务电算化)3.1有关背景能源+互联网

侧重于由信息连通赋予电网智能互联网+能源

强调利用互联网理念促进能源的商业模式创新

互联网

能源3.1

内涵互联网能源273.2热点研究领域热点用户互动人工智能应用光伏云网物联网和CPS新型人机交互2829研制电力人工智能实验及公共服务平台，可提供模型训练、样本预处理、智能识别等云服务，支持1000以上并发。研制基于可见光的输变电设备离线识别模型，识别准确率达95%以上，可自动识别1000类以上常见电力目标。研制算法加速和模型压缩工具链，模型压缩比大于50:1，功耗不超3W；研制适用于电力系统计算的低功耗、高性能的专用处理

器，以及相应的编译器、电力计算通用算法库。3.2热点研究领域

——人工智能

标志性成果3031TCP/IP管理中心研发了智能用电双向交互系统和综合应用互动集成系统，实现对家庭/小区用电设备的统一监控与管理，实现实时和非实时信息的高度集成、共

享与利用；通过电脑、

自助终端、智能交互终端、智能监控终端、

电话、手机等互动渠道，实现电网与用户之间智能交互。周界防范电子巡更闭路监控出入口管理停车场管理门禁对讲3.2热点研究领域

——用户互动智能家电智能灯光智能窗帘中央控制器居家安防手机电脑332互联网+能源3能源+互联网4能源互联的综合优化能源

互联网1能源互联的网商业模式基础设施技术集成能源品类3个学派、4个分支能源的互联网目录34能源互联的综合优化也称为多能互补、

综合能源优化、

泛能

网等。主要是指将风、光、

水、

热、

电、

冷等多种能源形式集成起来，以不间断供能、

新能源消纳、

提高能效、

经济效益

最好为目标，进行协调优化，互补运行，建立起完整的供能、

用能、控能系统。4.1

内涵35岛屿多能互补综合能源服务热点电热联合调度紧密依托储能技术园区多能互补城市多能互补4.2热点研究领域36光伏发电系统储能系统风力发电太阳能空调系统流量表温度采集器分布式电源

监测终端4.2热点研究领域——园区的多能互补冷水机组系统冰蓄冷系统太阳能热水系统蓄热式电锅炉系统地源热泵系统国网客服中心园区级能源互联网：利用太阳能、风能、地热能多种可再生能源建设满足园区负荷需求的能源供给网络

；以能源网运行调控平台驱动冷、热、电、热水多种能源协同生智能水表冷热温控器能效管理系统智能电表智能照明智能家居产，实现园区能源生产与消费需求的动态匹配。

100%电能替代可再生能源利用率

29%3738能

源

互联

网能源互联的网基础设施网为平台网络枢纽、再电气化能源平台、市场平台电为核心、网为平台互联网+能源商业模式业态创新孕育新模式、新业态的创新平台新业态、新模式是未来能源系统

持续发展的内生动力能源+互联网技术集成融合发展融合多能转换技术、智能控制技

术和现代信息技术智能互联智慧能源系统能源互联的综合优化能源品类多能互补多能转换广域泛在、开放共享两个替代（本质上是让清洁能源都转换为电、让各种用能形式都

使用电）角度

侧重点概念体系中的关键词5能源互联网学派的比较39能

源

互联

网能源互联的网基础设施网为平台大容量储能技术是其四大热点技术之一，储能技术的