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型、 能源生产环节的规划、 源－网环节的协同规划、 能源消费环节的规划、 规划模型的求解方法
这几个方面对能源互联网的规划进行了分析、 探讨。 最后对能源互联网的规划的未来研究方向
进行了展望。

关键词： 能源互联网； 耦合多能源系统； 能量枢纽； 热电联产； 优化规划； 需求响应

０ 引言

人类生产、 生活活动对能源有着巨大的需求， 但化石能源的储量有限， 不足以支撑社会的
长久发展， 同时大规模化石能源的低效使用对环境造成了巨大的污染。 能源危机、 环境污染催
生了人们对可持续、 清洁、 高效的能源系统的迫切需求， 近几年， 国内外的专家、 学者对电、
气、 热等多种能源的统筹协调利用进行了深入的研究。 随着互联网技术在近 ２０ 年取得的快速发
展， 先进的互联网信息通信、 控制技术被广泛应用在能源系统中。 能源、 信息技术的深度融合
催生了新的能源利用体系———能源互联网。

２０１１ 年美国学者杰里米． 里夫金在著作《 第三次工业革命》 ［１］ 中率先提出了能源互联网的概
念， 并给出了能源互联网的特征： 以可再生能源＋互联网为技术核心， 实现电网中可再生清洁能
源、 电动汽车的广泛接入， 实现能源的公平交易和高效综合利用。 这种借助互联网信息技术改
善能源行业的想法一经提出， 就受到了国内外学术界和产业界的广泛关注， 成为了继智能电网
后又一前沿发展方向和重要课题。

美国国家科学基金早在 ２００８ 年资助了 ＦＲＥＥＤＭ 项目［２］ ； 同年， 德国联邦经济技术部与环境
部发起了 Ｅ－ｅｎｅｒｇｙ 项目［３］ ； 日本成立了 “ 数字电网联盟” 用互联网的方式优化电力系统的运
行［４］ 。 在国内， 经过最初的互联网和能源行业融合改进可行性的探讨， 能源互联网作为中国未
来能源体系的发展方向获得了广泛认同。 国内学者不仅对于能源互联网的基本概念［５－６］ 、 框架组
成元素［５－８］ 、 涉及 的 关 键 技 术［７－８］ 进 行 了 较 为 详 细 的 论 述， 也 针 对 能 源 互 联 网 的 信 息 技 术 支
持［９－１１］ 、 商业模式［１２］ 、 风险评估［１３－１４］ 、 多能源系统的优化运行和规划［１５－１７］ 进行了初步探索， 切
实推动了中国的能源互联网相关研究的发展。

能源互联网是未来能源系统的发展方向， 对能源互联网进行优化规划是能源互联网从理论
到工程实践的基础。 只有在先进的、 合理的能源互联网规划理论的指导下， 全面大规模的能源
互联网的建设工程才可以顺利实施。 现阶段， 国内外的能源互联网的众多示范性项目正在如火
如荼的建设， 这些示范性工程的实施又可以帮助逐步完善规划理论体系， 为之后的能源互联网
的大规模工程建设奠定理论基础。

考虑到能源互联网元件众多， 规模庞大， 无法统一规划， 本文首先按照“ 源－网－荷” 的结构
对能源互联网进行划分， 之后简要介绍了能源互联网规划建模的基础： 多种能源的负荷预测，
适用于多能源转化的数学模型—能量枢纽［１８］ ， 耦合的多能流潮流模型。 基于此， 从基本的优化
规划模型、 能源的生产环节规划、 能源系统的源、 网环节的协同规划、 能源的消费环节规划、
规划模型的求解方法这几方面对能源互联网的规划进行了分析讨论。 最后本文给出了能源互联
网规划的几个未来研究方向。

１ 能源互联网的结构划分

能源互联网包含电力、 天然气、 热等多种能源系统， 规模庞大， 元件众多， 作为整体进行
统一优化规划难度过大。 为了减小规划难度， 提升规划模型的准确性和可行性， 本文基于现有
能源互联网的框架的相关研究［５－８］ ， 将能源互联网按照能源的生产环节（ 源） －能源的传输环节

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