摘要：随着社会的发展，我国的现代化建设的发展也有了相应的进步。建设能源互联网是推动我国能源革命的重要途径之一，能源互联网能够在最大程度上提高能源利用效率，引导能源消费向着集约化、清洁化的方向发展。除了能源设备的互联，能源互联网也着眼于海量分布式设备之间的信息交互与协调，以实现能量与信息的双向流动。海量信息的存储、计算需要依赖于强有力的信息设备的支持，而信息设备中发展最迅速的是具有互联网规模范围的数据中心。随着数据中心的不断铺开建设，其能耗已经上涨到十分可观的水平。2015年，国家能源局《关于印发国家绿色数据中心试点工作方案的通知》指出，我国数据中心发展迅猛，总量已经超过40万个，数据中心年耗电量超过全社会用电量的1.5%。据预测，到2020年，数据中心预计将消耗约8%的全球电力。而对于数据中心运营商而言，能耗费用也是其主要的运营支出，单个数据中心运营商每年所支付的能耗费用支出可能高达上千万元。在高额的能耗费用面前，数据中心的发展裹足不前，因此实现高效的能量管理，减少能耗费用成为了数据中心产业亟需迫切解决的问题。
关键词：能源互联网；大数据技术；应用
引言
能源互联网作为新型智慧能源系统，属“新基建”中的融合基础设施范畴，将从数字化、网络化、智能化三个阶段和层级来实现能源电力体系的转型升级和业态创新。传统的智能电网建设模式以试点示范为引领，形成了分割的、纵向的微缩模型，但缺少关键的规模因子，因而难以形成关联性的效应验证，譬如大数据，在局部试点中难以开展大样本泛化分析。而能源互联网是以数据驱动、元素互联为主要特征，在实践方法论和发展路径上需要“合纵连横”，从而实现大连接、规模化、层次化、标准化和全景化。
1能源互联网
能源互联网是基于互联网、融合信息网和能源网的优势而形成的巨大“广域网”，以互联网技术带动能源行业信息的互联互通，实现行业中各种资源的开放共享，是互联网+能源的深切体现。它以电力系统为核心，以互联网为支点，以可再生能源为主体，与天然气网络、交通网络等相关体系融合构成庞大的多网络系统。能源体系和互联网技术能够融合，是以两者的特性和实际应用为根据的。从经济和当前技术应用角度来看，在现有能源体系中，电力能源系统已处于十分重要的位置，并且已建成了相对于其他能源方式的大规模传输网络。从某种角度上看，当前的电力系统网络是最具有互联网特征的网络。以上这些优势决定了电力能源在诸多能源类型中将会起到枢纽作用。同时，电力网络将成为能源转化和利用的核心平台，是能源互联网中的关键物理基础。作为一种全新的能源模式，能源互联网通过互联网技术实现大范围的“源-网-荷-储”统筹管理。基于能源体系和互联网的特性，融合而成的能源互联网具有接纳多元能源的包容性，接纳多方用户参与的开放性，跨学科多方位的系统性，涉及能源各环节、用户数量巨大的泛在性，横纵向联合、优化高效的互动性，管控全过程的智能性。
2技术发展趋势
能源互联网中的感知技术本征在于促进能量流和信息流的深度融合，它是以计量、测量、传感、标识、定位等为手段，将物理世界的可认知状态量值变化反映出来变成数字的基本过程，其载体包括微型传感器、表计、电子标签、量测装置、采集终端、边缘网关等，在结构上分为前端传感与信号处理、中间计算与加密、后端通信及输出、底层电源与取能，在功能上实现能源互联网的状态感知、量值传递、环境监测、行为追踪，以海量感知数据驱动业务融合与智能应用。随着传感技术与集成电路技术、通信技术的融合，与传统传感技术相比，先进智能感知技术呈现多样化的发展趋势。1）感知的在线化与网络化。传感技术由分布式多传感器系统逐渐发展至传感网络、广域物联网系统，逐渐由局域量测升级为感传一体、全网互联，并以实时在线的方式获得更高的响应与决策速度。
随着低功耗广域网、5G工业物联网、卫星空天地一体化网络技术的迅猛发展，良好的数据传输基础设施也将为感知的在线化与网络化提供条件。2）传感器的微型化与模块化。越来越多的微机电系统（Micro-MlectroMechanicalSystem，MEMS）与集成电路融合，传感器也在向以MEMS为基础的微型化发展。同时微纳制备工艺也为传感器的模块化设计提供了可能性，电路调理单元、计算单元、连接单元、供电单元等均可以标准接口进行快速组装与适配，有效降低研发与生产成本。3）传感器的集成化与低功耗。特种光纤、石墨烯、液态金属、高分子聚合物等新型材料获得长足发展，传感器的功能也得到拓展，推动了多参量复合传感器的研发与并行感知技术的实现；同时，低功耗设计及电磁场、振动、摩擦、温差、光照等环境自取能技术促进传感器功耗及续航能力达到更优水平，为传感器的规模应用提供了有力支撑。
3大数据在能源互联网中的应用研究
国内对大数据在能源互联网中应用早已展开了广泛研究，有的甚至已建立模型，以利于后续的实际应用。针对清洁能源的开发利用，分析了5个典型应用场景——能源生产和消费预测、新能源政策分析和评价、参与者行为分析、运行方式安排、安全风险分析。设计了分布式电源云服务与大数据分析平台业务架构、应用架构、数据架构及物理架构，用于支撑不同地区、不同用户的定制化服务和平台的智能化管理。依托智能电网创新示范区建设工程，结合当地新能源的结构组成特点，构建了应用于城市能源互联网的智能电网框架模型，分析了分布式智能管理和开放式的公共服务模式，为未来城市能源互联网的管理和商业模式提供了新途径。针对电网系统中存在的设备用户种类繁多、特性存在差异大等问题，对配电网实行全景监测的系统架构，将软硬资源层作为基础，数据整合层进行数据收集，业务逻辑设计及数据分析层进行数据分析，功能实现层完成不同角度、场景的功能任务，从而实现多维度全景立体监测，为配电网的规划、建设和运维提供决策依据。针对电网规划过程中不确定因素的数学模型类型不一致情况，考虑可再生能源出力概率模型和预测负荷区间模型的输电网规划方法。该方法涉及的模型使用大数据并结合相关函数和算法建立，体现了大数据技术在能源互联网中的应用。
结语
新型智能感知核心技术的突破，将成为推动能源产业发展、持续科技创新的关键推手，需要率先突破。因此，通过自主研究具有世界先进水平的智能感知技术，可以提升我国自主创新能力，形成规模效应，实现自主可控、建立产业生态并打造领军企业，具有重大的战略意义。本文在深入分析智能感知技术内涵的基础上，对能源互联网智能感知技术现状与发展趋势进行了分析，梳理了智能感知核心技术框架，总结了用于智能感知技术领域的标准体系，研究了应用于“源–网–荷–储–资”相关环节的感知应用布局，探讨了智能感知技术的建设路径，并对智能感知技术未来的发展方向进行了展望。本文旨在对能源互联网智能感知技术研究及其应用提供参考。
参考文献
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