能源大数据分析理论与实践 课件 7.能源系统.pptx

能源系统07EnergySystem

7.1什么是能源定义能源也称能量资源或能源资源，是指可产生各种能量（如热能、电能、光能等）或可做功的物质的统称。在物理学中，能源定义为动力的源头，它可以产生不同形式的能量，是人类活动的物质基础。分类能源的形式多种多样，可以按不同的方式（来源、形式和使用方式等）对能源进行分类。按照能否再生、使用类型、产生方式、污染程度分类。

7.2.1什么是能源系统能源系统概述：能源系统是指煤炭、石油、天然气等一次能源从开采、加工、转换、传输、分配直到最终使用的各个环节组成的系统。能源系统的概念如图7-2所示。图72涵盖了能源的全生命周期，从能源的开采或生产加工，到能源的传输和分配，再到最终的能源消费和利用。能源系统既包括各种技术、设施、设备，还包括与能源相关的经济、社会和环境因素。

7.2.2能源系统的分类按能源类型：?化石能源系统（FES）?可再生能源系统（RES）?核能系统（NES）按规模大小：?中心化能源系统（CES）?分布式能源系统（DES）按用途：?工业能源系统（IES）?交通能源系统（TES）?居民与商业能源系统（RCES）按研究的地域大小和范围：?世界能源系统（WES）?国家能源系统（NES）?城市能源系统（UES）?农村能源系统（RES）?企业能源系统（EES）四种分类方式

7.2.2典型的能源系统1）煤炭系统煤炭系统包含煤炭的生产、加工、运输、利用及相关环保措施等全过程，如图所示。2）油气系统油气系统涵盖了从油气资源勘探到油气应用的整个过程，包括勘探、开采、生产、加工、运输和利用等多个环节，如图所示。

7.2.2典型的能源系统3）电力系统电力系统是一个复杂的基础设施，用于生产、运输、分配和管理电能，以满足社会、工业和个人的用电需求，如图所示。

7.2.3电力系统的演化（1）分散式电力系统。在电力技术发明之初，电力生产和利用的技术水平相对较低，这一时期，人们的电力需求主要由技术水平落后、发电规模较小、空间分布零散的电力系统来满足。因此，这一时期电力生产和消费的模式基本上是自给自足的，这种分散式电力系统是相对独立的，运行效率低。

7.2.3电力系统的演化（2）集中式电力系统。在工业化生产时期，电力生产、传输和利用等技术取得了显著进步，电力部门成为重要的独立工业部门，大型集中式发电成为电力供应的主要方式，以满足工业化生产的大规模电力需求。集中式电力系统的集中化生产、远距离传输和持续用能保障等特征，为提高电力供给的稳定性和可靠性提供了重要支撑。然而，以燃煤发电为主的集中式火力发电带来了许多严重的环境污染问题。此外，集中式电力系统在电力服务灵活性、多样性、个性化等方面的不足日益显现。

7.2.3电力系统的演化（3）分布式电力系统。随着大型集中式发电带来的资源环境问题日益严峻，建设绿色低碳、灵活高效的电力系统的需求愈加迫切。基于风力发电、光伏发电等可再生能源发电及储能相关技术，并在先进的系统优化控制和智能决策技术的支撑下，小型化、多样化、灵活化的分布式发电系统和微电网得到快速发展，成为电力开发和利用的重要形式。作为集中式电力系统的重要补充，分布式电力系统受到越来越多的关注，对于促进电力供需平衡，提高电力利用效率，增加可再生能源消纳，推动电力系统绿色低碳转型具有重要意义。

7.2.3电力系统的演化（4）智能互联电力系统。智能互联电力系统结合互联网、5G、云计算、大数据、人工智能等技术，实现能源系统的数字化、智能化、绿色化、网络化和互动化。这一系统覆盖能源生产、传输、存储、分配和消费全链条，推动能源互联网、智慧能源、综合能源服务、泛能网、虚拟电厂等概念发展。在智能互联电力系统中，电力大数据成为关键战略资源，数据分析、优化与智能决策是提升系统高效稳定运行和创新服务模式的核心驱动力。

7.3能源互联网与智慧能源能源互联网的内涵能源互联网是以电力系统为核心，以智能电网为基础，以接入分布式可再生能源为主，采用先进信息和通信技术及电力电子技术，通过分布式智能能量管理系统（IntelligentEMS，IEMS）对分布式能源设备实施广域协调控制，实现冷、热、气、水、电等多种能源互补，提高用能效率的智慧能源系统。能源互联网的结构如图所示。能源互联网的结构

7.3能源互联网与智慧能源我国的分布式能源系统主要以分布式光伏发电系统、天然气分布式能源系统、分布式风力发电系统为主。分布式光伏发电系统天然气分布式能源系统分布式风力发电系统分布式光伏发电系统特指在用户场地或附近建设，运行方式以用户侧自发自用、多余电量上网，且单点并网总容量小于0.6×104kW、具有配电系统平衡调节功能的光伏发电设施。天然气分布式能源是指利用天然气作为燃料，通过