[科普中國]-能源路由器

能源路由器可以實(shí)現(xiàn)不同能源載體的輸入、輸出、轉(zhuǎn)換、存儲，是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心裝置。

簡介2008年，美國北卡萊羅納州立大學(xué)Alex Q. Huang主持開展美國國家科學(xué)基金項(xiàng)目FREEDM（The Future Renewable Electric Energy Delivery and Management Systems） ，希望將電力電子技術(shù)和信息技術(shù)引入電力系統(tǒng)，在未來配電網(wǎng)層面實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)理念，效仿計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心路由器，他們提出了能源路由器（energy-router）的理念。

中國電力科學(xué)研究院配電研究所經(jīng)研究和提煉后，將“能源路由器”定義為：它是融合電網(wǎng)信息物理系統(tǒng)的具有計(jì)算、通信、精確控制、遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)、自治，以及即插即用的接入通用性的智能體，具有如下基本特點(diǎn)：采用全柔性架構(gòu)的固態(tài)設(shè)備；兼具傳統(tǒng)變壓器、斷路器、潮流控制裝置和電能質(zhì)量控制裝置的功能；可以實(shí)現(xiàn)交直流無縫混合配用電；分布式電源、柔性負(fù)荷（分布式儲能、電動汽車）裝置即插即用接入；具有信息融合的智能控制單元，實(shí)現(xiàn)自主分布式控制運(yùn)行和能量管理；集成堅(jiān)強(qiáng)的通信網(wǎng)絡(luò)功能

作用能源路由器可以實(shí)現(xiàn)不同能源載體的輸入、輸出、轉(zhuǎn)換、存儲，實(shí)現(xiàn)不同能源形式的互聯(lián)互補(bǔ)、生產(chǎn)與消費(fèi)環(huán)節(jié)的有機(jī)貫通，實(shí)現(xiàn)不同特征能源流的融合。

可以支持廣域能源網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)；既可以是大型水電廠、風(fēng)電場、光伏電站能源生產(chǎn)，也可以是園區(qū)、樓宇、用戶本身的能源生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商及分散發(fā)電與用戶即時協(xié)作，提供無所不在的能源服務(wù)。

在具體的轉(zhuǎn)換技術(shù)中，除了功率之外，還增加了一個信息流，這樣很恰當(dāng)?shù)脑诨ヂ?lián)網(wǎng)的里面能夠發(fā)揮它自己的作用。

對于一個局部能源網(wǎng)絡(luò)，為了不引起系統(tǒng)范圍內(nèi)的影響，必須維持其接口處的電壓和電流水平，例如維持與外界的功率（有功、無功）交換。

重要性能源路由器作為能源互聯(lián)網(wǎng)的核心裝置，具有能源交互、智能分配、緩沖儲能等一系列功能。能源路由器的實(shí)現(xiàn)，既離不開電力電子技術(shù)的進(jìn)步，還有賴于大規(guī)模儲能技術(shù)的發(fā)展。儲能相當(dāng)于能源互聯(lián)網(wǎng)中的緩存，是拓?fù)浼軜?gòu)下能源交互的必備條件。雖然大規(guī)模儲能面臨效率、成本、容量等技術(shù)問題，但包括電池儲能、機(jī)械儲能、氫氣(天然氣)儲能、深冷儲能在內(nèi)的一系列儲能技術(shù)正在蓬勃發(fā)展。一旦大規(guī)模儲能技術(shù)取得突破，相信電力電子技術(shù)必會跟上步伐，能源路由器的問世就可以期待，能源互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)景也才會真正實(shí)現(xiàn)。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

黃倫先 - 副教授 - 西南大學(xué)