能源互联网能量路由器工业样机研制与产业化1成果简介本课题从能源互联网自下而上构建开放互联、对等分享的新型能源电力基础设施的需求出发，提出能源路由器是能源互联网实现的关键装备。借鉴互联网的理念、技术、方法和架构，能源路由器效仿信息网络路由器，以实现能量交换能像信息分享一样便捷。借助电力电子、储能以及信息通信技术的发展，本课题结合能源互联网用户需求侧能量交换与互联的需求，研制低压小容量能源路由器。清华大学在国内较早开始开展能源互联网方面的研究工作，提出了能源互联网基本架构、关键技术，并开展能源路由器以及相关信息通信技术等方面的研发工作，并于2014年获得国家自然科学基金委首个能源互联网方面的立项——“能源互联网建模、分析与优化理论研究”，目前参与承担国家电网公司科技项目“能源互联网技术架构研究”“能源互联网信息通信体系架构研究”和“全球视角下能源互联网的系统构建理论及情景分析”等直接能源互联网相关研究。2015年4月，清华大学成立了包括电机、信息、热能、材料等多院系参与的跨学科能源互联网创新研究院。课题负责人清华大学曹军威在能源互联网领域率先发表文章10余篇，出版能源互联网专著1本，主持国家自然科学基金委首个能源互联网面上项目，开展能源路由器前期研究和设计，能源互联网研究成果获得学术和产业界的广泛关注。目前是国家发改委“中国能源互联网产业技术发展研究课题”专家组首席专家，2015年担任国家能源局 “互联网思维与技术对于能源互联网的发展借鉴”课题负责人，2014年担任国家能源局“中国能源互联网发展战略研究课题”专家组专家。装置的主要创新点如下： l 能源路由器实现开放式即插即用的能量交换与路由；l 能源路由器支持多路可扩展的新能源和动态负荷接入；l 能源路由器解决瞬时平衡的能源互联网能量管理；l 能源路由器实现信息—能量融合的基础设施一体化；l 能源路由器在海淀北区能源互联网项目示范应用； 性能参数： l 研制自治微网能源路由器和小批量实现，传输电压等级为低压380V，系统容量达到百kVA级，响应时间小于10ms，接入电源类型不少于2种，负荷类型不少于3类。 l 能源路由器可实现基本的能量路由功能，还可提供可扩展的工作模式：潮流调节模式（增加有功、无功统一调节；功率因数达到95%以上）和电能质量调节模式（增加电能质量暂态、稳态指标的统一调节；暂态电压补偿能力超过30%，电流谐波含量小于5%）。2应用说明海淀北区能源互联网项目：未来海淀北部地区将发展成为集产业、居住及配套、生态涵养、湿地、旅游、农业生产等多种功能的综合性区域。本次海淀北区规划建设能源互联网示范基地的地区主要以3#翠湖组团和4#永丰组团为落地点，前期以翠湖组团为启动区。能源互联网和能源路由器在发挥作用的同时，其优化指标也是多元化的。能源互联网在解决环境、减排、气候等方面的问题可以有所贡献，可以全面体现能源互联网的经济和社会效益。能源路由器是能源互联网的核心器件，能源路由器要解决能源利用效率、新能源的接入、电能的局域消纳等。3效益分析能源路由器是能源互联网的核心重大装备，未来电网发展趋势会以大量电力电子装置呈现，电能路由器以电力电子技术为基础，电能路由器未来能替代电力变压器、电力电子装备等，加上随着新能源和分布式新能源的发展，新能源的接入成为能源路由器的最大推手，市场规模达到百亿以上。4合作方式转让或者联合推广。5所属行业领域电子信息领域。