团队成立背景

建设“清洁低碳、安全高效”的新一代能源系统是支撑我国双碳目标实现的关键，综合能源系统、虚拟电厂、能碳监测管理是实现上述目标的能源互联网关键技术。

综合能源系统通过电-气（氢）-热（冷）等多能流互补协同利用，提升能源综合利用效率，提高新能源消纳能力，成为能源行业发展的重要趋势，列入我国“十四五”能源领域科技创新规划重点任务。但由于电-气-热(冷)等多能流缺乏有效协同，导致跨能流连锁事故频发、新能源消纳能力和综合能效提升受限，成为制约综合能源系统发展的重大技术瓶颈。如何保障综合能源系统的安全高效协同运行，已成为制约综合能源系统发展的重大技术瓶颈，亟需研制多能流综合能量管理系统（IEMS）。

新能源迎来飞跃式发展的同时，供给侧面临高比例、强随机性新能源接入的问题，同时我国火电机组比例由2016年的64%下降到当前的56.1%，而负荷峰值逐年增加，电网保供电难度增加，电网安全经济可靠运行和可再生能源高效消纳面临重大挑战。虚拟电厂作为挖掘新型灵活性的重要技术，是新型电力系统环境下电网灵活性的重要来源，有效利用分布式电源、储能、电动汽车、可中断负荷等海量灵活性资源，提高电网保供电和新能源消纳的能力。

作为最大的能源消耗和碳排放国，我国提出了2030年碳达峰，2060年碳中和的新目标。中国90％的碳排放来自能源领域，电力行业贡献了中国 45% 的二氧化碳排放量，居所有行业之首，由此可见能源是双碳的主战场，电力又是其中最重要的领域。为了实现碳排放量和碳排放强度的双控，需要能碳监测、分析和管理系统实现更准确、及时的碳排放监测和分析，提供关键技术和数据支撑。

因此组建“能源互联网能量管理与运行控制团队”，研究综合能源系统能量管理与运行控制、虚拟电厂能量管理与运行控制、能碳监测、分析与管理技术，研发能源互联网运行控制的关键装置系统，保障能源互联网的安全、高效、绿色运行。

团队对能源互联网创新发展的推动作用

来自清华大学电机系复杂网络能量管理与运行调控团队的技术人员，组建“能源互联网能量管理与运行调控团队”，围绕能源互联网重大战略需求，加强前瞻技术研究和应用，致力于综合能量管理、虚拟电厂、能碳管理领域的创新研究，力争成为能源互联网技术创新的领跑者。团队拟解决多能流协同运行难、社会分布式资源聚合难、碳排放监测与管理难等问题，打破不同能源系统间、分布式资源和电网间的数据壁垒，推动能源系统的数字化、智能化、互动化和低碳化，打造能源互联网绿色低碳、安全高效、开放共享的智慧大脑。

多能流是能源互联网和综合能源系统的共性特征，需要多能流综合能量管理系统IEMS作为运行控制大脑。本团队研究成果开拓了多能流能量管理新方向，引领了多能流综合能量管理技术的发展与进步，属于国际首创，研发了国内外首套综合能量管理系统，实现了从纯电流到多能流的技术跨越。

虚拟电厂技术是提高电网灵活性、降低用户用能成本、促进新能源消纳的重要措施，作为新型电力系统的重要技术方向，得到了电网公司以及其他企业的大量关注。本团队研究成果将多能灵活性向电灵活性等效，破解资源参与电网互动面临的高不确定性、复杂性和实时性难题，推动了虚拟电厂从离线到在线、从离散到连续的技术跨越。

能碳监测、分析与管理是政府科学决策、精准施政的重要支撑。高效的能碳管理，依赖从数据到行动的闭环，与企业向智能化方向转型需求高度重合。本团队研发的相关技术和系统在碳排放/碳排放强度监测、碳流分析、追踪与溯源、低碳调度、碳资产管理等领域应用，是山西省能源革命和双碳目标可控达成的系统性抓手，应对碳排放总量和碳排放强度双控的国家迫切需求。

团队介绍

团队源自清华大学复杂网络能量管理与运行调控团队，具有40余年电网EMS研发经验（国内最早团队之一），研发了中国第一个能量管理系统高级应用软件，研制了智能电网EMS家族，应用于国内100余个地区及以上电网，并出口美国PJM电网。聚焦复杂能源系统的安全、高效、低碳运行，研究对象及产品应用领域与时俱进：传统电力系统—智能电网—能源互联网。

负责人介绍

潘昭光：清华大学博士、博士后，IEEE Member。获教育部高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术) 自然科学奖一等奖。发表论文60余篇（SCI20余篇），入选ESI高被引论文和热点论文各1篇，入选领跑者5000论文1篇，授权中国发明专利28项。作为主要完成人研发了国内外首个综合能量管理系统IEMS，参与多个国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目。

团队风采

1、综合能量管理系统（IEMS）

以电、热、冷、气、氢多能耦合的综合能源系统为研究对象，提出了多能流能量管理的理论及系列关键技术（状态估计、潮流分析、安全评估、优化调度等），创建了综合能源系统分析的统一能路理论，研发了国内外首套多能流综合能量管理系统，将能量管理对象从“纯电流”拓展为“多能流”，攻克了多能流综合能量管理系统在大规模系统在线运行的难题。

2、虚拟电厂

以建筑、充电桩、储能等分布式资源为对象，构建虚拟电厂调控技术体系，提出了海量多能异质资源规范化建模、集群高效动态聚合等值、在线闭环优化调控技术，将多能灵活性向电灵活性等效，破解资源参与电网互动面临的高不确定性、复杂性和实时性难题，提升电网安全供电和新能源消纳能力。

3、能碳管理

以电网和企业碳排放为主要研究对象，融合电网实时运行数据、营销数据、交易数据等多方信息，构建以电网全电压等级碳流计算与溯源的电力系统源网荷储全环节碳排放分析新模型和新方法，为度电赋予碳标签，计算时空变化的节点碳排放因子，提高碳排放计量的精细程度，细化碳排放主体责任划分，引导用户使用低碳电力（时间、空间和绿电交易），支撑电网精细化的碳资产管理，推动电力行业和全社会的精准减碳。