能源互聯(lián)網(wǎng)正孕育新一輪產(chǎn)業(yè)革命

　　

　　首先，能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)能有效支撐能源消費和供給革命。我國現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)以化石能源為主體，新能源和可再生能源比例偏低，能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展日益受到生態(tài)環(huán)境的制約。依托于能源互聯(lián)網(wǎng)這一技術(shù)平臺，實現(xiàn)傳統(tǒng)能源與可再生能源協(xié)同發(fā)展，實現(xiàn)能源點對點自由交易，解決集中式與分布式可再生能源消納問題，從而提高可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重，推動能源消費中的“兩個替代”，提升用戶用能體驗，構(gòu)建清潔、高效的能源供需新模式，為能源消費和供給革命提供重要支撐。

　　

　　其次，能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)能有效支撐能源技術(shù)和體制革命。當(dāng)前我國能源技術(shù)創(chuàng)新和體制創(chuàng)新已進(jìn)入深水區(qū)，能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建，能夠為一次、二次能源的傳輸、配送、轉(zhuǎn)化及利用提供技術(shù)支撐，為不同類型分布式能量單元、儲能、電動汽車以及相關(guān)負(fù)載設(shè)備提供并網(wǎng)接口，為市場中各參與主體創(chuàng)造一個基于能源開發(fā)與消費的開放、靈活信息交互和創(chuàng)新平臺，從而顛覆了能源行業(yè)自上而下的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，形成扁平化的行業(yè)新格局。這個過程將有效引導(dǎo)各類技術(shù)創(chuàng)新要素集聚，產(chǎn)生萬眾創(chuàng)新的“聚變效應(yīng)”，并為能源體制創(chuàng)新源源不斷地提供新 思想、新動力，最終推動能源生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系革命。

　　 

2、關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)的總體構(gòu)想

　　

　　電力具有的高效、快速的傳輸性質(zhì)，較高的能源轉(zhuǎn)化效率以及在終端能源消費中的便捷性，決定了智能電網(wǎng)將成未來我國能源互聯(lián)網(wǎng)中的資源配置中心，是實現(xiàn)能源互聯(lián)、能源綜合利用的紐帶和核心。

　　

　　從目前的認(rèn)識來看，信息雙向流動和數(shù)據(jù)交互將在未來的產(chǎn)業(yè)組織中占據(jù)越來越重要的位置，傳統(tǒng)自上而下的剛性組織架構(gòu)將被靈活的、適應(yīng)性更強(qiáng)的扁平化組織取代，而互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)為這種扁平化組織結(jié)構(gòu)提供了充分的技術(shù)支撐。構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)的基本邏輯是：將開放、對等、共享、互聯(lián)的互聯(lián)網(wǎng)理念融入能源體系，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、先進(jìn)控制技術(shù)等技術(shù)手段逐步消除各類能源網(wǎng)絡(luò)之間的隔離性以及能源供應(yīng)體系中的供需界限，打破相對封閉的行業(yè)格局。鑒于此，能源互聯(lián)網(wǎng)形態(tài)至少應(yīng)包含以下元素：一是泛能源系統(tǒng)。即煤、油、氣、熱、電等一、二次能源協(xié)同發(fā)展，以用戶用能體驗為核心，打通相關(guān)能源品類之間的轉(zhuǎn)化通道，并突出各類能源之間的“可替代性”，為實現(xiàn)“兩個替代”奠定基礎(chǔ)。二是扁平化系統(tǒng)。即推動信息與能源基礎(chǔ)設(shè)施高度融合，通過信息技術(shù)實現(xiàn)供能、輸能、用能等各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)優(yōu)化，打破能源產(chǎn)業(yè)傳統(tǒng)的供需界限，并推動不同體量的能量單元具有平等的市場地位。三是開放式系統(tǒng)。有兩層含義：一方面，開放的體系結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)可再生能源、儲能、電動汽車以及相關(guān)用能裝置的“即插即用”;另一方面，開放的商業(yè)形態(tài)，能量流、信息流、價值流三流自由雙向交互，有效聯(lián)結(jié)能源生產(chǎn)和消費，信息指導(dǎo)能量，能量提升價值，并衍生出各具特色的商業(yè)形態(tài)。

　　

　　能源互聯(lián)網(wǎng)的主要功能至少應(yīng)包含以下幾個方面：一是提升能源利用效率和資源配置水平。能源互聯(lián)網(wǎng)將最大程度地促進(jìn)多類型能源互聯(lián)、互通、互補(bǔ)，推動能源供需協(xié)調(diào)互動，實現(xiàn)輕資產(chǎn)增量對重資產(chǎn)存量的盤活，并更好地促進(jìn)能源市場發(fā)展，促進(jìn)能源回歸商品屬性，從而提高整個系統(tǒng)的能源利用效率和資源配置水平。

　　

　　二是提升能源系統(tǒng)的清潔低碳發(fā)展水平。基于能源互聯(lián)網(wǎng)平臺，集中式和分布式可再生能源、儲能設(shè)備以及負(fù)載設(shè)備能夠無差別對等互聯(lián)，系統(tǒng)對可再生能源的消納能力將大幅提升。此外，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及思維與傳統(tǒng)化石能源產(chǎn)業(yè)融合，將有力提升傳統(tǒng)化石能源開發(fā)利用的精細(xì)化程度，從而大大提升系統(tǒng)的清潔低碳發(fā)展水平。

　　

　　三是提升能源行業(yè)管理精細(xì)化水平。基于能源互聯(lián)網(wǎng)平臺，能源生產(chǎn)、傳輸、交易、消費等信息和數(shù)據(jù)能實時產(chǎn)生、記錄和分析，為能源統(tǒng)計預(yù)測，能源規(guī)劃、能源市場監(jiān)管和能源安全監(jiān)管提供數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)，從而提升能源行業(yè)管理的科學(xué)化和精細(xì)化水平。

　　

　　四是提升用戶用能體驗和效益。能源互聯(lián)網(wǎng)可實現(xiàn)自下而上能量自治單元之間的對等互聯(lián)，每一個能源的消費者，同時都可以是能源的生產(chǎn)者。此外，用戶可基于能源互聯(lián)網(wǎng)平臺，對用能設(shè)備進(jìn)行精細(xì)化管理，提升用能效益;同時，各類參與主體可進(jìn)行點對點的能源自由交易，增加用戶對能源的自主選擇權(quán)，提升用能體驗。

　　

　　五是提供一個基于能源開發(fā)與消費的開放式創(chuàng)新平臺。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為能源產(chǎn)業(yè)注入充足的信息對稱性和系統(tǒng)透明度，為能源系統(tǒng)內(nèi)的參與者提供了一個基于能源開發(fā)與消費的開放式創(chuàng)新平臺，并為各類參與者提供了平等的參與機(jī)會和創(chuàng)新舞臺，將促使每一個參與者將創(chuàng)造性發(fā)揮到極致并形成“聚變效應(yīng)”。

　　

3、智能電網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)支撐平臺和資源配置中心

 

　　(一)智能電網(wǎng)的發(fā)展過程隨著電力電子技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)以及“大數(shù)據(jù)”技術(shù)的發(fā)展，智能電網(wǎng)的內(nèi)涵也不斷得到深化，從最早強(qiáng)調(diào)電網(wǎng)自動控制與保護(hù)，逐步發(fā)展到注重網(wǎng)絡(luò)信息流的價值以及電網(wǎng)中能量流與信息流的整合。簡單來講，目前對于智能電網(wǎng)的定義就是將ICT技術(shù)、自動遠(yuǎn)程控制技術(shù)和先進(jìn)的輸配電基礎(chǔ)設(shè)施高度集成而形成的新型電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其已經(jīng)具有以下幾點特征：第一，系統(tǒng)自愈性。智能電網(wǎng)具有先進(jìn)監(jiān)測與控制設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)自動故障檢測，對網(wǎng)絡(luò)中突發(fā)情況做出反應(yīng)，隔離故障器件或者局部網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的快速重構(gòu)以及各局部網(wǎng)絡(luò)的孤島與并網(wǎng)運行狀態(tài)的平滑切換，保證系統(tǒng)內(nèi)正常的電力供應(yīng)。

　　

　　第二，兼容開放性。智能電網(wǎng)具有靈活的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，能夠接納各類型發(fā)電設(shè)備、儲能設(shè)備的柔性接入，能夠為集中式以及分布式可再生能源并網(wǎng)提供技術(shù)支撐。

　　

　　第三，交互可視性。智能電網(wǎng)的交互可視性主要體現(xiàn)在：一方面，能夠使用戶直觀地了解系統(tǒng)運行以及自身用能情況，從而更好地協(xié)調(diào)需求側(cè)與供應(yīng)側(cè)資源互動優(yōu)化;另一方面，信息的實時交互能夠使系統(tǒng)與電力市場實現(xiàn)無縫對接，豐富電力市場的參與主體，更好地發(fā)揮市場在促進(jìn)資源優(yōu)化配置方面的作用。

　　

　　(二)智能電網(wǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng)的對接與整合電力具有的高效、快速的傳輸性質(zhì)，較高的能源轉(zhuǎn)化效率以及在終端能源消費中的便捷性，決定了智能電網(wǎng)將成未來我國能源互聯(lián)網(wǎng)中的資源配置中心，是實現(xiàn)能源互聯(lián)、能源綜合利用的紐帶和核心。智能電網(wǎng)作為未來電力系統(tǒng)重要技術(shù)支撐已經(jīng)具備了能源互聯(lián)網(wǎng)一些特征，在智能檢測、智能表計、自動控制、電力電子、數(shù)據(jù)處理、信息交互等多個層面為能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了一定的技術(shù)基礎(chǔ)。

　　

　　首先，智能電網(wǎng)在用戶側(cè)的AMI系統(tǒng)要向雙向、智能、多能源計量(冷、熱、氣、水、電)以及多功能方向發(fā)展，能夠與能源互聯(lián)網(wǎng)中多能源互聯(lián)相銜接。一方面，借助于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、“大數(shù)據(jù)”與“云計算”技術(shù)對AMI系統(tǒng)的通信模塊和數(shù)據(jù)管理模塊進(jìn)行升級，增強(qiáng)其數(shù)據(jù)吞吐處理能力以及信息實時交互功能。

　　

　　能夠?qū)τ脩舾黝愋湍茉聪M數(shù)據(jù)和用能相關(guān)數(shù)據(jù)(比如溫度、濕度、日照強(qiáng)度等)進(jìn)行實時收集，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)運行情況以及市場交易情況的實時信息交互。另一方面，與智能控制終端相互整合。能源互聯(lián)網(wǎng)中AMI系統(tǒng)應(yīng)具有通用的數(shù)據(jù)接口，能夠與可再生分布式電源、分布式儲能、智能用能設(shè)備、移動智能終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，承擔(dān)用戶側(cè)數(shù)據(jù)管理與控制中樞功能，方便為用戶提供涵蓋水、熱、氣、電等多類型能源一體化消費方案，是實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)中需求側(cè)綜合能源管理的重要技術(shù)支撐。

　　

　　其次，在能源供應(yīng)與輸配環(huán)節(jié)，智能電網(wǎng)通過先進(jìn)的電力電子、自動控制、交直流柔性輸電等技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)的自動故障檢測、隔離與修復(fù)，網(wǎng)絡(luò)的快速重構(gòu)，能夠保證各類分布式電源、分布式儲能以及電動汽車的安全接入。智能電網(wǎng)在智能變壓器、集中式與分布式可再生能源發(fā)電和運行技術(shù)、儲能技術(shù)以及超導(dǎo)技術(shù)等方面的技術(shù)積累，使得其能夠為能源互聯(lián)網(wǎng)中各層級的能量管理系統(tǒng)、能源路由器等關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)提供一定的技術(shù)基礎(chǔ)。能源互聯(lián)網(wǎng)是多能源網(wǎng)絡(luò)的耦合，未來能源互聯(lián)網(wǎng)中的能源供應(yīng)與輸配網(wǎng)絡(luò)，不僅要考慮電力網(wǎng)絡(luò)的運行控制，還需要考慮其他能源網(wǎng)路的優(yōu)化協(xié)同，包括各類一次能源的互補(bǔ)協(xié)同控制，各類型能源轉(zhuǎn)化，多類型能源網(wǎng)絡(luò)協(xié)同優(yōu)化運行等相關(guān)技術(shù)解決方案。智能電網(wǎng)需要為各類型能量單元提供具有高度兼容性的并網(wǎng)接口，從而更好地發(fā)揮在能源互聯(lián)網(wǎng)中的資源配置中心和基礎(chǔ)支撐平臺作用。

　　

　　(三)能源互聯(lián)網(wǎng)推動智能電網(wǎng)的外延與發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)是一個泛能源體系，其建設(shè)將會使得各類型能源供應(yīng)與輸配網(wǎng)絡(luò)得到整合和延伸，實現(xiàn)各類能源的互聯(lián)共享，是對現(xiàn)有能源供需結(jié)構(gòu)的顛覆性革命及傳統(tǒng)能源行業(yè)觀念的根本性變革。一方面，能源互聯(lián)網(wǎng)中一次與二次能源最優(yōu)轉(zhuǎn)化技術(shù)，廣義“源—網(wǎng)—荷—儲”協(xié)調(diào)運行技術(shù)以及基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能源市場綜合運行、綜合控制、綜合交易以及針對用戶的綜合能源服務(wù)將最大程度地發(fā)揮智能電網(wǎng)在“源—網(wǎng)—荷—儲”協(xié)調(diào)控制以及優(yōu)化資源配置方面的技術(shù)潛能，同時也使得智能電網(wǎng)的范圍和內(nèi)涵得到擴(kuò)展，向著智能綜合能源網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展。另一方面，能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)過程中，“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”互聯(lián)網(wǎng)思維將為智能電網(wǎng)的建設(shè)營造更為開放的環(huán)境，依托于智能電網(wǎng)，將會衍生出更多的商業(yè)模式和附加價值，從而豐富了建設(shè)參與主體，推動智能電網(wǎng)以及能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

 

4、我國能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的政策建議

　　

　　能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不僅涉及大量相關(guān)高新技術(shù)的攻關(guān)與集成應(yīng)用，也需發(fā)展與之配套的宏觀政策及相應(yīng)的市場機(jī)制。為此，提出以下建議：開展能源互聯(lián)網(wǎng)頂層設(shè)計、能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、能源互聯(lián)網(wǎng)試點示范，同時研究制定能源互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系。

　　

　　能源互聯(lián)網(wǎng)是助推我國能源革命的“下一個風(fēng)口”，是近一個時期我國可能領(lǐng)先世界的為數(shù)不多的幾個領(lǐng)域之一。能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)是一項極為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不僅涉及大量相關(guān)高新技術(shù)的攻關(guān)與集成應(yīng)用，也需發(fā)展與之配套的宏觀政策及相應(yīng)的市場機(jī)制。為此，提出以下建議：一是開展能源互聯(lián)網(wǎng)頂層設(shè)計。從我國能源革命的實際需求出發(fā)，立足世界能源技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展前沿，研究制定我國能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展指導(dǎo)性文件，明確我國能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的指導(dǎo)思想、基本原則、目標(biāo)定位、重點任務(wù)及相關(guān)保障措施，充分調(diào)動能源、信息等相關(guān)行業(yè)資源，營造大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的良好生態(tài)，有序推進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)的研究與建設(shè)工作。

　　

　　二是開展能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。

　　

　　立足我國能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和現(xiàn)有信息、控制等技術(shù)發(fā)展水平，研究設(shè)立能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新專項，有針對性地支持建設(shè)若干能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新平臺，圍繞能源路由器、智能供能、智能用能、能源電商交易、智能能效服務(wù)等一批關(guān)鍵技術(shù)開展集中攻關(guān)，盡快突破制約我國能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的重大技術(shù)瓶頸。

　　

　　三是開展能源互聯(lián)網(wǎng)試點示范。基于我國現(xiàn)有基礎(chǔ)，選擇具有代表性的地區(qū)支持開展各具特色的能源互聯(lián)網(wǎng)示范項目建設(shè)，發(fā)展相應(yīng)的市場機(jī)制和商業(yè)模式，建設(shè)一個基礎(chǔ)設(shè)施智能化、生產(chǎn)消費互動化、信息流動充分化的區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，協(xié)同解決能源供應(yīng)、能源消費、能源安全、環(huán)境治理、資源利用等關(guān)鍵問題，為我國能源互聯(lián)網(wǎng)的推廣積累經(jīng)驗。

　　

　　四是研究制定能源互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系。

　　

　　建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是推動我國能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是能源互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)多能源互聯(lián)以及信息實時交互的根本保障。建議相關(guān)政府部門盡快組織能源、信息等行業(yè)力量，依托現(xiàn)有電力、油氣、煤炭、互聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系，整合形成我國能源互聯(lián)網(wǎng)體系框架，并持續(xù)優(yōu)化形成開放的能源互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系。