能源互聯網概述

從現在起到本世紀中期是構建全球能源互聯網的關鍵時期，構建全球能源互聯網，可分為國內互聯、洲內互聯、洲際互聯三個階段。到2020 年，重點加快各國清潔能源開發和國內電網互聯建設; 到2030 年，重點推動洲內大型清潔能源基地開發和電網跨國互聯; 到2050 年，重點開發“一極一道”（ 北極、赤道） 能源基地和推動電網跨洲互聯，基本建成全球能源互聯網。歐盟、美國和中國相繼分別提出到2050 年實現可再生能源在能源供給中占100%、80%和60%－70%的目標。

為促進我國能源互聯網健康有序發展，近中期將分為2個階段漸次推進，先期開展試點示范，后續進行推廣應用。2016－2018 年，強力推進能源互聯網試點示范工作。2019－2025年，發力推進能源互聯網多元化、規?；l展。

全球能源互聯網發展進程很大程度上取決于清潔發電和用電技術、特高壓和智能電網技術、先進儲能技術、電網控制技術、大數據技術、綜合能源服務等各項的研發水平及合力驅策作用。整體發展趨勢主要可作如下探討論述。

能源互聯網的技術模式

1、智能電網是能源互聯網的主要技術模式

智能電網（Smart Grid，或稱智慧電網）是融入了互聯網理念，以“綠色、高效”為目標，以雙向互動和扁平化為主要特征，以現代信息和儲能技術為支撐的新一代智能化電網。智能電網有狹義和廣義之分，狹義的智能電網指以分布式電源為基礎的低碳綠色小微電網，它們既可單獨運行亦可與大電網聯網運行。廣義的智能電網指包括有集中式電源的整個區域性和全國性的低碳綠色電網。電網特有的功能以及智能電網在能源綠色化中不可替代的地位和作用，決定了智能電網是能源互聯網的主要技術模式。事實上，杰里米˙里夫金在《第三次工業革命》一書中構想的“能源共享網絡”，指的就是智能電網。

能源互聯網與智能電網的關系是內涵與外延的關系，智能電網是能源互聯網概念（內涵）的外延。它們之間也可以看作是宏觀指導思想與具體技術模式的關系，能源互聯網概念揭示能源和電網的發展方向，智能電網建設提供具體的技術方案。

目前國內關于能源互聯網的研究，絕大部分內容其實都屬于智能電網建設的范疇，比如分布式能源接入電網、微電網的運行控制和互聯、需求響應資源的整合利用、電動汽車充放電設施的建設運行、家庭用電智能化，以及能量（電力）路由器的研發建設等。這些內容或者以電網為基礎、對象，或者本身就是電網的一個部分、一種設施，無論它們怎樣融入信息技術，無論它們的信息與電力設施一體化程度有多高，目的都是為了使電網更好地實現綠色化、柔性化、智能化和高效化。

有一個情況值得深思，歐美不僅沒有關于能源互聯網的爭論，實踐中更是很少使用這一概念。比如美國還有一本以新能源革命為主題的書，叫《重塑能源：新能源世紀的商業解決方案》（中譯本2014年6月出版），作者是著名能源專家艾默里˙洛文斯。他在書中分析了美國到2050年可再生能源發電量達到電力總需求80%應采取的途徑，肯定了智能電網在重塑能源和加速傳統電力系統變革中的作用，卻自始至終沒有提到能源互聯網這個概念。觀察德國的情況也能發現，國內談論的幾乎所有能源互聯網的東西，都包括在他們的智能電網建設中。

中國人曾經對智能電網（Smart Grid）也充滿了熱情，但似乎一夜之間這種熱情都轉向了能源互聯網，究其原因是我國智能電網的建設出現了大的偏差。必須指出，智能電網建設是在新一輪能源革命的大背景下提出來的，因此它不是傳統電網原有的自動化、智能化建設的簡單延續和提高，而是傳統電網走向綠色化、民主化的一場深刻變革。但由于目前我國的智能電網建設基本上以傳統電網的智能化建設為主，導致很多人產生了誤解。還有一個重要原因，就是智能電網的建設被交流特高壓綁架了。

多年來我國大部分地區電網的建設都是以交流特高壓電網建設為中心，電網的建設工作基本上都要服從于和服務于這個中心，智能電網的建設也不列外。由于看不到智能電網建設在推動我國能源綠色化、民主化，提高能源利用率，促進分布式能源大發展中應當發揮的重要作用，因此無數以能源革命為己任的有志之士，自然將希望寄托在了能源互聯網上，不惜重新回到源頭，再次揚帆起航。其實這是本不應當出現的情況，既可嘆亦可贊。

2、第二種技術模式與“互聯網+”表達方式

智能電網是能源互聯網的主要技術模式，但不是唯一模式。由于能源的綠色化不可能一蹴而就，特別是在我國，可再生能源與化石能源混合作用的時期可能會更長。為了提高各類能源的綜合利用效率，促進能源向低碳化、綠色化方向更好更快發展，能源互聯網無疑還有第二種技術模式，這就是智慧能源網。該網絡是由輸配電網、天然氣網、冷熱氣網等構成的包含分布式能源轉換和儲存設施在內的綜合能源網，通過統籌規劃建設，利用現代信息技術和智能化控制技術進行協同調度管理，適時提供氣、電、冷、熱多品種能源，互助互補滿足用戶需求，實現能源的梯級利用和產能端與用能端的智能匹配，最大限度提高能源綜合利用率。

智慧能源網與智能電網都是能源互聯網的技術模式，但兩者側重點各有不同。智能電網以電力系統為研究對象，以綠色化為主要目標;智慧能源網則重點研究各類能源的相互轉換以及各種能源網間的協同配合和優勢互補等問題，主要目標是最大限度提高能源的利用率以及清潔能源的消費比例。在一個園區、一座城鎮，或一個更大的區域里，能源互聯網建設采用何種技術模式，需要因地制宜根據實際可利用的能源資源情況確定。可以肯定，隨著可再生能源轉換、利用、儲存技術的進步，以及能源綠色化程度的不斷提高，智能電網與智慧能源網將向著合二為一形成新型綜合能源供給體系的方向發展。目前智慧能源網的建設以“泛能網”的形式，已經在一些地方取得了可喜的成績和寶貴的經驗。

能源互聯網的兩種技術模式，在今天“互聯網+”的時代可以采用類似的方式進行表示，使其更具時代色彩。其中智能電網可表示為“綠色電網+互聯網”，智慧能源網可表示為“能源網+互聯網”。這樣表示的優點，一是概念明確，針對性強。每個表達式中的“互聯網”一詞除指Internet外，不可能再有別的解釋。智能電網的表達式中，電網之前加“綠色”二字，點出了智能電網的本質所在，有助于人們在智能電網建設中把握正確的方向。智慧能源網的表達式中，直接使用“能源網”一詞指明能源互聯網第二種技術模式的基本特征，避免了不必要的誤解。二是突出了研究對象的特點和難點?！熬G色電網”與“能源網”都是網絡，它們與互聯網相加是兩種網絡的“融合”，無疑具有相當的復雜性，強調“網絡”可提醒人們不能用處理一般“互聯網+”的方法來解決其中的問題。

此外，需要說明的是之所以采用“+互聯網”而不采用“互聯網+”的表達方式，是因為當“互聯網+”的對象亦為一種網絡的時候，若將“互聯網+”置前，容易使人將信息網絡誤解為是其中起主導作用的網絡，從而可能導致在能源互聯網的建設實踐中主輔顛倒，走偏方向的情況發生。

能源互聯網的發展趨勢

1、清潔能源發電的發展會繼續加快，清潔能源競爭力越來越強

近年來各國新能源產業發展迅速，加快推廣太陽能、風能、生物質能等可再生能源的應用，開展民用風電和光伏計劃，助推分布式能源的發展，改變以傳統能源為主的狀況。

2、儲能市場規模大幅擴大

儲能系統將成為能源互聯網行業的關鍵節點。未來電力的潮流控制、分布式電源及微網將實現廣泛應用，儲能技術將是協調這些應用的關鍵一環。據中關村儲能產業技術聯盟（ CNESA） 預測，到2020 年中國儲能市場規模將達到66．8GW。

3、智能電網將更加有效地配置電力資源，電網技術創新支撐全球能源

互聯網發展盡管稱為“能源”互聯網，但其能源的傳輸基本是以“電”的形式，而在實體構建上則需要以電網為依托。特高壓技術與智能電網技術是實現全球能源互聯網的重要手段和方法。全球各大清潔能源基地與負荷中心的距離都在高壓輸送范圍內。智能電網具有支撐大規模清潔能源發展、適應多樣用戶需求、實現故障自愈、提高運行經濟性等顯著優勢，為全球能源互聯網的發展奠定了基礎。智能電網是世界電網發展的重要方向，大規模新能源的并網需要堅強智能電網作為可靠依托?？梢赃@樣認為，全球能源互聯網是智能電網的延伸和發展。國家發改委和能源局發布的智能電網的發展意見，提出到2020 年初步建成安全可靠、開放兼容、高效清潔環保的智能電網體系。面對新形勢、新任務、新挑戰，我國電力工業發展將加大清潔替代和電能替代的力度。力爭到2020 年，建成東部和西部兩個高壓電網，大幅提升電網安全水平和資源優化配置能力，到2025 年基本成為全球能源互聯網提供綜合示范。

4、大數據分析大有用武之地（國內一站式大數據分析平臺ETHINK，讓數據呈現價值）

提到能源互聯網，不能不提的是互聯網的核心技術大數據。如何與大數據企業進行合作并從中獲取利潤，是未來構建能源新生態圈過程的核心。現在對大數據的分析利用雖存在于能源行業，但其數據利用程度卻遠未足夠，從事大數據分析的企業都不在能源領域，對能源行業欠缺充分完整認識。發展能源大數據服務應用新模式包括積極推動拓展能源大數據采集范圍; 實現能源大數據的集成融合和共享; 研究依托國家電網公司構建國家能源大數據信息中心。

5、能源及相關行業企業將加速整合

利用互聯網理念，能源互聯網與不同行業融合發展成為新途徑。隨著分布式能源生產企業數量的迅速增長及儲能技術的不斷發展，成千上萬個分布式能源生產與儲能企業接入主干電網，從而完成從傳統的單項電能供應商向電能雙向供應商的轉型。隨著電池技術的成熟及其成本的降低，以電動汽車為主要代表的電氣化交通正在蓬勃發展。在此基礎上，電力系統與交通系統的耦合程度在不久的將來會逐步增強。未來能源企業可能呈現出兩種業態： 能源企業向高科技企業轉變，高科技企業向能源企業轉變。如光伏行業與互聯網的結合，對可再生能源業而言就有一個加速整合的作用。

6、從售電服務到綜合能源服務

綜合能源服務是分布式能源以及圍繞其進行的區域能源供應，同時可以將公共熱冷、電力、燃氣甚至水務整合在一起的一種綜合能源服務形式。傳統能源產業，包括電力企業、電網企業、燃氣企業、設備商、ESCO（ 節能服務公司） 、系統集成商以及專業設計院正在策劃向綜合能源服務轉型。

7、電力貿易國際化進程不斷加快

自1980 年以來，全球跨國電力貿易量快速增長，年均增長4%以上，而在過去十年間國際石油貿易量年均僅增長了1．5%。未來，電力貿易或將逐步取代化石能源貿易，成為全球能源貿易的主體。