能源和互聯(lián)網(wǎng)深度融合的產(chǎn)物, 已經(jīng)成為當(dāng)前國際學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的新焦點(diǎn), 也是能源行業(yè)繼后又一前沿發(fā)展方向和重要課題。在能源革命、“互聯(lián)網(wǎng)+”和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)等國家戰(zhàn)略的背景下, 能源互聯(lián)網(wǎng)將成為能源領(lǐng)域創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的沃土。

      1能源網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)

      能 源網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)具有相互促進(jìn)的發(fā)展歷程。互聯(lián)網(wǎng)剛出現(xiàn)時(shí)借鑒了電網(wǎng)源荷互聯(lián)和負(fù)荷即插即用的理念, 實(shí)現(xiàn)了不同計(jì)算機(jī)互聯(lián), 以及信息接收端的即插即用和使用透明。之后互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速, 進(jìn)入了雙向互動(dòng)的Web2.0和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代, 每個(gè)個(gè)體既是信息的消費(fèi)者, 也是信息的生產(chǎn)者, 實(shí)現(xiàn)了異種設(shè)備的即插即用, 具備自組織、自愈等功能, 產(chǎn)生眾多的新業(yè)態(tài)和商業(yè)新模式, 成為當(dāng)前最活躍的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)之土壤。相比之下, 電網(wǎng)發(fā)展相對(duì)緩慢, 保守內(nèi)向和自然壟斷的局面未發(fā)生實(shí)質(zhì)性變化, 大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的活力明顯不足。

      互 聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展離不開若干重要理念, 其核心是開放。傳統(tǒng)能源網(wǎng)的理念則顯得相對(duì)保守和內(nèi)向, 相比互聯(lián)網(wǎng)最大的差距在于開放性差導(dǎo)致互聯(lián)程度低: (1)在物理層面, 電、熱、冷、氣、油、交通等能源子系統(tǒng)存在行業(yè)壁壘, 未能實(shí)現(xiàn)開放互聯(lián);能源網(wǎng)中能量的傳輸也無法像互聯(lián)網(wǎng)中信息傳輸一樣靈活可控;導(dǎo)致能源網(wǎng)總能效不高, 可再生能源的消納受限, 還使得能源生產(chǎn)和消費(fèi)的便捷性不足。(2)在商業(yè)層面, 能源網(wǎng)仍被少數(shù)大型公司壟斷, 眾多的源荷之間難以形成直接對(duì)接, 大量的能源用戶處于被動(dòng)地位, 無法以對(duì)等的身份參與到能源市場(chǎng)中, 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)主體不多, 市場(chǎng)不繁榮。隨著可再生能源、分布式發(fā)電的迅速發(fā)展, 現(xiàn)有的電網(wǎng)越來越難以滿足人們對(duì)能源民主化、高效化和綠色化方面的高要求, 亟需從互聯(lián)網(wǎng)汲取最新最先進(jìn)的理念和技術(shù), 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的升級(jí)進(jìn)化。

      2能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)

      1) 能源市場(chǎng)化: 打破行業(yè)壁壘, 對(duì)接供需雙方, 為各種參與者和大量用戶的低成本進(jìn)入及便捷交易提供開放平臺(tái), 實(shí)現(xiàn)多方共贏, 激活大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè), 為能源革命提供持續(xù)動(dòng)力。

      2) 能源高效化: 實(shí)現(xiàn)多類能源的開放互聯(lián)和調(diào)度優(yōu)化, 為能源的綜合開發(fā)、梯級(jí)利用和能源共享提供了條件, 可以大幅提高能源的綜合使用效率。

      3) 能源綠色化: 通過多種能源的耦合互補(bǔ)、各類儲(chǔ)能的應(yīng)用、需求側(cè)響應(yīng)等, 支撐高滲透率可再生能源的接入和消納。

      3能源互聯(lián)網(wǎng)的主要理念

      開放: 開放是能源互聯(lián)網(wǎng)的核心理念, 表現(xiàn)為: 多類型能源的開放互聯(lián)、各種設(shè)備與系統(tǒng)的開放對(duì)等接入、各種參與者和終端用戶的開放參與、開放的能源市場(chǎng)和交易平臺(tái)、開放的能源創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境、開放的能源互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈、開放的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)等。

     互聯(lián): 互聯(lián)是開放的重要表現(xiàn), 為能源的共享和交易提供平臺(tái), 是能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造價(jià)值的基礎(chǔ), 包括: 多種能源形式的互聯(lián)、多類能源系統(tǒng)的互聯(lián)、多異構(gòu)設(shè)備的互聯(lián)、各類參與者的互聯(lián)等。

      以用戶為中心: 以用戶為中心是能源互聯(lián)網(wǎng)在商業(yè)上取得成功的關(guān)鍵, 強(qiáng)調(diào)提供極致的用戶體驗(yàn), 滿足用戶不同品位的便捷用能、便捷生產(chǎn)和交易能源的需求。

     分布式: 分布式是推動(dòng)能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要?jiǎng)恿Α９夥刃履茉催m合分布式, 用戶也將成為分布式的能源產(chǎn)消者。

      共享: 共享是能源互聯(lián)網(wǎng)的精神, 物理設(shè)備的開放互聯(lián)如果缺少了共享的機(jī)制, 也就無法形成有效的能源市場(chǎng)和良好的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境。

      對(duì)等: 能源互聯(lián)網(wǎng)需要打破壟斷, 去中心化, 不同參與者處于對(duì)等的位置, 在此基礎(chǔ)上進(jìn)行對(duì)等的交易, 能源的生產(chǎn)和消費(fèi)也相互對(duì)等。

     4能源互聯(lián)網(wǎng)的主要特征

      能源互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵特征是互聯(lián)網(wǎng)理念和技術(shù)的深度融入, 至少表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)特征:

      1) 支撐多類型能源的開放互聯(lián), 提高能源綜合使用效率。

      2) 支撐高滲透可再生能源的接入和消納。

      3) 支撐能量自由傳輸和用戶廣泛接入的自由多邊互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)。

      4) 集中和分布相結(jié)合的自組織網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

      5) 支撐眾籌眾創(chuàng)的能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)和金融。

      6) 支撐能源運(yùn)行、維護(hù)、交易、金融等大數(shù)據(jù)分析。

      5能源互聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)

      能源互聯(lián)網(wǎng)的基本架構(gòu)如下圖所示, 大致可分為“能源系統(tǒng)的類互聯(lián)網(wǎng)化”和“互聯(lián)網(wǎng)+”兩層。

      “能 源系統(tǒng)的類互聯(lián)網(wǎng)化”指能量系統(tǒng), 是互聯(lián)網(wǎng)理念對(duì)現(xiàn)有能源系統(tǒng)的改造, 使得能源系統(tǒng)具有類似于互聯(lián)網(wǎng)的某些優(yōu)點(diǎn), 促進(jìn)可再生能源的消納、綜合能效的提高, 為能量的交易共享提供支撐, 主要表現(xiàn)為以下三點(diǎn): 1)多能源開放互聯(lián), 打破電、熱、冷、氣、油、交通等行業(yè)壁壘, 實(shí)現(xiàn)多能源綜合利用;2)能量自由傳輸, 表現(xiàn)為遠(yuǎn)距離低耗(甚至零耗)大容量傳輸、雙向傳輸、端對(duì)端傳輸、選擇路徑傳輸、大容量低成本儲(chǔ)能、無線電能傳輸?shù)?3)開放對(duì)等接入, 表現(xiàn)為新的設(shè)備/系統(tǒng)接入能源互聯(lián)網(wǎng)時(shí), 可被自動(dòng)的感知、識(shí)別和管理, 具有良好的可擴(kuò)展性和即插即用性。

      “互聯(lián)網(wǎng)+”指信息系統(tǒng), 是信息互聯(lián)網(wǎng)在能源系統(tǒng)的融入。能源互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)典型的“互聯(lián)網(wǎng)+能源”的應(yīng)用場(chǎng)景, 通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將設(shè)備數(shù)據(jù)化, 將所有主體自由聯(lián)接, 打造能源互聯(lián)網(wǎng)“操作系統(tǒng)”, 統(tǒng)籌管理各種資源, 產(chǎn)生新的業(yè)態(tài)和商業(yè)模式, 促進(jìn)大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn): 1)能源物聯(lián), 新增開放傳輸, 在不影響安全等前提下實(shí)現(xiàn)信息的最大化共享;2)能源管理, 不同能源類型的分布式協(xié)同管理和源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)的實(shí)時(shí)互動(dòng)優(yōu)化, 借鑒互聯(lián)網(wǎng)理念和技術(shù)讓用戶體驗(yàn)到專業(yè)、便捷和定制化的服務(wù);3)能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng), 為能源的自由交易和眾籌金融提供平臺(tái), 實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)各要素的共生共贏。

     6能源互聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)的關(guān)系

     與智能電網(wǎng)相比, 能源互聯(lián)網(wǎng)更加開放、更多互聯(lián), 表現(xiàn)在: (1)由主要關(guān)注單一的電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)向關(guān)注供電、供熱、供冷、供氣、電氣化交通等綜合能源系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)多種能源系統(tǒng)的開放互聯(lián);(2)由與信息通信技術(shù)融合轉(zhuǎn)向與互聯(lián)網(wǎng)融合, 利用互聯(lián)網(wǎng)思維和技術(shù), 改造現(xiàn)有能源行業(yè), 形成新的商業(yè)模式和新業(yè)態(tài), 促進(jìn)大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè), 其社會(huì)影響力和公眾興趣度將遠(yuǎn)高于智能電網(wǎng)。