DQZHAN訊：能源互聯(lián)網(wǎng)離我們有多遠(yuǎn)？

全球再生能源聯(lián)網(wǎng)的概念*早在20 世紀(jì)70年代由巴克敏斯特˙福樂(Rid Buckminster Fuller)在世界游戲模擬(WorldGame simulation)大會(huì)上提出的，他認(rèn)為“全球能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略”是能源*高優(yōu)選的。

1986年彼得˙邁森(Peter Meisen，1976年加利福尼亞州大學(xué)碩士研究生畢業(yè)，獲應(yīng)用力學(xué)與工程科學(xué)學(xué)位)創(chuàng)立了全球能源網(wǎng)絡(luò)學(xué)會(huì)(Global Energy Network Institute，GENI)，該學(xué)會(huì)是研究和教育的非盈利性組織，特別關(guān)注國家與大陸之間的電力傳輸網(wǎng)絡(luò)連接，強(qiáng)調(diào)利用豐富的再生能源資源，利用季節(jié)性變化、氣候變化和日照變化等的差異收集再生能源，以供全球使用。

2011年杰里米˙里夫金(Jeremy Rifkin)出版了一本名為《第三次工業(yè)**—新經(jīng)濟(jì)模式如何改變世界》的書。書中觀點(diǎn)指出，第三次工業(yè)**由信息技術(shù)推動(dòng)全球化，首先要解決人類賴以生存的能源問題。聯(lián)網(wǎng)的再生能源共享，如何實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存和共享，并且每家每戶都能夠參與再生能源生產(chǎn)中來是全書探討的**個(gè)主題。將能源的生產(chǎn)、制造、存儲(chǔ)、運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)化，這是解決能源危機(jī)*行之有效的方法，全球化的能源進(jìn)程始終與第三次工業(yè)**相輔相成、相互滲透。

書中提出了第三次工業(yè)**的核心有五根支撐的柱子，它們之間是相互關(guān)聯(lián)的：

(1) 能源朝向可再生能源發(fā)展;

(2)陸上構(gòu)筑物區(qū)塊都轉(zhuǎn)換成綠色微型電站，就地收集再生能源發(fā)電;

(3) 每棟構(gòu)筑物區(qū)塊及基礎(chǔ)設(shè)施均可使用氫和其他存儲(chǔ)技術(shù)，以存儲(chǔ)間歇式能源;

(4)利用互聯(lián)技術(shù)將陸上構(gòu)筑物區(qū)塊微電網(wǎng)連接到能源互聯(lián)網(wǎng)，其作用類似信息互聯(lián)網(wǎng)(數(shù)以百萬計(jì)的構(gòu)筑物能夠就地生產(chǎn)出少量的再生能源，可將多余部分銷售給電網(wǎng)回收，通過聯(lián)網(wǎng)而與其他地區(qū)分享);

(5)將電力或氫輸送到插電式汽車及燃料電池汽車，這種綠色能源可以在各地區(qū)之間購買和銷售。

可見，能源互聯(lián)網(wǎng)是充分利用可再生能源的有效方式：就地收集、就地存儲(chǔ)、就地使用。在兼容傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上，可以充分、廣泛和有效地利用分布式再生能源，滿足用戶多樣化電力需求的一種新型能源體系結(jié)構(gòu)。就是說，化石燃料逐步消失，人類將這樣逐步利用能源網(wǎng)絡(luò)。

因此，可以給能源互聯(lián)網(wǎng)下個(gè)定義：能源互聯(lián)網(wǎng)是通過先進(jìn)的電力電子技術(shù)、信息技術(shù)和智能能量管理技術(shù)，將大量的由分布式能量采集裝置和分布式能量儲(chǔ)存裝置構(gòu)成的新型電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)互聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)能量和信息雙向流動(dòng)的能量對(duì)等交換與共享網(wǎng)絡(luò)。

杰里米˙里夫金只是根據(jù)能源發(fā)展總結(jié)了前人的工作而成書，在之前，關(guān)于分布式能源或區(qū)域性能源的說法很多，討論也已經(jīng)持續(xù)很久了。

雖然里夫金不是能源互聯(lián)網(wǎng)的*早提出者，但是他卻是一個(gè)重要的推動(dòng)者。

二、能源互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)?

清華大學(xué)信息技術(shù)研究院研究員曹軍威認(rèn)為：

能源互聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)思維和理念來變革能源基礎(chǔ)設(shè)施。如果說電網(wǎng)智能化還是在傳統(tǒng)電網(wǎng)架構(gòu)上通過信息化和智能化的手段，解決設(shè)備利用率、**可靠性、電能質(zhì)量以及可再生能源接入等問題，能源互聯(lián)網(wǎng)的根本不同在于采用互聯(lián)網(wǎng)理念、方法和技術(shù)實(shí)現(xiàn)能源基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)本身的重大變革，使得能量的開放互聯(lián)與交換分享可以跟互聯(lián)網(wǎng)信息分享一樣便捷。能源互聯(lián)網(wǎng)區(qū)別于傳統(tǒng)能源基礎(chǔ)設(shè)施的本質(zhì)特征包括：開放、互聯(lián)、對(duì)等、分享。

1)開放：互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息的隨時(shí)隨地接入與獲取，主要取決于開放式的體系結(jié)構(gòu)。能源互聯(lián)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)開放性，需要可再生能源、儲(chǔ)能以及用能裝置的“即插即用”。能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展要借鑒互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展方式，走標(biāo)準(zhǔn)先行、應(yīng)用驅(qū)動(dòng)、進(jìn)一步帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)發(fā)展的道路。

2)互聯(lián)：互聯(lián)網(wǎng)中局域網(wǎng)與廣域網(wǎng)的本質(zhì)不同在于廣域網(wǎng)必須解決規(guī)?；_放互聯(lián)的問題，這就需要簡潔易行的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議作為基礎(chǔ)。能源局域網(wǎng)內(nèi)部可以進(jìn)行多種能源形式的轉(zhuǎn)換，可以進(jìn)行風(fēng)光儲(chǔ)用的協(xié)調(diào)，但廣域互聯(lián)必須是建立在局域消納的基礎(chǔ)之上，形成簡捷高效的能量交換方式，才可能實(shí)現(xiàn)大規(guī)?；ヂ?lián)，而互聯(lián)的廣泛性*終會(huì)帶來資源配置的廣泛性。

3)對(duì)等：同傳統(tǒng)電網(wǎng)自頂向下的樹狀結(jié)構(gòu)相比，能源互聯(lián)網(wǎng)的形成是自下而上能量自治單元之間的對(duì)等互聯(lián)。任意單元之間的連接是邏輯上的，真正連接必須建立在分散交換和路由的基礎(chǔ)之上，優(yōu)勢(shì)在于連接是動(dòng)態(tài)互為備用的，在保證冗余和可靠性的同時(shí)不降低系統(tǒng)的利用率。

4)分享：分布、分散與分享也是能源互聯(lián)網(wǎng)的主要特征。能源互聯(lián)網(wǎng)借鑒互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中社交網(wǎng)絡(luò)的信息分享機(jī)制，其中的能量交換與路由也都是就近實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)進(jìn)行的，以分散式的局部*優(yōu)實(shí)現(xiàn)全局能量管理的調(diào)度優(yōu)化。能源互聯(lián)網(wǎng)是為了適應(yīng)分布式可再生能源的接入、對(duì)集中式電網(wǎng)的有益補(bǔ)充，符合電網(wǎng)發(fā)展集中與分布相結(jié)合的大趨勢(shì)。

三、能源互聯(lián)網(wǎng)與智能電網(wǎng)

新浪財(cái)經(jīng)訊 由新浪財(cái)經(jīng)主辦的“2014新浪財(cái)經(jīng)能源論壇”于2014年10月18日在北京海航萬豪酒店召開。本屆論壇主題：未來能源之路——互聯(lián)與變革。張義斌在對(duì)話中闡述了國家電網(wǎng)的“能源互聯(lián)網(wǎng)”概念，其認(rèn)為應(yīng)是“以電為中心的能源互聯(lián)網(wǎng)途徑”，并表示，國家電網(wǎng)還在學(xué)習(xí)之中。

我們討論的這個(gè)主題概念叫做“能源互聯(lián)網(wǎng)”，而且我覺得光伏這塊是能源互聯(lián)網(wǎng)重要的一環(huán)，但是我不知道各位有沒有考慮過這個(gè)概念，對(duì)這個(gè)概念是否認(rèn)同?包括這個(gè)概念的含義你覺得應(yīng)該包括哪些方面?這個(gè)問題想問一下張所長，因?yàn)閺埶L很早就承擔(dān)國家能源局智能電網(wǎng)相關(guān)的課題，全稱我不記得了，但是是有關(guān)智能電網(wǎng)的，我想聽一聽張所長對(duì)智能或者能源互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)概念您是如何認(rèn)識(shí)的?包括國家電網(wǎng)的董事長劉振亞也在說能源互聯(lián)網(wǎng)，到底能源互聯(lián)網(wǎng)是什么，張所長能不能說一下您怎么看這個(gè)概念?

張義斌：這個(gè)命題從學(xué)術(shù)界來說也是一個(gè)目前正在研究的，我來回答也不一定很合適，到目前為止我們也試圖來找到一個(gè)大家共識(shí)比較多的概念，但是比較遺憾，我們做了一些綜述研究，不僅國內(nèi)、國外大家都有不同的提法，核心的理念我想都是將能源和信息這兩者緊密的結(jié)合，涉及到能源領(lǐng)域的方方面面。包括今天里夫金先生也提出比較狹義的能源互聯(lián)網(wǎng)的概念，國內(nèi)和國外有很多研究機(jī)構(gòu)的專家學(xué)者也在一些學(xué)術(shù)層面提出了一些概念，很多包含像分布式能源，或者更多內(nèi)涵的分布式能源系統(tǒng)的概念。剛才我也給大家展示了我所理解的以電為中心的能源互聯(lián)網(wǎng)的途徑，那個(gè)概念也是我在給國家能源局做智能能源體系課題中間我們提出的一個(gè)思路。至于國家電網(wǎng)公司也提出包括全球能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)想，我想這是對(duì)于未來的全球能源可持續(xù)供應(yīng)的這樣一個(gè)解決的思路，我自己也在學(xué)習(xí)的過程中間。

我們說能源互聯(lián)網(wǎng)也好，智能電網(wǎng)也好等等，還是我們的市場(chǎng)也好，這里都有他的技術(shù)問題、有他的市場(chǎng)體制等等問題，我們建設(shè)能源互聯(lián)網(wǎng)到底和壟斷是什么關(guān)系，電網(wǎng)這樣一個(gè)壟斷從經(jīng)濟(jì)學(xué)定義上是否完備，電網(wǎng)這些設(shè)施本身所具有的一些自然壟斷屬性等等，是不是就是作為阻礙我們市場(chǎng)形成的這樣一個(gè)基本的東西，我覺得這個(gè)是需要系統(tǒng)客觀的來看待。

我更希望是從一個(gè)技術(shù)的視角來看，你*終都是要對(duì)電力流和信息流進(jìn)行有效的管理。我現(xiàn)在的這些電網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，或者基于此我們說的能源互聯(lián)網(wǎng)，他都是一個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)，類似于我們現(xiàn)在比較火的阿里巴巴[微博]，他就相當(dāng)于是一個(gè)平臺(tái)，你在這個(gè)平臺(tái)上可以進(jìn)行自由的買賣，我想在現(xiàn)在這樣一個(gè)市場(chǎng)化的大方向下這個(gè)是沒有問題的，當(dāng)然他也需要很多的制度，包括電價(jià)等等一些政策，來進(jìn)行這樣的支撐，有相應(yīng)的政策配套體系來完成。當(dāng)然要想做到這個(gè)，我相信在座的大家可能的來看這個(gè)問題的話，這個(gè)事情好像作為一個(gè)企業(yè)是不能夠完全來左右的。

四、能源互聯(lián)網(wǎng)與微電網(wǎng)

中國微電網(wǎng)的價(jià)值機(jī)遇

里夫金在《第三次工業(yè)**》中提出“能源互聯(lián)網(wǎng)”的概念：電力輸送網(wǎng)絡(luò)將變成智能型能源網(wǎng)絡(luò)，使數(shù)以百萬計(jì)的自助生產(chǎn)能源的人們能夠通過網(wǎng)絡(luò)的方式分享彼此的剩余能源。根據(jù)我們的研究，未來的能源互聯(lián)網(wǎng)仿佛一個(gè)生命體：特高壓輸電網(wǎng)是主動(dòng)脈，智能化大電網(wǎng)是血管，微電網(wǎng)則是不可或缺的毛細(xì)末梢，使電網(wǎng)能夠大量消納可再生分布式能源，從而促進(jìn)綠色能源的高效利用。中國的微電網(wǎng)應(yīng)以能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為導(dǎo)向，以“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的建設(shè)為依托，鼓勵(lì)用戶參與和綜合利用能源為手段，實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)的高效率、多元化目標(biāo)。

微電網(wǎng)為何成為明星

從海外經(jīng)驗(yàn)看，2003年美國和加拿大都曾發(fā)生大規(guī)模的停電事故，高達(dá)300億美元的經(jīng)濟(jì)損失引發(fā)了人們對(duì)大電網(wǎng)**性的深刻反思。同時(shí)，以歐盟為代表的地區(qū)出于環(huán)?？紤]，分布式風(fēng)能、光伏發(fā)電系統(tǒng)越來越多，但這類可再生能源的發(fā)電輸出難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，反而對(duì)電網(wǎng)的可靠運(yùn)行產(chǎn)生威脅。

電力用戶的基本需求，依然是希望享受更高的供電質(zhì)量和可靠性，且與綠色低碳的清潔能源二者得兼。

為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，微電網(wǎng)作為一種解決方案應(yīng)運(yùn)而生。相對(duì)傳統(tǒng)大電網(wǎng)，微電網(wǎng)是一組分布式微電源、負(fù)荷、儲(chǔ)能系統(tǒng)和控制裝置構(gòu)成的系統(tǒng)單元，具備**、可靠、高效、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，因而作為*佳的實(shí)用型解決方案受到各國關(guān)注。2012到2016年間，全球微電網(wǎng)市場(chǎng)投資年復(fù)合增長率將達(dá)到25.7%。

電力用戶的開支約半數(shù)來自制冷與加熱。微電網(wǎng)的一個(gè)突出優(yōu)勢(shì)是可以充分利用可再生能源以及能源的梯級(jí)利用技術(shù)進(jìn)行冷熱電一體化生產(chǎn)、計(jì)劃和調(diào)度，幫助用戶選擇更經(jīng)濟(jì)的電源。例如GE公司與綜合能源公司PowerStream合作的微電網(wǎng)試點(diǎn)項(xiàng)目，利用微電網(wǎng)提供電能的同時(shí)，還能進(jìn)行照明、空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)、制冷和電動(dòng)汽車充電。此外，它還可以自行在微電網(wǎng)和大電網(wǎng)之間切換，自動(dòng)選擇更加省錢的電源。

中國需要怎樣的微電網(wǎng)

世界各國的能源發(fā)展動(dòng)因不同，對(duì)微電網(wǎng)的研究側(cè)重點(diǎn)各異。在中國，發(fā)展微電網(wǎng)的*大動(dòng)力是充分利用可再生能源滿足未來能源多元需求，*大化接納分布式電源，提高能效。中國已經(jīng)啟動(dòng)的100座新能源示范城市申報(bào)將促進(jìn)微電網(wǎng)快速發(fā)展。我們也希望通過長期跟蹤和研究國內(nèi)外微電網(wǎng)的發(fā)展，對(duì)中國建設(shè)微電網(wǎng)的路線圖提出建議。

首先，由于城鎮(zhèn)化、智能城市的建設(shè)使多樣化、低成本、靈活可靠的用能需求以更快的速度增長，中國微電網(wǎng)應(yīng)在城鎮(zhèn)、園區(qū)中優(yōu)先發(fā)展。其次，微電網(wǎng)建設(shè)應(yīng)能協(xié)助用能需求大的企業(yè)通過大量可再生能源的綜合利用降低用能成本，同時(shí)滿足國家越來越嚴(yán)格的環(huán)境監(jiān)管和大氣治理政策。*后，微電網(wǎng)解決方案一定要體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性，使其在可接受成本內(nèi)獲得大范圍應(yīng)用。具體而言，中國重點(diǎn)發(fā)展的微電網(wǎng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)三大效益：

**，與電網(wǎng)緊密互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶雙贏。微電網(wǎng)可以充分利用電網(wǎng)的分時(shí)電價(jià)、可再生能源的“免費(fèi)”優(yōu)勢(shì)、多種能源儲(chǔ)存技術(shù)，發(fā)揮其優(yōu)化調(diào)度功能，*大限度地降低用戶的能源消耗總成本。接入微電網(wǎng)后，智能電網(wǎng)就能真正為用戶提供電力**雙保險(xiǎn)。電網(wǎng)故障后，微電網(wǎng)能實(shí)現(xiàn)孤島運(yùn)行模式，避免給用戶帶來損失。而電網(wǎng)用電需求激增時(shí)，微電網(wǎng)也可發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，為電網(wǎng)送電。*后，微電網(wǎng)自帶的發(fā)電設(shè)備能夠提供電網(wǎng)所需的調(diào)頻、調(diào)峰、電壓支持能力，從而降低了電網(wǎng)的運(yùn)行成本。

**，滿足綜合供能需求，實(shí)現(xiàn)綠色成長。大企業(yè)、園區(qū)不僅需要降低用電成本、實(shí)現(xiàn)不間斷供電，還希望用新技術(shù)滿足供電的其它可靠性指標(biāo)，解決綜合能源需求，同時(shí)保證減排。微電網(wǎng)解決方案應(yīng)面對(duì)這些企業(yè)需求，提升園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施的硬實(shí)力，從而增加招商引資的吸引力，有利于地方經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的和諧發(fā)展。

第三，保障電網(wǎng)**運(yùn)行的同時(shí)，提升可再生能源利用率。由于電網(wǎng)消納問題，中國一直存在大量棄風(fēng)現(xiàn)象，而微電網(wǎng)作為可控的電源/負(fù)荷系統(tǒng)，可就地消納分布式的可再生能源發(fā)電。大電網(wǎng)將接入可觀、可控的微電網(wǎng)，而不是成千上萬難以直接調(diào)控的分布電源。此外，微電網(wǎng)能通過規(guī)劃調(diào)度和內(nèi)部多樣化的能源組件實(shí)現(xiàn)可再生能源優(yōu)化配置，既可實(shí)現(xiàn)用戶在不同時(shí)間段內(nèi)對(duì)冷熱電的不同需求，也能保證能源綜合利用的成本*小化和能源利用效率的*大化。

誰來****應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)

實(shí)際上，社會(huì)、電網(wǎng)、用戶對(duì)能源以及微電網(wǎng)發(fā)展的需求并不完全相同甚至相反：用戶的*根本需**綜合能源消費(fèi)支出的*小化;電網(wǎng)公司的需**希望微電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)本身的規(guī)劃、運(yùn)行給予*大支持，并對(duì)電網(wǎng)**、經(jīng)濟(jì)利益的影響*小化;全社會(huì)的訴求，則是能效和環(huán)保。

電力難以儲(chǔ)存，供需平衡依靠實(shí)時(shí)完成。因此，建設(shè)能夠平衡多方訴求的微電網(wǎng)，*主要的挑戰(zhàn)是微電網(wǎng)的規(guī)劃、日前計(jì)劃和實(shí)時(shí)運(yùn)行。在微電網(wǎng)發(fā)展中，中國電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)扮演**者角色，它們從專業(yè)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營人才到微電網(wǎng)核心技術(shù)的研發(fā)都具有先天優(yōu)勢(shì)。電網(wǎng)企業(yè)可從微電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營一體化服務(wù)方面挖掘和獲取**價(jià)值。尤其是微電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，這一階段既是微電網(wǎng)成功建設(shè)運(yùn)營的關(guān)鍵，也是少有其他競(jìng)爭對(duì)手的市場(chǎng)。在建設(shè)運(yùn)營階段，為實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)價(jià)值*大化，商業(yè)模式可以非常多樣：電網(wǎng)公司可自己出資經(jīng)營，也可與其他優(yōu)勢(shì)企業(yè)合資共同經(jīng)營，或電網(wǎng)公司以專業(yè)服務(wù)的形式進(jìn)行投資并參與運(yùn)營。如果電網(wǎng)企業(yè)面對(duì)客戶需求改變自身的保守形象，還將更進(jìn)一步通過靈活利用微電網(wǎng)系統(tǒng)，成為能源管理服務(wù)專家。(來源:中國能源報(bào)作者:周勤、王靖、童華)

五、能源互聯(lián)網(wǎng)離我們有多遠(yuǎn)?

編者注：

能源互聯(lián)網(wǎng)概念越來越受到各行各業(yè)的高度關(guān)注，傳統(tǒng)能源、新能源、IT界、國家電網(wǎng)、投資界、政府、科研部門，無不傾力研究。

當(dāng)今能源領(lǐng)域許多熱門的概念，也都可以由能源互聯(lián)網(wǎng)串聯(lián)起來，比如智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)、微網(wǎng)、主動(dòng)配電網(wǎng)、泛能網(wǎng)，新能源、可再生能源、分布式能源、分布式發(fā)電、需求相應(yīng)、虛擬電廠、V2G、儲(chǔ)能系統(tǒng)，柔性制造、電氣智能化， O2O、P2P、新能源眾籌、電商平臺(tái)，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等等。

因此說，能源互聯(lián)網(wǎng)并不神秘、并不遙遠(yuǎn)，它與我們每個(gè)業(yè)內(nèi)人士都密切相關(guān)。同時(shí)，能源互聯(lián)網(wǎng)又具有極大的內(nèi)涵容量，既包括傳統(tǒng)能源，又包括新能源;既包括智能電網(wǎng)，又包括微電網(wǎng);一邊連著能源，另一邊連著信息技術(shù)，是未來重要的發(fā)展方向。

我們應(yīng)該共同努力推動(dòng)其蓬勃發(fā)展。