GUIDE
导读
能源是人类社会发展的主要动力和物质基础。回顾历史，十八和十九世纪兴起的两次工业革命均源自能源技术的变革。当前，全球正面临着化石能源资源枯竭、环境恶化加剧和能源消费持续增长等多重制约，以化石能源集中式开发为特征的传统能源生产模式难以为继，能源转型迫在眉睫。与此同时，大规模波动性可再生能源、高比例电力电子设备接入又给电网安全稳定运行带来新的挑战，以清洁可再生能源大规模开发利用和大云物移智链等技术为代表的能源互联网成为各国研究和发展重点。埃森哲预计2018年至2050年，全球能源互联网累计总投资规模将达到38万亿美元。
一、能源互联网发展背景
2007年，美国通过《能源独立和安全法案（EISA-2007）》，正式定义了智能电网的官方表述，2011 年，美国学者杰里米·里夫金在其新书《第三次工业革命》中进一步提出了能源互联网的概念，推动可再生能源与互联网技术融合，推进由集中式化学能源开发利用向分布式可再生能源转变，实现可持续发展。2015年前后，人们对能源互联网的产业机会引发过诸多思考，有人总结为智能化能源生产者、智能化网络优化者、智能化消费赋能者3个方向，认为能源互联网将在实体、信息、运营3个层面孕育出大量的科技公司。能源互联网的创新，被一些研究机构划分为商业、功能、信息、通信、设备5个层次。
能源互联网概念提出以来，经过研究探索与工程实践，业内对其理解不断深化，逐渐形成了较为统一的认识。我国对能源互联网的认识也在不断深化，最终形成了较为统一的标准定义。根据国家标准《能源互联网第2部分：术语》，能源互联网是基于互联网技术的能源综合利用网络，它深度整合信息互联网和智慧能源系统，达到能源的生产、传输、分配、存储、转换、消费及交易的多方协调，最终实现清洁低碳和安全高效的能源互联网络。能源互联网像是一个没有具体中心的能源供需系统，它不是简单地依附于电能，而是将电力系统、交通系统甚至是人们的生活能量一起融入其中，具备可再生、分布式、互联性、开放性、智能化五大特征，对提升能源综合效率，推动能源市场开放和产业升级，形成新的经济增长点，提升能源国际合作水平具有重要意义。
一是推动实现清洁低碳社会，提升可持续发展水平。 能源互联网具有高度集成特性，能够将各类型可再生分布式发电设备、储能设备和负载设备无差别对等互联，实现上述设备的即插即发、即插即储、即插即用以及无差别对等互联。同时，能源互联网能够实现各类型分布式可再生电源、储能设备以及可控负荷之间的协调优化控制，做到横向源—源互补，纵向源—网—荷—储协调控制，平抑分布式可再生能源间歇特性对局部电网的冲击，在保证系统的经济性与安全性的同时，进一步提高系统对分布式可再生能源的消纳能力，实现可再生能源，尤其是分布式可再生能源的大规模接入、利用和共享，推动可再生能源规模化发展。
二是优化能源利用效率，提升精细化管理水平。 在能源供给与需求侧，不同能源之间的互相替代，以竞争的方式提升了能源供给与需求的弹性，不同能源的供需时序差异形成了彼此之间的强烈互补协同效益。基于能源互联网的平台，不同能源生产、传输、交易、消费等信息和数据能够实时产生、记录和分析，为能源系统的预测、能源规划、能源市场监管和能源安全监管提供重要的支撑，实现多能源开放及互联互通互补，促进能源回归商品属性，从而提高整个系统的能源利用效率和精细化水平。
三是变革能源生产消费模式，提升用能体验。 能源互联网将不同地点、不同产权、不同功能的需求侧响应资源聚集在一起，类似于电厂一样能够提供调峰、备用，并且以共享经济的模式分配聚合后所创造的价值，可实现自下而上、能量自制单元之间的对等互联，为各类参与者提供了平等的参与机会和创新平台，每一个能源消费者同时也可以是能源的生产者，为虚拟电厂、共享储能等新模式奠定了技术和生态基础。
二、各国发展概况
在全球共同应对气候变化、实现碳中和的背景下，各国对能源互联网多能协同、供需互动、绿色低碳、智能高效等基本特征有着高度共识。虽然各国基于自身禀赋和能源系统特点各有侧重，但其共性需求都是必须依靠能源互联网科技创新促进实现经济发展与碳排放的解耦，实现经济、高效、安全、低碳 的可持续发展。各国均重视能源、数字新技术在能源互联网领域的创新应用。
欧盟 。 为了应对气候变化和能源安全的双重挑战，欧盟不断加强和完善能源立法，是近二十年来最活跃的能源法制定者，被称为能源国际规制最为先进的实验室。1996年12月，欧盟理事会颁布了Directive/96/92/EC法令，要求各成员国在两年之内按照指令要求进行电力市场化改革，可以采取不同的业务模式，允许电力公司纵向一体化发展。欧盟理事会2000年3月提出在电力和天然气领域加速自由化，其目标是形成一个全面起作用的具有操作性的内部市场，2003年7月，欧盟理事会颁布Directive 2003/54/EC法令，以欧洲统一电力市场建设为核心目标，进一步深化电力市场自由化，要求输配电业务从垂直一体化电力企业中实现法律剥离并实施无歧视开放，其中各环节须由政府和相关机构监督以防止垄断。2009年7月，欧盟理事会颁布了Directive 2009/72/EC法令，要求实现有效的输送网络拆分、建立监管框架、网络准入及提高透明度，促进跨国联网，以加快统一电力市场的形成。
目前欧洲范围内构建起的区域性同步电网（由交流输电线路和变电所组成的传输交流电能的网络）主要有5个：欧洲大陆电网（包括东南欧电网、西南欧电网、中部核心电网）、北欧电网、波罗的海电网、英国和爱尔兰电网、希腊和意大利电网。当前这5个同步电网均由欧洲输电运营商联盟（ENTSO-E）负责协调管理，是世界上规模最大的互联电网之一。普遍认为，欧洲互联电网是比较成功的跨境电力市场模式，欧盟统计局数据显示，可再生能源电力在欧盟27国电力消费总量中已达34%。整体来看，欧盟推进能源互联网建设主要通过发展战略引领、加强电网互联、打破市场壁垒、完善电网运营与规划协调四个方面。
美国 。 1996年至2003年间，美国发生了6次大规模停电，造成了数千亿美元损失。为升级和改善电力网，美国能源部和相关企业推进了大量先进技术的研究与实践，制定了面向未来的GRID2030计划，提出了智能电网等先进理念。美国能源互联网发展模式侧重于立足电网，借鉴互联网开放对等的理念和体系架构，对能源网络关键设备、功能形态、运行方式进行创新变革，形成能源系统互动融合、关联主体即插即用的新型能源网络。
美国能源资源丰富，石油、页岩油、天然气探明储量位居世界前列，对发展可再生能源的态度相对欧洲更为稳健。美国将前沿技术、智能电网和综合能源网络建设作为向能源互联网转型发展的重点和支撑并通过立法的形式上升为国家战。美国能源部公布的电网发展远景规划《Grid 2030》明确提出建设国家骨干网，实现区域电网互联，建设局部、小型的微电网的发展思路。在先进技术的研发和应用方面，2009年制定的能源部智能电网专项资助计划拨款34亿美元对智能电网的先进技术进行研究示范，其中6.15亿美元用于启动能源部智能电网示范工程计划。2020年美国能源部公布量子互联网发展战略蓝图，美能源部下属阿尔贡国家实验室和芝加哥大学的科学家在芝加哥郊区创建了一个长约83公里的量子环路，这是美国最长的陆基量子网络之一。美国尤其重视储能产业发展，专门颁布第841号法案，要求系统运营商降低储能参与电力市场的限制。在州政策方面，则制订了储能采购目标，建立经济激励，将储能纳入综合资源进行统筹规划。
日本 。 日本作为岛国，面积狭小，四面环海，能源对外依存度极高。尤其是福岛地震后，核能在日本能源结构中的角色迅速弱化，导致其能源自给率最低时仅有6%-7%，严重威胁日本能源安全。同时，日本山丘林立，地震频发，难以建设大规模可再生能源生产基地和长距离能源输配网络，基于多用户、多类型分布式能源的网络化、智能化应用被认为是应对上述问题的有效解决方案。但因分布式可再生能源系统大多以单体用户为供能对象，用户负荷单一、波动性强，供需互动难以有效实现。为破解上述困局，近年来日本各大能源商开始尝试突破现有分布式能源系统的供能边界，将同一区域范围内多个相邻的用户纳入统一供能体系，通过构建区域能源互联网实现能源的共享与融通。结合日本政府对氢能产业发展的大力推动，日本将形成以区域能源互联网建设为着力点，以氢能开发利用为驱动力的能源互联网发展新模式。
三、我国能源互联网发展对策与建议
一是强化标准体系建设。 按照需求导向、先进适用、急用先行的原则，紧密围绕落实四个革命、一个合作能源安全新战略和构建清洁低碳、安全高效能源体系的需要，坚持能源标准化与能源技术创新、工程示范一体化推进的思路，系统梳理现有标准并科学谋划制定标准路径图，实现能源体系的国内大循环主体地位，统筹各地区能源开发、配置和利用，推进共商、共建、共享、共赢。 二是加快创新体系建设。 推动能源互联互通是一项巨大的系统工程，聚集了诸多新基建的重点领域和关键技术，包含氢能、储能、特高压、智能网联汽车、物联网、人工智能等众多产业，已成为世界科学技术竞争的最前沿。要加快突破光伏建筑一体化（BIPV）和光热发电技术等能源生产技术、柔性直流输电等能源运输技术、超导及超级电容等储能技术、多能源耦合技术等。估计电力企业与物联网等新一代信息技术企业建立创新联合体，加快推进智能感知技术与能源网络深度融合，进一步推进能源互联网新技术、新模式、新业态试点示范。 三是完 善体制机制建设。 能源互联网趋势下，风、光等新能源逐步成为市场主体，多元市场导致利益格局更加复杂，能源互联网的市场格局、市场机制、交易方式等将被重塑，传统能源生产者向能源辅助服务商转变，传统能源客户从单纯的消费者转变为生产者﹢消费者，要进一步完善体制机制，推进配电网放开，深化售电侧改革，不断完善电力市场交易机制，构建多元主体互利共赢的市场机制，推动给予储能电站独立身份，允许储能作为独立主体参与辅助服务交易，打破省际壁垒，加快构建全国统一电力市场，完善基于数据技术与共享经济的市场机制，加快多能源协调运营、虚拟电厂、共享储能、基于区块链的绿证交易等模式的探索和规模化应用。
END
来源：秀江南物联网号
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