能源互聯網：引領第三次工業革命 ——2014年“能源互聯網熱”

■新能源如果與新的互聯網技術相結合，就可以改變目前的能源格局，并將能源的邊際成本降為零，從而誕生一個全新的能源供應體系。

■建立在化石能源基礎上的能源發展方式難以為繼，根本出路是構建全球能源互聯網，加快清潔替代和電能替代，推動能源變革，實現清潔能源大規模開發、大范圍配置、高效率利用。

能源互聯網風潮

2014年，能源行業最火的概念是什么？估計很多人會脫口而出：能源互聯網。

自2014年4月4日，家庭能源管理企業 Opower于紐交所首發上市以來，能源互聯網概念逐漸影響到中國。Opower，這家2007年成立的公司，主要為公用事業公司整合用戶能耗數據，據此向用戶提供定制化的用能、節能建議，堪稱“節能超人”。

可以說，借助開放的售電端活躍市場和節能增效的大背景，當下新型互聯網創業公司正在引領能源互聯網風潮，它們包括C3 Energy、Geostellar、SolarGIS等。

其中，由甲骨文聯合創始人之一Thomas M. Siebel創立的C3 Energy，主要通過集成大數據形成分析引擎，提供電網實時監測和即時數據分析，同時對終端用戶進行需求響應管理；而Geostellar則是一個太陽能設備線上B2C平臺，為用戶簡化太陽能電池系統的采購、融資、安裝和維護等整個過程；SolarGIS則通過太陽輻射、氣象數據，提供太陽能資源評估和光伏模擬數據服務……

所謂能源互聯網，按照《第三次工業革命》作者杰里米•里夫金的理解，能源互聯網是把互聯網技術與可再生能源相結合，在能源開采、配送和利用上從傳統的集中式變為智能化的分散式，從而將全球的電網變成能源共享網絡。

事實上，無論是油氣、電力還是新能源，無論是能源生產、分配還是消費，通過互聯網進行的數據采集、傳輸和儲存正變成行業的標準行為。累積的海量數據，正成為新的待挖掘和運用的寶庫。

中國石油大學（北京）中國能源戰略研究院常務副院長王震撰文指出：目前，能源行業的數據還存在數據量大，但數據分散、缺乏有效的分析方法、數據格式不統一、數據重復等問題，但通過智能采集和分析診斷技術、分布式智能電網技術和能源智能管理系統等技術的應用，將逐步實現能源領域的大數據時代。

大數據分析、機器學習和預測是能源互聯網的重要技術支撐。之前一些能源互聯網公司的模式基于能源行業數據挖掘。比如國內大紅大紫，被譽為“做能源行業的蘋果”的遠景能源，其遠景“格林威治”云平臺，就是借助大數據分析和高性能計算技術，為客戶提供風電場規劃、測風方案管理，風資源評估、精細化微觀選址、風場設計優化、經濟性評價、資產后評估分析等全方位的技術解決方案。

在杰里米•里夫金的能源互聯網設想中，在即將到來的時代，我們將需要創建一個能源互聯網，讓億萬人能夠在自己的家中、辦公室里和工廠里生產綠色可再生能源。多余的能源則可以與他人分享，就像我們現在在網絡上分享信息一樣。

“新能源如果與新的互聯網技術相結合，就可以改變目前的能源格局，并將能源的邊際成本降為零，從而誕生一個全新的能源供應體系。人們不需要支付成本就可能生產自己需要的能源。我們要做的就是把每個人多余的能源收集起來，建立起一個互聯網，將能源儲存起來。利用互聯網還可使這些能源在全球各大洲之間共享。”2014年10月，杰里米•里夫金在“未來能源之路——互聯與變革”能源論壇上說。

構建全球能源互聯網

和這些耕耘在能源互聯網領域的高科技公司相比，中國能源互聯網奠基者、戰略地位確定者是國家電網。

追溯起點，早在2013年12月5日，國家電網公司董事長、黨組書記劉振亞就在《科技日報》頭版發表長篇署名文章《智能電網與第三次工業革命》。這篇文章創新提出“智能電網承載并推動第三次工業革命”的重要觀點，特別指出，未來的智能電網，是網架堅強、廣泛互聯、高度智能、開放互動的“能源互聯網”。

“隨著新一輪能源變革的到來，新能源技術、智能技術、信息技術、網絡技術不斷突破，與智能電網全面融合，正在承載并推動第三次工業革命。” 劉振亞在《智能電網與第三次工業革命》一文中指出。

據此，德國華人新能源協會主席廖宇判斷認為，2014年就是中國的能源互聯網元年，“如果他們（國家電網）要發力打通能源類傳統行業與新興互聯網行業之間的溝壑，相信不會有人懷疑他們的實力。”

信息可以實現國際乃至洲際互聯，能源互聯網也可以實現全球聯網。和杰里米•里夫金的“能源在全球各大洲之間共享”預判一樣，2014年7月，電氣與電子工程師學會電力與能源協會2014年會在美國華盛頓特區舉行，國家電網將一年前的“智能電網”概念做了更大升級，提出了全球能源互聯網的構想。

之后幾個月間，劉振亞在APEC能源部長會的主旨發言、美國《福布斯》雜志署名文章、聯合國氣候峰會主旨發言里，多次提及“構建全球能源互聯網”這一概念。

相比科技界熱議的能源互聯網，何為全球能源互聯網？根據國家電網的描述，全球能源互聯網由跨洲、跨國骨干網架和各國各電壓等級電網構成，連接“一極一道”（北極、赤道）大型能源基地，適應各種集中式、分布式電源，能夠將風能、太陽能、海洋能等可再生能源輸送到各類用戶，是服務范圍廣、配置能力強、安全可靠性高、綠色低碳的全球能源配置平臺，具有網架堅強、廣泛互聯、高度智能、開放互動的特征。

2014年9月23日，聯合國氣候峰會召開期間的午餐會上，劉振亞作了《構建全球能源互聯網、促進綠色低碳發展》的主題發言。國家電網此舉，也被業內看做能源互聯網在中國確立戰略地位的關鍵標志。

“全球氣候變化與化石能源大量開發使用密切相關，建立在化石能源基礎上的能源發展方式難以為繼。根本出路是構建全球能源互聯網，加快清潔替代和電能替代，推動能源變革，實現清潔能源大規模開發、大范圍配置、高效率利用。” 劉振亞表示。

能源互聯網前世今生

事實上，能源互聯網并非一個全新概念。

過去十多年，很多國家都在探索互聯網技術與可再生能源技術結合的能源發展模式，試圖構建一個人人都是生產者與消費者的能源新時代。

2001年，美國電科院（EPRI）最早提出“Intelligrid”（智能電網），并開始研究。2003年6月，美國能源部發布“Grid2030——電力的下一個100年的國家設想”報告。

2008年，美國北卡羅來納州立大學研究中心就效仿網絡中的路由器技術，提出能源路由器的概念，并且進行原型實現，利用電力電子技術實現對變壓器的控制，路由器之間利用通信技術實現對等交互，在配電網層面實現能源互聯網理念。

另外，美國一個位于加州的新興能源公司，開發了一款用于商業建筑的智能電池，將精簡型的汽車鋰離子電池和電力電子設備相連接，這些電力電子設備在向樓宇供電和從電網中充電這兩種狀態間快速切換，而大量的智能分析是通過云計算來完成，這樣的智能電池稍加拓展實現相互間的通信與控制。

隨著歐美國家電力市場的不斷放開和能源價格的攀升，以及IT技術尤其是移動互聯網技術的快速發展，“能源互聯網”在美國等國家形成了一個新的創業生態圈—— 能源界的互聯網應用。

德國則在2008年年底提出了E-Energy理念和能源互聯網計劃。“E-Energy：以ICT（信息和通信技術）為基礎的未來能源系統”是德國聯邦經濟和技術部（BMWi）發起的一個技術創新促進計劃。聯邦經濟和技術部為此舉行了一場技術競賽，六個試點地區的團體在競賽中勝出。在德國的能源互聯網計劃中，將建成多種多樣的發電廠，運用越來越多的可再生能源，并實現電網設備、電氣設備、家用電器的溝通與互聯。

顯然，E-Energy將促成整個價值鏈內更大的透明度和更激烈的競爭——從發電廠、電網運營商一直到最終消費者。這將推動技術領域乃至整個工業領域的創新，加速能源市場自由化的進程，促成電網布局的分散化。

在中國，互聯網技術與能源的結合尚處于探索階段。目前能源互聯網還處于非常早期的階段，最大的問題是目前的應用和服務，都是B2B或者E2E（engineer to engineer）的方式。

如何為龐大而復雜的能源互聯網尋找到一個“入口”？新奧集團董事局主席王玉鎖在接受《英才》雜志采訪時說，美國提出的智能電網、歐洲提出的能聯網等仍是從企業或者行業的角度出發，開發出能源的互聯網；而“互聯網能源”則是從客戶的需求出發，去構建新的能源生產消費模式。為此，新奧在2010年正式提出了“泛能網”技術。這是一種基于能源網、物質網和互聯網耦合的創新技術。

在能源互聯網發展前期，中海陽能源集團股份有限公司董事長薛黎明在接受《中國能源報》采訪時指出，政府主管部門、能源企業、互聯網企業、金融機構及行業協會組織的資源整合是很關鍵的，政府政策應跟隨著能源互聯網的發展適時出臺支持性、引導性政策，應以保障能源的安全為前提。

目前，國家電網等企業已經行動起來。國家電網2015年年度工作會議內容透露的海外戰略顯示，國家電網除了在巴西等地中標特高壓項目外，2015年將啟動和國外互聯的電網項目。其中，國家電網將開展哈薩克斯坦?；退箞D茲-南陽±1100千伏特高壓直流工程、俄羅斯葉爾科夫齊-河北霸州±800千伏特高壓直流工程、蒙古錫伯敖包-天津和新疆伊犁-巴基斯坦伊斯蘭堡±660千伏直流工程前期工作。這也意味著，國家電網全球能源互聯網將在2015年邁開第一步。