能源互聯網價值實現路徑分析

近十年，能源互聯網技術與應用逐漸成熟。2016年，由國家發展改革委、國家能源局、工業和信息化部聯合制定的《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見》發布，由此能源互聯網發展走上快車道，成為我國踐行能源革命和“互聯網+”戰略的有力抓手。

能源互聯網的基本認識

能源互聯網是以互聯網理念構建的新型信息—能源融合“廣域網”，它以大電網為“主干網”，以微網、分布式能源、智能社區等為“局域網”，以開放對等的信息—能源一體化架構，真正實現能源的雙向按需傳輸和動態平衡使用，可以最大限度地適應新能源的接入。能源互聯網借鑒互聯網理念的開放、對等、互聯、分享，希望實現能量的交換像互聯網信息交換一樣方便快捷，最終為用戶提供更多價值服務。

我國新能源資源多位于西部和北部地區，通過集中式的大電網將新能源電力輸送到人口、工商業密集的東南部用戶中心；另外，分布式的特點是從配用側邊緣做起，例如園區級的、區域性的能源微網、分布式能源、智慧社區等都可以作為能源互聯網的基礎，接入分布式新能源的同時實現“源網荷儲”的局域互動，自下而上構建能源基礎設施，實現“局域消納在先，廣域互聯在后”，與傳統集中式大電網相結合以后，既有分布式新能源靈活接入的優勢，又有堅強可靠的保障，以統一的互聯網架構同時兼顧穩定性和靈活性，這就是能源互聯網的基本理念。

傳統電源如火電、水電等很難分布式部署，而新能源尤其是光伏發電使得分布式電源成為可能，近年來新型儲能技術的發展實現了局域“源網荷儲”的互動。能源供給模式呈現出從集中到分散的演變趨勢，資源和生產單位的地理分布從特定區域擴展到無處不在，供給主體從少數能源巨頭轉變為家庭和個人，大規模集約生產模式演化為無數微小單位的集成。

能源互聯網的關鍵技術

從具體功能上看，能源互聯網主要有五個層面：能量層、信息層、業務層、價值層和用戶層。能量層包括不同形式的能源和負荷，實現能量多向互動和多能互補；信息層利用新一代信息技術和傳感通信技術對數據進行采集處理；業務層的核心是能量管理和控制以及大數據分析高級應用；價值層實現價值分享，還原能源和電力的商品屬性，從價值驅動角度給用戶提供更多的增值服務，并反過來通過交易、價值流動促進能量和信息的流動；用戶層是為能源互聯網參與方、平臺用戶和多元主體提供個性化和交互體驗服務的功能層。五個層面都有不同的關鍵技術。

能量路由器。能量路由器借鑒信息基礎設施中的網絡路由器原理，對能量進行存儲轉發，是能源互聯網運行與控制的具體實施裝置。能量路由器具有硬件通用化、軟件定制化和即插即用等技術特征，既是能量管理控制又是能量計量的終端，同時可以跟數據中心等信息基礎設施有機結合，是信息能源基礎設施一體化的核心裝備。

能量控制器。相對于能量路由器是電力電子一次設備，能量控制器是負責數據采集、分析、處理、控制的二次設備，尤其在邊緣側可以采用云邊協同的架構，實現能源互聯網的“源網荷儲”精準調控。基于5G和AI技術，可以實現數據驅動的能量控制器，一方面基于5G支持大規模高并發低時延的電網和負荷數據量測和感知，同時基于AI開展在線實時數據分析與決策，實現高速精準調控，支持實時電網和負載調節相關業務，適應園區、微網等不同場景下差異化目標。

能源大數據。基于能源互聯網的能源大數據分析，通過對電網和負荷電流、電壓、有功、無功瞬時值和變化量的直接量測和AI算法處理，得到在線實時動態數據，構建大數據分析應用，實現資源利用的最大化，同時數據資產成為核心競爭力，數據驅動運營管理。通過數據挖掘和深度學習等方法可以構建能源互聯網高級應用。

能源區塊鏈。在分布式碎片化的能源系統結算與交易方面，區塊鏈技術與能源互聯網本身特點相吻合，支持多能源多主體的系統，而且促進信息與物理系統的融合，實現能源交易多元化，底層有共識機制，然后通過上層的智能合約實現不同主體之間的交易規則，用計算機腳本的形式固化在程序里，可以大大提升交易和結算的效率。在新能源分布式發展的大趨勢下，能源區塊鏈可以支持園區能源互聯網的分布式交易，進而促進區域新能源的消納，儲能的應用和需求側管理和響應。

能量管理平臺。能源互聯網能量管理平臺是構建于基礎設施之上的信息管理系統，具有多元主體接入、全景數據展現、能量信息透明、智能分析應用、價值閉環驅動等特征。在互聯網思維指導下，能量管理平臺不僅僅是用能終端用戶的入口，還是供能方、網方、中間方（運營方、服務方）等多方主體的入口。因此能量管理平臺最終構建的是能源互聯網生態圈，以此為載體實現能源互聯網的用戶服務和價值創造。

能源互聯網的價值實現

能源互聯網發展還應注重價值實現，示范工程應遵循需求牽引、價值驅動、用戶中心，價值實現可借鑒互聯網平臺效應、勇于跨界融合拓展商業模式，同時增加“雙碳”相關增值服務等。

平臺效應。未來能源系統對碎片化和價值分享要求越來越高，要面向用戶為中心開發定制化產品，包括研發售后等都要發生相應的調整，傳統以價值鏈傳遞為導向的方式不再適用。互聯網時代強調圍繞用戶的需求去構建價值環，然后進行價值實現與分享。平臺效應可以通過互聯網運營的方式體現，本質上是通過平臺可以尋找低效點、提質增效，打破中間無效的環節、打破既有利益分配格局，提升用戶體驗，最終達成用戶中心、價值驅動，而行業本身自我創新、主動跨界的效果。

跨界融合。新基建強調信息、能源、交通基礎設施具有廣泛密切的聯系，而不是相互割裂，因此需要相互影響，加強頂層設計。例如，電網是傳統基礎設施的典型代表，切入新基建應該走融合基礎設施的道路，與信息基礎設施的融合是主要方向，能源互聯網是主要載體。但關鍵是觀念和視角的轉變，更多從基礎設施的角度去深刻理解電網企業的業務和場景。因此電網企業的價值應該從更好地服務用戶角度去體現，綜合能源服務、新能源消納、儲能發展、電動汽車充電等都是具體的形式，甚至可以跨出能源電力領域，與信息和交通基礎設施融合發展，激發平臺效應。

增值服務。結合“雙碳”目標，目前碳的數據管理多數還是基于宏觀分析，基于能源互聯網的數據，未來可以做到更加精細化的管理，而不僅僅是宏觀層面的估計，甚至可以在一個園區、工業區、居民小區，乃至一個區域和城市，做到碳資產、碳交易的管理和碳減排的監測等。以能源互聯網為基礎的碳增值服務是區域能源運營商的業務發展方向之一。