能源互聯(lián)網(wǎng)是本世紀(jì)推動我國能源革命和生產(chǎn)力發(fā)展最重要的技術(shù)之一。然而，目前對能源互聯(lián)網(wǎng)的許多解釋在“跨界”和“如何與能源體制改革相結(jié)合”方面遇到了困難。
業(yè)內(nèi)對“能源互聯(lián)網(wǎng)”的解讀很多，我們認(rèn)為“以人為本”是能源互聯(lián)網(wǎng)的基本出發(fā)點(diǎn)。互聯(lián)網(wǎng)在人與人之間，人與能源系統(tǒng)之間，就各自對能源和環(huán)境的需求，及可能做出的貢獻(xiàn)建立了便捷的信息溝通渠道，使得包括能源生產(chǎn)、輸送、分配、儲存、調(diào)節(jié)、交易等諸多環(huán)節(jié)的能源體系得以趨于最優(yōu)化，最終為每個人提供更好的能源服務(wù)。嚴(yán)格來講，經(jīng)濟(jì)性并不是人對能源的唯一需求，有些用戶更多的是考慮環(huán)保、安全和便捷等因素，因而“最佳能源服務(wù)”應(yīng)該是反映人們對能源互聯(lián)網(wǎng)需求的最準(zhǔn)確的定義。
我們對能源互聯(lián)網(wǎng)的描述為：能源互聯(lián)網(wǎng)是綜合運(yùn)用先進(jìn)的電力電子技術(shù)，信息技術(shù)和智能管理技術(shù)，以信息網(wǎng)、能源網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)為載體，高智能優(yōu)化控制軟件、大數(shù)據(jù)與云計算為技術(shù)平臺，將大量由分布式產(chǎn)能裝置（包括天然氣分布式供能、可再生能源、余熱余壓利用等）、儲能和調(diào)峰系統(tǒng)、能源和相關(guān)信息監(jiān)測采集系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)信息傳輸系統(tǒng)、智能電力、熱力和天然氣等網(wǎng)絡(luò)和控制性能源節(jié)點(diǎn)互聯(lián)起來，最終建立能量、信息和物流全系統(tǒng)的多向流動的共享網(wǎng)絡(luò)，在此基礎(chǔ)上建立最優(yōu)化的能源系統(tǒng)，使系統(tǒng)中的每個個體獲得最佳能源服務(wù)。
從仿人體的角度能加深對能源互聯(lián)網(wǎng)的理解，人體的基本單位是細(xì)胞，可以視同每個個體，所有的能源輸配網(wǎng)絡(luò)可以比喻為血管，神經(jīng)系統(tǒng)則是信息互聯(lián)網(wǎng)，體內(nèi)其他物質(zhì)的流動網(wǎng)絡(luò)（如消化系統(tǒng)等）可以比喻為物流網(wǎng)；我們的腸胃是能源生產(chǎn)和轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，心臟是能源輸送的動力，這兩項的作用在能源互聯(lián)網(wǎng)中往往是通過分布式供能系統(tǒng)來實現(xiàn)的；系統(tǒng)的平衡優(yōu)化調(diào)控當(dāng)然離不開我們的大腦，所有的智能化控制均在這里實現(xiàn)。在細(xì)胞之上是組織、機(jī)體、最終才有人體。
幾個誤解的澄清
智能電網(wǎng)就是能源互聯(lián)網(wǎng)？
智能電網(wǎng)只是能源互聯(lián)網(wǎng)的組成部分，而不是能源互聯(lián)網(wǎng)。智能電網(wǎng)是構(gòu)成能源互聯(lián)網(wǎng)不可或缺的一部分，主要是通過輸配電為主的軟硬件配置，使得電網(wǎng)更加可靠、安全、更具彈性，并能接納更加多樣化的電源（包括大規(guī)模間歇式的可再生能源）。在我國，智能電網(wǎng)更關(guān)注較大規(guī)模的發(fā)電端，比如大風(fēng)電等，而對小規(guī)模的終端分布式供能等關(guān)注不夠。隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，智能電網(wǎng)將不得不接納大量的小規(guī)模終端分布式能源，分布式能源不再是大電網(wǎng)簡單的一部分，而是相對獨(dú)立、平等、不可忽視的組成部分，整個電網(wǎng)的構(gòu)架將發(fā)生深刻的變化。
“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”就是能源互聯(lián)網(wǎng)？
“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”只是“能源互聯(lián)網(wǎng)”的一部分。全球能源互聯(lián)網(wǎng)是在全球范圍內(nèi)實現(xiàn)能源的互聯(lián)和平衡，將大規(guī)?？稍偕茉矗ㄈ缟衬奶柲?、海上的風(fēng)電）等充分整合利用起來，為全球供能。這是一個宏大而前衛(wèi)的想法，排除政治因素，或許在未來它將部分或全部地實現(xiàn)，但在當(dāng)下，我們認(rèn)為更應(yīng)該關(guān)注與億萬用戶利益直接聯(lián)系的分布式能源系統(tǒng)。沒有這個系統(tǒng)，中國以及世界的能源互聯(lián)網(wǎng)無從淡起。正是這個最基礎(chǔ)的能源互聯(lián)網(wǎng)，遇到了大談全球能源互聯(lián)網(wǎng)的國網(wǎng)公司的抵制。正在進(jìn)行的電力體制改革，將為我國首先建設(shè)以分布式能源為主導(dǎo)、能使億萬人民直接受益的能源互聯(lián)網(wǎng)開辟道路。
“需求側(cè)管理”就是能源互聯(lián)網(wǎng)？
“需求側(cè)管理”不是能源互聯(lián)網(wǎng)。這種提法仍然是來自大電廠到大電網(wǎng)和配電網(wǎng)，從大到小單向流動的傳統(tǒng)的能源結(jié)構(gòu)，是主要為供電方服務(wù)的管理，而不是以用戶利益為主要導(dǎo)向的、符合能源互聯(lián)網(wǎng)互動的思維模式。
能源互聯(lián)網(wǎng)通過對用能負(fù)荷和設(shè)備信息的采集和傳輸來實現(xiàn)。
在很多能源互聯(lián)網(wǎng)模型中，能源信息采集系統(tǒng)只是對用能負(fù)荷和設(shè)備信息進(jìn)行采集和監(jiān)測。事實上，能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)不止這些，還應(yīng)該包括與用能有關(guān)的許多信息，如當(dāng)?shù)貧夂驐l件和天氣預(yù)報、人的生活和用能習(xí)慣、生產(chǎn)設(shè)備條件、工廠運(yùn)營情況、生產(chǎn)的可持續(xù)性、安全等級、容量備用、企業(yè)文化、能源價格等。這些海量信息可以通過大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)進(jìn)行快速分析，分析結(jié)果被用于系統(tǒng)的平衡優(yōu)化控制或反饋給用戶。
能源互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行
基礎(chǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)。分布在終端用戶側(cè)的智能微網(wǎng)將成為供能系統(tǒng)的底層基本結(jié)構(gòu)。這些能源微網(wǎng)或大或小，構(gòu)建在工業(yè)園區(qū)、住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)甚至城區(qū)范圍內(nèi)，以天然氣分布式能源站等既能穩(wěn)定輸出能源，又可調(diào)節(jié)的能源設(shè)施為基礎(chǔ)，結(jié)合儲能和其他調(diào)峰系統(tǒng)，充分融合當(dāng)?shù)靥柲?、小風(fēng)電、熱泵、工廠余熱余壓等資源，滿足區(qū)域內(nèi)熱電冷和天然氣等能源需求。這個微網(wǎng)的范圍界定一般取決于區(qū)域的配電等級（一般在110 kV及以下）以及鋪設(shè)供冷、熱或蒸汽管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)范圍。在微網(wǎng)之內(nèi)的用戶，既是能源消費(fèi)者，也可以是能源生產(chǎn)者或調(diào)節(jié)者，比如屋頂光伏余電上網(wǎng)、余熱余壓利用、利用備用設(shè)施或容量為微網(wǎng)提供共享服務(wù)、利用夜間充電而白天不用的電動汽車向電網(wǎng)反送電為電網(wǎng)調(diào)峰等。智能配能網(wǎng)在保證區(qū)域各種能源平衡的同時，通過安裝在用戶端和系統(tǒng)內(nèi)各種能源設(shè)施的計量、統(tǒng)計和監(jiān)測設(shè)備，以及相關(guān)信息收集和統(tǒng)計系統(tǒng)，對分布于微網(wǎng)內(nèi)部及個體終端的產(chǎn)能、外來能源輸入、用能、備用容量、儲能系統(tǒng)、能源交易、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和環(huán)保情況等重要信息進(jìn)行實時監(jiān)控，再通過互聯(lián)網(wǎng)將信息轉(zhuǎn)給控制中心，結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)實現(xiàn)對產(chǎn)能和負(fù)荷的精準(zhǔn)預(yù)測，并把最優(yōu)化配置指令通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸給各個組成部分。
更高層級的能源互聯(lián)網(wǎng)。同一地區(qū)以多個能源微網(wǎng)為基礎(chǔ)，結(jié)合外供能源系統(tǒng)、區(qū)域能源配送系統(tǒng)、未包含在微網(wǎng)之內(nèi)的若干產(chǎn)能、終端用戶及備用和調(diào)節(jié)設(shè)施，構(gòu)成更高層次的區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)。這個區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)的范圍界定一般取決于區(qū)域行政、商業(yè)和工業(yè)的規(guī)劃配置、輸配電網(wǎng)的配電等級（一般在220 kV及以下）及其他因素。為了實現(xiàn)更大范圍資源和負(fù)荷的優(yōu)化配置，還應(yīng)進(jìn)一步規(guī)劃和建設(shè)省市一級的能源互聯(lián)網(wǎng)。能源互聯(lián)網(wǎng)的思維、理念和技術(shù)也可以用于對全國能源系統(tǒng)的優(yōu)化和改造中。只有互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)才能實現(xiàn)在大區(qū)域及全國范圍內(nèi)的信息互聯(lián)互通，通過大數(shù)據(jù)和云計算等現(xiàn)代技術(shù)的支持，才能在大區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的平衡優(yōu)化配置。
互聯(lián)網(wǎng)化是“一體化和智能化”的基礎(chǔ)
無論哪一個層次的能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，都需要一個最優(yōu)化的結(jié)構(gòu)和高智能的控制系統(tǒng)，我們曾在智慧能源系統(tǒng)的理念中提出了能源“一體化、結(jié)構(gòu)最優(yōu)化和智能化”，事實上沒有互聯(lián)網(wǎng)，不可能實現(xiàn)“結(jié)構(gòu)最優(yōu)化和智能化”。因此以上的“三化”還需要加上一個“互聯(lián)網(wǎng)化”。
能源互聯(lián)網(wǎng)將與電網(wǎng)、大型發(fā)電和可再生能源形成互補(bǔ)的運(yùn)行體系。智能微網(wǎng)將首先盡可能多地配置可再生能源（屋頂光伏、地源、江水源、污水源熱泵等），通過天然氣分布式能源、儲能和調(diào)峰系統(tǒng)以及用戶的互動，盡可能實現(xiàn)自我能源平衡，力爭做到不僅不對大電網(wǎng)造成過重負(fù)擔(dān)，還可以為大電網(wǎng)提供調(diào)峰和安全保障方面的貢獻(xiàn)。種情況可提高可再生能源比例，有利于能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型。
智能輸電網(wǎng)將大電廠（火電廠、風(fēng)電場、水電站、抽水蓄能電站等）與區(qū)域和基礎(chǔ)能源互聯(lián)網(wǎng)連接。通過智能化調(diào)控，在保障電力安全、實現(xiàn)電力平衡的前提下，可接納更多大規(guī)模生產(chǎn)的風(fēng)電、太陽能等可再生能源，在更高層面上實現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)化配置。
能源互聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)。能源互聯(lián)網(wǎng)將具有互聯(lián)網(wǎng)的開放、平等、互動、共享的精神。
開放。電網(wǎng)、熱網(wǎng)和天然氣網(wǎng)更加開放，終端分布式能源、可再生能源、儲能等的接入不再受到限制，微電網(wǎng)的底層構(gòu)架大大降低了終端不穩(wěn)定電源對大電網(wǎng)的影響，智能電網(wǎng)的發(fā)展大大提高了大電網(wǎng)對可再生能源的消納能力，從而使得大電網(wǎng)在技術(shù)上具備全面放開的條件。天然氣網(wǎng)的開放和通過能源互聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)籌調(diào)節(jié)，將更有效地提高天然氣的使用效率，平抑峰谷差，降低用戶的用氣成本。熱網(wǎng)的開放將使企業(yè)的余熱被有效利用，通過互補(bǔ)降低用熱成本。
平等。傳統(tǒng)能源體系是自上而下單相流動的等級結(jié)構(gòu)，而能源互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)能源可以多向流動，呈現(xiàn)出扁平化的結(jié)構(gòu)。在能源及互聯(lián)網(wǎng)先進(jìn)技術(shù)的支持下，終端微網(wǎng)或個體既是消費(fèi)者，也可能為整個體系做出貢獻(xiàn)，能源市場的參與度及話語權(quán)大大提高，終端消費(fèi)者的能源利益將受到前所未有的重視，并延伸出新型能源服務(wù)等巨大的商業(yè)藍(lán)海。
互動。一方面，能源互聯(lián)網(wǎng)中的微電網(wǎng)、區(qū)域配電網(wǎng)、智能輸電網(wǎng)等不同級別的電網(wǎng)之間，負(fù)荷預(yù)測、電源、備用容量、儲能設(shè)備等重要信息通過互聯(lián)網(wǎng)相互協(xié)調(diào)，實現(xiàn)各級電網(wǎng)內(nèi)部的供需平衡，達(dá)到系統(tǒng)配置最優(yōu)。另一方面，與傳統(tǒng)電網(wǎng)不同，互聯(lián)網(wǎng)使得信息更為透明和即時，終端用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)直觀清晰地了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、市場電價信息、自身用電狀況等，從而方便地參與到能源市場，比如購電、提出個性化的用能要求、購買增值服務(wù)、反饋用能體驗等；在供熱和供天然氣方面用戶得到的好處也將與供電方面類似。就如滴滴打車通過互聯(lián)網(wǎng)提供了一個將用戶和司機(jī)聯(lián)系起來的平臺一樣，能源互聯(lián)網(wǎng)也將通過電力交易平臺等各種互動平臺將消費(fèi)終端與能源生產(chǎn)者聯(lián)系起來。
共享。當(dāng)前火爆的用車市場是共享經(jīng)濟(jì)極好的例子，通過Uber、滴滴打車、易到用車、PP租車等互聯(lián)網(wǎng)平臺，打破原有的信息不對稱，使得各類用車需求都能得到滿足；這種共享經(jīng)濟(jì)，可以在不增加汽車總量的條件下，通過將閑置的汽車（包括私家車）調(diào)動起來，使得更多人的需要得到更好的滿足。通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能源互聯(lián)網(wǎng)也可以實現(xiàn)負(fù)荷預(yù)測、備用容量、儲能系統(tǒng)等信息及設(shè)備的共享，通過信息流和能源流的多向流動，促進(jìn)能源高效利用和系統(tǒng)資源的優(yōu)化配置。舉例來說，當(dāng)前條件下，為了保障生產(chǎn)的持續(xù)性，幾乎每個工廠都有不同規(guī)模的柴油機(jī)備用、熱力鍋爐備用、從電力或熱力公司購買的電力或熱力的備用容量，備用容量往往占實際用能的20-50%，這些設(shè)備絕大部分時間處于閑置狀態(tài)；如果通過能源互聯(lián)網(wǎng)建造集中的備用系統(tǒng)，或?qū)⒏髯缘膫溆萌萘抗蚕恚涂梢源蟠鬁p少備用容量的需求量和閑置率；更進(jìn)一步，工廠的備用容量應(yīng)該與區(qū)域電網(wǎng)的備用容量互通共享，從而減少區(qū)域電網(wǎng)對備用容量的需求量。
