構建能源互聯網助推能源革命

能源互聯網提供了一系列技術手段和解決方案，并且已經在初步應用中被實踐證明是行之有效的，取得了不錯的實效。

近半個世紀以前，當互聯網的雛形初顯時，應該沒有人會預料到這將是人類歷史上最偉大的技術發(fā)明之一。現如今，互聯網應用已經滲透到社會的各個環(huán)節(jié)，深刻改變著政治、經濟、文化等方面的格局。尤其是在商業(yè)領域，憑借技術先進和高度開放的先天優(yōu)勢，互聯網成為傳統行業(yè)升級換代的引擎，并為新興技術和企業(yè)，通過彎道超車突破傳統技術和壟斷企業(yè)的包圍提供了可能。這對于必須順應時代潮流，亟待打破封閉保守、推倒重重壁壘的能源行業(yè)而言，意義更加重大。

事實上，借助互聯網重塑能源行業(yè)的構想并不是當下才有的。早在2008年，美國人就提出了能源互聯網的概念。只是由于能源行業(yè)牽涉的內容過于龐雜，即使到了今天，學界以及業(yè)界也沒有就能源互聯網的內涵、外延達成共識。但是從專家學者的解讀中，我們還是可以對能源互聯網有所管窺。簡單來說，能源互聯網就是以電力系統為核心，利用互聯網的思維和技術改造傳統能源行業(yè)，形成集生產、傳輸、消費、存儲等環(huán)節(jié)于一體的互聯互通的能源生態(tài)體系。

誕生于現實基礎

從過往的人類發(fā)展史來看，任何新興事物的誕生都離不開與其對應的現實基礎。能源互聯網概念被提出后的數年，一直沒有引起太多人關注，直到近兩年才成為“香餑餑”。尤其是在國內，更是持續(xù)升溫，臨近沸點。這種現象的背后，也有著深刻的時代背景作支撐。

伴隨著三次工業(yè)革命的演進，人類的用能方式也在不斷轉變。從最初的柴薪時代到煤炭和油氣時代，傳統能源在推動社會進步的同時，也讓我們付出了慘重的環(huán)境代價。愈演愈烈的霧霾等環(huán)境問題已經揭示，依靠高耗能、重污染的發(fā)展模式不可持續(xù)，實現100%使用可再生能源勢在必行。這是一場以能源生產清潔化和能源消費電氣化為核心特征的新型能源革命，其終極目標就是建立一個以可再生能源為核心的清潔、高效、經濟、安全、可持續(xù)的現代能源體系。在這一目標的實現過程中，能源互聯網將是核心的技術手段。

能源互聯網誕生的另一個現實基礎是信息技術的飛速發(fā)展。摩爾定律、吉爾德定律、梅特卡夫定律和亨迪定律，分別對計算能力、網絡帶寬、網絡價值效應、數字傳感器，從技術發(fā)展速度和社會經濟價值角度給出了準確的總結和預測。摩爾定律揭示了計算能力進步的速度，關于“計算機性能每24個月提升一倍”的預言，在半個世紀后的今天依然適用。正在熱賣的蘋果智能手表IWATCH與1985年生產的、價值3500萬美元的克雷-2（Cray-2）超級計算機具備一樣的計算速度。吉爾德定律對網絡帶寬的發(fā)展速度和成本降低趨勢給出了準確的描述，他預測主干網帶寬的增長速度每8個月就增長一倍，并且隨著使用者的增多，成本也在快速下降。不僅是有線網絡的速度增長迅猛，移動網絡也從2G跨入了4G。就是5年前，通過手機進行視頻聊天和上網看電影都是不可想象的。梅特卡夫定律則揭示了網絡的價值與網絡規(guī)模的平方成正比，即網絡價值隨著網絡用戶數量的增加而呈幾何數級增長，就像電話網絡一樣，一個人的電話是沒有價值的，但所有人都使用電話，就煥發(fā)出了不可估量的巨大外部價值。亨迪定律反應了數字傳感器技術的進步速度，變得更小、更輕、更便宜、更好了?？纯船F在一個可握在手里的智能手機，集合了多少傳感器：位置傳感器（GPS）、指南針、高清攝像頭、加速度傳感器、陀螺儀、多點式觸摸屏、話筒，并且各種新型的傳感器還在層出不窮。數字信息技術的指數級進步，促成了一個目標的實現，即“連接一切”。從傳統的門戶網站、網商、即時通信這種人與人的聯接，到工業(yè)互聯網形式的機器與機器的聯接，最終形成人、機器、過程和數據的互聯互通。這是一個基于各種傳感器信息的數據大爆炸時代，也是一個基于萬物互聯、云計算、大數據的智能化時代。在這個時代里，我們可以讓機器幫助我們感知一切，優(yōu)化決策，高效執(zhí)行。

可重塑能源系統

依托信息技術，建立和使用能源互聯網最終是為了助推能源革命，即運用互聯網的技術和思維解決變革中遇到的主要矛盾和問題。目前來看，雖然進行能源革命在全球已經成為社會共識，但要將其全面推行下去，依然面臨一些亟需解決的難題，包括：一是全社會能源需求量龐大，并且浪費嚴重，效率不高，需要大力推進節(jié)能提效；二是我國的能源需求端和供應端存在嚴重不對稱，需要在兩者之間建立互聯互通；三是隨著越來越高比例可再生能源電力的接入，電力生產和供應的分散性和波動性都會提高，現有的電力系統需要進行重構；四是風電場、光伏電站等波動性電源的運行效率和水平還有待提高。

針對上述問題，能源互聯網提供了一系列技術手段和解決方案，并且已經在初步應用中被實踐證明是行之有效的，取得了不錯的實效。

目前，傳感技術、智能建筑以及智能家居等技術得以推廣，并展示出巨大的節(jié)能降耗潛力。德國法蘭克福市就啟動了一個以互聯網為基礎的項目，對未來建筑中的能源體系建構進行規(guī)劃，以實現商業(yè)園區(qū)等的零排放。此外，蘋果公司在2014年6月發(fā)布的智能家居管理應用HomeKit，可讓用戶通過iPhone和iPad等設備實現對門窗、燈光、溫控器和插座等的控制。此前的2014年初，谷歌則以32億美元收購了智能家居公司Nest。該公司生產的智能恒溫器內置一套算法，可以“學習”用戶的喜好并據此自動控制室溫。這些應用和設備既提高了人們生活的便捷度和舒適性，又極大地減少了日常生活中的能源浪費，是通過能源互聯網實現節(jié)能降耗的典型應用案例。

在重塑電力系統方面，能源互聯網將是下一代電力系統的核心技術支撐。借助高速數據傳輸線路、大容量數據存儲設備以及大數據分析技術，未來的電力系統將是高度雙向性和智能化的。供需雙方的信息保持時時互聯互通，電力價格將由供需關系隨時調整確定，價格將取代頻率成為調節(jié)供需平衡的有效信號，從而使電力回歸其特有的商品屬性。在該系統中，原有商業(yè)模式將被打破，并重構出一個以可再生能源發(fā)電為核心的生態(tài)圈。眾多企業(yè)創(chuàng)造出各種新的能源應用、配送以及投融資模式，比如美國OPower公司，它通過軟件對公用事業(yè)企業(yè)的能源數據以及其他第三方數據進行挖掘，為用戶提供一整套適合于其生活方式的節(jié)能建議。

就目前的情況來看，能源互聯網在提高可再生能源發(fā)電運行效率和降低成本方面的介入程度最深，效果也是最好的。從最初的選址開始，能源互聯網就在風電場的建設中有了用武之地。基于高精度風電場功率預測微觀選址技術、大數據中的尺度建模技術和衛(wèi)星遙感的物理建模技術，智慧微觀選址模式正在逐步取代花錢、花力氣、花時間尋找風資源的傳統宏觀選址模式，實現以最低的成本快速、精確地找到最優(yōu)質的風資源。在風電機組運行過程中，現有的技術已經可以對設備進行智能控制，即通過感知并預測設備所處的環(huán)境，根據各種風況條件，由系統自動采取不同控制策略，確保做到降載增壽，提高發(fā)電效率。此外，眾多運維企業(yè)通過在風電場安裝狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷系統，并結合資產完整性管理理念，將故障維修從事后轉向事前，進行預防性維護，大幅減少停機檢修時間。這些技術手段在很大程度上提高了可再生能源發(fā)電的運行穩(wěn)定性，使其成為與傳統電廠一樣高效可靠電源。

當然，以上只是能源互聯網無限潛力中被挖掘出來的一小部分。相信隨著技術的進步，它還將釋放出更大的能量，徹底摧毀能源行業(yè)的封閉桎梏，使更多企業(yè)可以依靠多元化的商業(yè)模式參與同臺競技，在競爭中顯現可再生能源的經濟性和清潔性優(yōu)勢，加速推進能源革命的進程，讓人類早日用上100%可再生能源。

備注：數據僅供參考，不作為投資依據。