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　　能源互聯(lián)網(wǎng)究竟是什么呢？要回答這個(gè)問題，首先得回到能源互聯(lián)網(wǎng)的起源，2011年里夫金在其著作《第三次工業(yè)革命》中首次提出能源互聯(lián)網(wǎng)概念，并明確指出其核心是實(shí)現(xiàn)以可再生能源為主的能源供應(yīng)體系，其內(nèi)涵可以理解為：從化石能源走向可再生能源、從集中式產(chǎn)能走向分布式產(chǎn)能、從封閉走向開放。

　　能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略是對(duì)泛在能源網(wǎng)絡(luò)的Zoom in，從更高維的視野去審視和探尋“互聯(lián)網(wǎng)+”下的能源發(fā)展之路。

　　從電網(wǎng)的角度，2014年國家電網(wǎng)公司董事長劉振亞在其署名文章中提出了“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”的概念，并將其定義為“以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架(通道)、以輸送清潔能源為主導(dǎo)、全球互聯(lián)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”。這個(gè)定義非常明確的給出了切實(shí)可行的技術(shù)途徑：通過構(gòu)建特高壓骨干網(wǎng)架實(shí)現(xiàn)大電網(wǎng)廣域互聯(lián)。目前歐美各國也在大力發(fā)展特大型互聯(lián)電網(wǎng)的研究和規(guī)劃，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)更大范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置，比較典型的包括歐洲超級(jí)電網(wǎng)計(jì)劃，沙漠太陽能計(jì)劃，美國GRID2030計(jì)劃等。能源的高效傳輸基本是以“電”的形式，其構(gòu)建需要以電網(wǎng)為依托，這一概念下的能源互聯(lián)網(wǎng)，“網(wǎng)”是最重要的關(guān)鍵詞！

　　從互聯(lián)網(wǎng)的角度，清華大學(xué)信息技術(shù)研究院研究員曹軍威認(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)是通過信息和能源融合，實(shí)現(xiàn)信息主導(dǎo)、精確控制的能源體系。通過以開放、互聯(lián)、對(duì)等、分享的原則對(duì)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重構(gòu)，提高電網(wǎng)安全性和電力生產(chǎn)的效率，使得能源能像Internet中的信息一樣，任何合法主體都能自由的接入和分享。這一概念下的能源互聯(lián)網(wǎng)，“信息”是最重要的關(guān)鍵詞！

　　從能源的角度，能源互聯(lián)網(wǎng)不僅是電網(wǎng)的信息化改造，而應(yīng)當(dāng)是多種能源系統(tǒng)相互融合的產(chǎn)物。它是以電力系統(tǒng)為核心，以互聯(lián)網(wǎng)及其他前沿信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以分布式可再生能源為主要一次能源，與天然氣網(wǎng)絡(luò)、交通網(wǎng)絡(luò)等其他系統(tǒng)緊密耦合而形成復(fù)雜多網(wǎng)系統(tǒng)。這一概念下的能源互聯(lián)網(wǎng)，“多源融合”是最重要的關(guān)鍵詞！

　　雖然業(yè)界對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)的概念仍莫衷一是，但是我們認(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)不僅是一張有形的網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)不同能源間互相物理連接，更應(yīng)該是一張基于信息通信技術(shù)的無形網(wǎng)，融入能源工業(yè)生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)，包括對(duì)能源數(shù)據(jù)的采集、分析、共享和處理，由此帶來商業(yè)模式的顛覆。

　　能源互聯(lián)網(wǎng)的行動(dòng)將會(huì)在商業(yè)，功能，信息，通信，設(shè)備等各層Zoomout，最終降維成為一個(gè)網(wǎng)格化的智能魔方，魔方的每一格都有可能成為未來的風(fēng)口。

　　能源互聯(lián)網(wǎng)不能僅僅停留在概念上，否則只是“看上去很美”。從戰(zhàn)略到行動(dòng)，才是我們最應(yīng)該關(guān)心和勇于實(shí)踐的。

　　目前在天然氣網(wǎng)絡(luò)、交通網(wǎng)絡(luò)方面，能源互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用尚處在起步階段。而我國在特高壓和智能電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域已有堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)，電力系統(tǒng)將成為實(shí)現(xiàn)跨能源互聯(lián)互濟(jì)的重要樞紐，在實(shí)際操作上能源互聯(lián)網(wǎng)可以從電開始做起。

　　目前國內(nèi)外關(guān)于能源互聯(lián)網(wǎng)還沒有一個(gè)明確的體系架構(gòu)，我們不妨在已有的智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)體系的基礎(chǔ)上，來探尋適用于能源互聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)。未來的能源互聯(lián)網(wǎng)必將帶有開放、互聯(lián)、對(duì)等、分享的互聯(lián)網(wǎng)特性，連接是核心。無論是人和物，物與物要實(shí)現(xiàn)連接并有效交互，在具體實(shí)現(xiàn)層面都需要可供互相理解的語義基礎(chǔ)。

　　和大多數(shù)描述互聯(lián)互通性的體系一樣，我們認(rèn)為能源互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)也應(yīng)當(dāng)是一個(gè)立體的空間架構(gòu)，這個(gè)架構(gòu)中包含了商業(yè)模式，業(yè)務(wù)流程，功能，信息交互，通信協(xié)議以及基本元件。按照交互性的分類，該立體空間可以分為:商業(yè)層，功能層，信息層，通信層，設(shè)備層五層，每層都覆蓋了電網(wǎng)平面。而這個(gè)電網(wǎng)平面則是由電氣和信息層級(jí)兩個(gè)維度構(gòu)成。對(duì)于一個(gè)多主體參與的系統(tǒng)，通過引入信息顆粒度這個(gè)維度，我們可以站在信息層級(jí)的角度觀測不同參與者是怎樣連接的，同時(shí)，也為我們描繪未來具有去中心化，物聯(lián)化，市場化，信息化特征的能源互聯(lián)網(wǎng)場景提供了有效的手段！

能源互聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)

　　商業(yè)層主要是描述管理和經(jīng)濟(jì)架構(gòu)及政策，商業(yè)模式，產(chǎn)品與服務(wù)等。

　　在這個(gè)層面上，不同主體均可以從經(jīng)濟(jì)和管理的角度挖掘能源互聯(lián)網(wǎng)可能的入口。比如美國的Opower，英國的Pilio，新西蘭的Powershop、德國的Ubitricity ，Endios ，GreenPacket等，都是借助開放的售電端活躍市場和節(jié)能增效的大背景出現(xiàn)的新型互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)公司。而在中國，在”互聯(lián)網(wǎng)+”和電改的驅(qū)動(dòng)下，各行各業(yè)也呈現(xiàn)出前所未有的互聯(lián)網(wǎng)激情和融合誠意，創(chuàng)造了很多新的商業(yè)模式：遠(yuǎn)景智慧風(fēng)場Wind OS?和光伏Apollo OS?已成為新能源行業(yè)的操作系統(tǒng)，管理著全球超過2000萬千瓦新能源資產(chǎn)。而就在剛剛過去的5月25日，四川電力宣布攜騰訊打造“互聯(lián)網(wǎng)+電網(wǎng)”，雙方將在智慧電力、營銷服務(wù)、品牌建設(shè)等領(lǐng)域開展業(yè)務(wù)合作，這無疑是能源互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)程中濃墨重彩的一筆！

　　功能層主要是描述能源互聯(lián)網(wǎng)的定位、目標(biāo)和功能，能源互聯(lián)網(wǎng)是能源變革下的產(chǎn)物，是一個(gè)萬物互聯(lián)的生態(tài)系統(tǒng)，利用信息通信技術(shù)和多主體深度融合，推動(dòng)能源行業(yè)的優(yōu)化，增長，創(chuàng)新、新生。未來電網(wǎng)將會(huì)是個(gè)能源信息網(wǎng)絡(luò)，不僅是電力運(yùn)輸?shù)男滦透咚俟?，也?huì)是實(shí)現(xiàn)數(shù)以百萬計(jì)能源產(chǎn)銷者（prosumer）對(duì)等分享能源的連接器。

　　信息層主要是定義能源網(wǎng)絡(luò)的信息架構(gòu)和數(shù)據(jù)模型?！皵?shù)據(jù)海量、信息缺乏”，是諸多傳統(tǒng)能源企業(yè)歷來面臨的尷尬問題，高度專業(yè)化的傳統(tǒng)能源企業(yè)，并不擅長最大限度地利用電力數(shù)據(jù)。如能充分利用電網(wǎng)實(shí)際的數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行深入分析，便可以提供大量的高附加值服務(wù)。云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析、量子計(jì)算等伴隨互聯(lián)網(wǎng)而生的新興技術(shù)必將激活能源大數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的價(jià)值，釋放能源領(lǐng)域的創(chuàng)新潛力。其中典型的代表有美國的AutoGrid公司，其開發(fā)的云平臺(tái)能夠?qū)崟r(shí)處理上PB的數(shù)據(jù)，進(jìn)行電網(wǎng)的診斷、優(yōu)化和預(yù)測。

　　通信層的重點(diǎn)是描述數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸方式。目前，電網(wǎng)公司的計(jì)量自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采樣頻率一般不超過15min/次，其一年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量已經(jīng)達(dá)到PB級(jí)。未來各種智能用電設(shè)備的信息化程度將不斷提高，如果大規(guī)模應(yīng)用智能電表采集用戶高頻數(shù)據(jù)，則其數(shù)據(jù)量將是驚人的。大量數(shù)據(jù)的有效傳輸、存儲(chǔ)將是能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。目前，學(xué)術(shù)界與企業(yè)界正在開展以數(shù)據(jù)為核心的新一代能源網(wǎng)絡(luò)信息架構(gòu)的研究，其中具有代表性的是加州大學(xué)伯克利分校的ICEI項(xiàng)目，這也可以為我國發(fā)展能源互聯(lián)網(wǎng)的信息通信技術(shù)提供有益的借鑒。

　　設(shè)備層是能源互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)基礎(chǔ)，是“能源互聯(lián)網(wǎng)”有形的一面。它是一個(gè)信息和能源基礎(chǔ)設(shè)施一體化的平面，在橫向上涵蓋了電力生產(chǎn)-傳輸-消費(fèi)的所有環(huán)節(jié)，在縱向上覆蓋了過程到市場的全部信息管理層級(jí)?？偟膩碚f，能源互聯(lián)網(wǎng)由智能用電終端，包括智能樓宇系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)、工業(yè)節(jié)能系統(tǒng)；儲(chǔ)能設(shè)備；電動(dòng)汽車；微電網(wǎng)/分布式新能源、輸配電網(wǎng)、電力交易市場等組成。

信息和能源基礎(chǔ)設(shè)施一體化平面

　　結(jié)合先行者德國E-energy計(jì)劃的11個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目實(shí)踐，我們可以發(fā)現(xiàn)其中分布式新能源，儲(chǔ)能，智能用電終端，儲(chǔ)能和電力市場是帶有能源互聯(lián)網(wǎng)DNA的五大核心要素。隨著分布式發(fā)電技術(shù)和微電網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，未來分布式電源將實(shí)現(xiàn)即插即用；電動(dòng)汽車將不僅僅是交通工具，更是一個(gè)載人移動(dòng)智能電子設(shè)備，是輔助電網(wǎng)運(yùn)行的積極參與者；可再生能源與分布式能源的大規(guī)模接入，結(jié)合微網(wǎng)與電動(dòng)車的普及應(yīng)用，儲(chǔ)能技術(shù)將是協(xié)調(diào)這些應(yīng)用的至關(guān)重要的一環(huán)。

　　當(dāng)然能源互聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)平臺(tái)，在電氣和信息層面上，應(yīng)當(dāng)支持具有允許分布式設(shè)備即插即用的功能，這需要新型能源—信息一體化交換設(shè)備，例如能源路由器的支持。能量路由器是負(fù)荷、可再生能源、儲(chǔ)能, 以及微網(wǎng)等接入骨干電網(wǎng)的入口，應(yīng)當(dāng)具有能源交互、智能分配、緩沖儲(chǔ)能等一系列功能，能夠?qū)崿F(xiàn)能量流與信息流的融合。