“互联网+”的兴起意味着能源互联网时代即将席卷而来。然而，能源互联网的定义究竟是什么？是不是能源的互联就是能源互联网？或者是能源与互联网结合？还是仅仅是所谓的智能电网2.0？这些都说出了能源互联网的部分特征，但是，并不是能源互联网的全部。笔者认为，能源互联网是借鉴互联网的理念与思维，通过多种能源传输媒介，构成多类型能源对等接入的高复杂度网络，深度融合信息与能源，实现网络内信息与能源开放共享、多类型能源高效环保利用的新型能源生产、消费网络。

　　能源互联网是推动能源生产和消费模式变革的重要手段。能源互联网建设将以需求导向、创新驱动、开放协作、因地制宜、试点先行为原则，以发展可再生能源、分布式能源、微网、需求侧管理与需求响应，提高能效、节能减排为切入点，推动先进信息通信技术与能源基础设施深度融合。

　　在当前言必及”互联网+“的语境里，能源互联网的魅力正在凸显。

　　能源互联网从何而来？

　　能源互联网概念自2008年美国人首次提出后，一直不温不火，直到最近被广泛热议，看起来很突然，实则有着深刻而宏大的时代背景。

　　第一大背景就是能源革命的来临。人类社会经历了以人力和畜力为代表的柴薪时代、以蒸汽机为代表的煤炭时代和以内燃机为代表的油气时代，正在向一个全新的可再生能源时代过渡，这将是一场以能源生产清洁化和能源消费电气化为核心特征的新型能源革命，其最终目的就是要建立一个清洁、高效、经济、安全、可持续的现代能源体系，而能源互联网正是推进这场革命的技术手段。

　　第二大背景就是信息技术的指数级进步。摩尔定律、吉尔德定律、梅特卡夫定律和亨迪定律，分别对计算能力、网络带宽、网络价值效应、数字传感器，从技术发展速度和社会经济价值角度给出了准确的总结和预测。摩尔定律揭示了计算能力进步的速度，关于”计算机性能每24个月提升一倍“的预言，在半个世纪后的今天依然适用。

　　正在热卖的苹果智能手表IWATCH与1985年生产的价值3500万美元的克雷-2（Cray-2）超级计算机具备一样的计算速度。吉尔德定律对网络带宽的发展速度和成本降低趋势给出了准确的描述，他预测主干网带宽的增长速度每8个月就增长一倍，并且随着使用者增多，成本也在快速下降。不仅有线网络的速度增长迅猛，移动网络也从2G跨入了4G。而在五年前，通过手机进行视频聊天和上网看电影都是不可想象的。

　　梅特卡夫定律则揭示了网络的价值与网络规模的平方成正比，即网络价值随着网络用户数量的增加而呈几何数级增长，就像电话网络一样，一个人的电话是没有价值的，但所有人都使用电话，就焕发出了不可估量的巨大外部价值。

　　亨迪定律反应了数字传感器技术的进步速度，变得更小、更轻、更便宜、更好了。看看现在一个可握在手里的智能手机，集合了多少传感器：位置传感器（GPS）、指南针、高清摄像头、加速度传感器、陀螺仪、多点式触摸屏、话筒，并且各种新型的传感器还在层出不穷。

　　数字信息技术的指数级进步，促成了一个目标的实现，即”连接一切“。从传统的门户网站、网商、即时通信这种人与人的联接，到工业互联网形式的机器与机器的联接，最终形成人、机器、过程和数据的互联互通。这是一个基于各种传感器信息的数据大爆炸时代，也是一个基于万物互联、云计算、大数据的智能化时代。在这个时代里，我们可以让机器帮助我们感知一切，优化决策，高效执行。

　　既然互联网与能源互联网之间有着千丝万缕的联系，那么能源互联网是否完全继承了互联网的全部特征？将能源互联网与互联网等价，或者说进行类比，那么至少要解决如下三个问题：

　　1、互联网中任何一点信息都可以被全网获得，能源互联网可以么？

　　2、互联网中信息可以被无限复制与存储，能源互联网可以么？

　　3、互联网中任何一个用户都可能是信息的发布者与接受者，能源互联网可以么？

　　为更好地回答上述三个问题，我们首先要引出“自能源”的概念。

　　什么是“自能源”？

　　在未来的能源互联网时代，“传统的主流能源提供商”的影响力逐渐变弱，网络内将出现各种不同的来自四面八方的能源生产者。各类用户不再被动的接受一个“统一的能源供应商”的能源，而是根据不同的用能需求选择适合的能源供应商。这种用能方式的变革，必将催生更多新的供能主体和供能模式。能源互联网的高度开放性、共享性、对等接入性和即插即用性，将极大的释放终端用户作为能源提供主体的积极性和主动性。一如互联网催生了众多的个人信息提供者一样，能源互联网的发展也必将产生众多的集能源生产与能源消费于一身的能源主体，我们将这样的主体称为“自能源”。

　　所谓“自能源”（We Energy），是指具有互补性、开放性、区域化的能源生产和传输者，在能源互联网中以先进的信息通讯技术、电力变换技术、自动控制技术为手段，将个体生产的能源向能源互联网内特定的大多数或者单个用户传输的规范性或非规范性能源的新型能源生产、存储和消费者的总称。（见图）“自能源”主体可以是拥有分布式发电、储能、冷热电联产等能源生产或者存储设备的个人、企业或者是一个社区等。

　　有了自能源的基础概念，我们就可以尝试着来回答上面提出的三个问题。

　　能源互联网充满悬念和期待

　　笔者获悉，去年以来，按照党中央、国务院的部署和要求，发改委围绕”投什么“、”谁来投“、”怎么投“三个重大问题，研究提出并组织实施了信息电网油气网络、生态环保、清洁能源、粮食水利、交通运输、健康养老服务、能源矿产资源保障等七大类重大工程包。而对于诸多顶层设计中，能源互联网+充满了想象力。

　　众所周知，清洁能源包含两方面的内容：

　　（1）可再生能源：消耗后可得到恢复补充，不产生或极少产生污染物。如太阳能、风能，生物能、水能，地热能，氢能等。中国目前是国际洁净能源的巨头，是世界上最大的太阳能、风力与环境科技公司的发源地。

　　（2）非再生能源：在生产及消费过程中尽可能减少对生态环境的污染，包括使用低污染的化石能源（如天然气等）和利用清洁能源技术处理过的化石能源，如洁净煤、洁净油等。

　　能源互联网是以现代通信技术为主对上述能源系统进行互联，实现大量分布式可再生能源发电和分布式储能装置的应用，建立能源和信息流动的新型高效电网结构。发改委能源研究所研究员时璟丽此前在接受媒体采访时称，能源互联网是互联网、新能源和可再生能源技术融合的能源系统，基于新能源和可再生能源技术特点，通过能源物理网和互联网融合平台，进行能源相关产品和服务的多边交易，实现整个能源系统效率的最优化。

　　专家表示，能源互联网除了具有自愈性、安全性、高效性、经济性和集成性的特点外，还具有在能源供应端可再生、在能源用户端实时交互等特征。可再生能源是最理想的能源，可以不受能源短缺的影响，但也受自然条件的影响，如需要有水力、风力、太阳能资源，而且最主要的是投资和维护费用高，效率低，所以发出的电成本高，现在许多科学家在积极寻找提高利用可再生能源效率的方法，相信随着地球资源的短缺，能源互联网+正是各国在能源短缺时代的探索之一。

　　比如，国家电网官方微博在6月24日发布消息称，美国当地时间6月23日，该公司董事长刘振亚在纽约与联合国全球契约组织总干事科尔、法国常驻联合国大使德拉特等”进行了会谈，就共同推动全球能源互联网+发展等达成重要共识“。

　　能源如何互联并全网共享？

　　互联网为信息提供了一个能使其随时随地被接入及获取的开放式平台，因此信息在全网内可以任意流动，即在规则允许的范围内，网络内任意一点都可以获取另外一点的信息。然而，能源互联网并不具备这个特点，至少在直接意义上并不具备这一特点。

　　互联网中信息能够实现被网络内任意一点获取的一个原因是信息在传输过程中是无衰减的，然而能源的传输过程中是存在能量损耗，且不可忽略的，因此能源在能源互联网中从一点任意流向另一点是不切实际的；互联网中信息需要实现被网络内任意一点获取的另一个原因是互联网用户对信息需求类型的无限性及独特性，即每个用户需求的信息都是独特的；然而能源互联网用户对能源的需求类型是有限的，且可以被替代的，例如，大多数用户对于电能的需求都是50Hz的交流电。因此，能源就近传输与使用即可充分、高效、经济地满足能源用户的需求。并且，由于能源互联网中“自能源”的出现，传统的高度垄断的能源生产传输行业壁垒被打破，“传统的主流能源提供商”的能源生产权利被让渡给传统的能源消费阶层。同时，能源就地生产、就地消费使传统的能源长距离传输功能被极大弱化。对于普通能源消费群体，对比于传统化石能源的专业性和大规模性，新能源的生产和获得更加具备便利性和小规模性。并且，能源互联网中新能源的普泛化使来自于能源消费终端的“草根能源用户”能够更加容易地通过局部互助来实现能源的部分自给自足。由于能源在传输过程中存在能量损耗的现象并且能源需求类型的有限性及可替代性，能源不可以也不需要具备能够被网络内任何一个用户获取的特点。

　　然而，这种限制并不意味着能源不能在全网内被任意交易。比如，西安的电能用户指定要购买三峡电站发出的电能，电力公司完全可以与用户签订电能交易合同，然而在供应电能时，并不需要真的从三峡电站进行电能调度，由于电能的可替代性，可以就近选择电能供应商进行供电，满足用户用电需求，实现能源的高效、优化、经济、环保利用。本质上，这是网络内能源的二次分配过程。从这个角度看，能源可以通过全网内的能源优化与二次分配，在间接意义上虚拟地实现能源在全网内可达。

　　能源复制与储能如何实现？

　　在互联网中，信息可以被无限复制与存储，其边际成本为零，那么能源互联网呢？

　　在当前的能源互联网中，不是所有能源都能够被无限复制与存储，因为在能源复制与存储过程中存在大量能量损耗，会间接产生能源资源的浪费与经济损失。如传统化石能源一定不能被无限复制与存储，因为在化石能源复制与存储过程中产生的能量损耗会产生相当大的边际成本，且对环境增加负担。然而，对于风能、太阳能等可再生能源而言，尽管其供能设备及储能设备的固定建设成本不菲，但除此之外产生的每单位能量的成本较低，其边际成本几乎为零。因此，实际上风能、太阳能等可再生能源是可以被无限复制与存储的。

　　随着能源互联网的发展，可再生能源接入的渗透率将大幅度提升；随着能源互联网的不断完善，网内“自能源”的数量将会不断增加。不同于传统化石能源供应商，“自能源”主体以利用可再生能源为主，所以未来能源消费用户对于传统能源网络和化石能源生产商的依赖必将极大降低，以可再生能源代替化石能源的能源消费结构变革必将实现。因此，在未来能源互联网时代，当网络内可再生能源的数量远大于传统化石能源时，无限复制与存储能源的边际成本将锐减，甚至减小到几乎为零。那时，与互联网中信息能够被无限复制与存储相同，能源互联网中亦能实现能源的无限复制与存储。

　　在未来的某个阶段，鉴于风能、太阳能等可再生能源发电、复制与存储的边际成本几乎为零这一特质，在能源互联网中，利用风能、太阳能等可再生能源供能的用户，是否可以在用能高峰时段，利用自己的可再生能源一定程度上实现自给自足，并将多余的能源与其他用户共享；在低谷时段，将多余电能储存以备用。更进一步地，当可再生能源占比越来越大的情况下，未来是否能在用能低谷等特定时段实现能源价格下调或者免费，如互联网中的信息一样，用户能够享用到免费的能源。

　　推进能源信息交互和服务平台建设，逐步实现能量、信息和金融等资源深度融合。重点抓好能源互联网产业体系，标准体系构建和关键技术研究。从能源的角度，逐步实现清洁能源就地收集，就地存储，就地使用；从信息的角度，逐步实现能源信息就地采集，就地分析处理，就地平衡。

　　能源互联网建设的重点任务有八项：

　　1.加快能源互联网体系架构及关键技术研究

　　构建完善的能源互联网系统总体架构、能源体系架构、IT体系架构、安全体系、运维体系以及标准体系等能源互联网框架体系，奠定能源互联网系统研究的基础。

　　大力推进新能源及可再生能源生产设施、储能设施、并网设施及能源网络关键技术研究，促进新能源的广泛应用。逐步建成适应中国国情的安全、可靠、高效、可控的新型能源网络架构。突破过电压、大功率、高可靠、智能化的电力电子器件。

　　重点研究已有信息资源的集成和整合，加强能源数据治理，提高数据质量，构建支撑能源互联网安全、稳定、可靠运行的大数据分析与云计算系统。利用大数据分析用户对能源价格、服务质量的反应，设计针对性的能源交易价格及能源激励机制。

　　2.重视技术标准的协调性

　　梳理能源领域与信息领域的相关标准，并针对两者的融合研制共性关键技术标准，与国际、国内智能电网标准协调，逐步建成开放、互操作的标准体系，尤其要重视技术标准的协调性。

　　3.加强园区及新能源城市能源基础设施建设

　　适应不同区域和应用需求，开展基于太阳能、风能等分布式可再生能源的能源互联网试点，开展基于太阳能、风能等分布式可再生能源的能源互联网多种形式的试点应用。

　　融合多种技术构建由移动通信网络、光纤固定接入网络、电力线通信等各项能源设施的基础接入网络，由大容量光纤网络构成的信息汇集和传输网络，由大容量高速路由器构成的核心信息交换网络。

　　4.提高能源生产的智能化与能源消费的精益化水平

　　鼓励能源生产企业建设智能工厂，采集工厂的运行过程数据、设备状态特征、能源运输存储等信息。鼓励能源企业通过大数据技术对设备状态、电能负载等数据进行分析挖掘与预测，开展精准调度、设备状态评估、故障判断和预测性维护，提高能源利用效率和安全稳定运行水平。

　　建立基于互联网的能源生产调度信息公共平台，促进电厂之间、电厂与电网信息对接，支撑电厂生产和电网规划决策，助力实现全国范围内非化石能源与化石能源协同发电，切实解决弃风、弃水、弃光问题。

　　5.有序开放能源交易

　　推进电力价格体系逐步完善，逐步放开公益性和调节性以外发电计划，逐步放开输配环节以外的竞争性环节电价，开展能源价格市场化区域试点，建立基于能源互联网的供需信息实时交互机制，推广实时电价。

　　6.通过需求侧管理与需求响应实现智慧用能

　　构建不同市场主体共同参与，以各类能源存储设施（蓄冷、蓄热、蓄电等）为中心的能源削峰填谷网络，加强智慧能源管理与服务系统，以实现能源的平稳供应，进而实现能源的有效利用，提升能源效率。

　　在用户间普及负荷互济，探索基于直购电批发等模式推行用户的电网削峰，探索发展虚拟电厂调峰交易模式。鼓励在用户侧实现“智能用电”，按照《电力需求侧管理平台建设技术规范（试行）》要求，实现用电在线监测并接入国家平台，逐步实现用户通过网页、APP等互联网方式登陆云平台管理和控制各用能设备和节点。

　　7.加强能效管理

　　加强工商业能效管理，提高工商业企业用能效率。构建能效监控平台，提升能源管理水平。以能源灵活交易为出发点，通过需求响应与负荷互济建立工商业、企事业单位的需求侧管理。

　　8.培育新模式新业态

　　鼓励社会资本以混合所有制、独资等形式（PPP）投资成立新的发售电主体。大量吸纳拥有分布式电源的用户或微网系统参与电力交易。引导供水、供气、供热等公共服务行业、节能服务公司等提供售电业务。支持符合条件的高新产业园区或经济技术开发区组建售电主体向用户销售。

　　能源用户和能源生产者之间真的能够做到平等、面对面么？

　　在互联网中，基于用户广泛对等参与的原则，任何一个用户都可以发布信息，也可以接收信息。对于能源互联网而言，“自能源”使每一个用户构成一个小小的能源自给自足的生态环境。此时，用户不再仅仅是一个能源的被动使用者，同时，也可能是一个潜在的能源提供者，至少，是一个具有交互能力的能源活动参与者。显而易见，“自能源”的出现使能源互联网内每一个用户都可以成为能源“生产者”与“消费者”。

　　“自能源”将由传统能源供应商主导的能源供应模式变革为由普通能源用户自下而上主导的能源交互活动，将网络中传统的“点到面”的能源传输方式转化为“点到点”的一种对等的能源传输理念。正如电商通过互联网将产品的生产厂家与消费者直面一样，通过能源互联网中的“自能源”主体，也可以使得能源生产者与能源消费者面对面，省却了中间的多重能源传输环节，降低了能源的传输成本。并且，“自能源”的能源产生主体来自传统的能源底层，这些非主流的能源生产和传输者相对于传统能源巨头来说更为开放，具体体现为更强烈的非垄断性、对等性、弱功利性和非化石能源趋优性。他们的参与带有更少的竞争性和排他性，这将极大的促进多种能源的综合最优利用和非化石能源的加速发展。除此之外，“自能源”的生产、传输、存储、消费来自于不同的用户群体，他们对于能源的产生、消费模式和需求各不相同，这种在一定区域内的能源差异性和互补性将有助于实现能源互联网中不同“自能源”的能源平衡，降低能源传输成本，提高可再生能源的利用效率。而区域内“自能源”的社会熟悉程度将极大提高能源使用黏性，并提高“自能源”的相互信任程度。

　　笔者认为，当能源互联网中的“自能源”主体逐渐增多以后，必将出现一个区域内的综合“自能源”运营平台，承担起能源的转换、最优分配；保障能源系统的安全运行和用户获得的能源品质；进行能源信息的预测、监控、传输；实现能源生产、消费及其相关服务费用的竞价、结算；并让“自能源”参与者加入分享与互动等一系列功能。

　　全球能源互联网是大势所趋

　　采访中笔者获悉，刘振亚在2015年2月3日出版了《全球能源互联网》一书，受到业界很多官员和院士的高度评价，他畅想：全球能源互联网将是以特高压电网为骨干网架（通道），以输送清洁能源为主导，全球互联泛在的坚强智能电网。将由跨国跨洲骨干网架和涵盖各国各电压等级电网的国家泛在智能电网构成，连接”一极一道“和各洲大型能源基地，适应各种分布式电源接入需要，能够将风能、太阳能、海洋能等清洁能源输送到各类用户，是服务范围广、配置能力强、安全可靠性高、绿色低碳的全球能源配置平台，也是实施”两个替代“的关键。”二个替代“是至清洁能源对化石能源的替代，以及电能对其他能源的替代。”一极一道“是指风能丰富的北极地区和光能丰富的赤道附近地区。显而易见，这一能源互联网是基于工业思维追求规模效益的认识，与我们所说的”因地制宜、因需而设、就地取材、就近供能、自下而上、参与互动“的互联网思维下的能源互联网是完全逆向的思维。

　　在会谈中，刘振亚称，全球能源互联网是以特高压电网为骨干网架、以输送清洁能源为主导、全球泛在互联的坚强智能电网。依托全球能源互联网，加快全球清洁能源开发，实施清洁替代和电能替代，能够根本解决日益严峻的能源安全、环境污染、气候变化等问题。而科尔等人则称，愿意以多种方式支持全球能源互联网发展。

　　“（能源互联网）原来只是一个畅想，但随着新能源技术和电网长距离输送技术的发展，这一定能够成为一个现实。”曾担任发改委能源研究所副所长的李俊峰表示，包括中国在内的多个国家正在做这样的事情。李俊峰现在担任国家应对气候变化战略研究和国际合作中心主任。

　　因为互联网思维就是强调包容，鼓励创新。公开资料显示，近年来，除了中国之外，美国、德国、丹麦、美国等多个国家提出能源转型或变革方向，能源互联网的内涵在扩大，不少专家表示，能源互联网“是大势所趋”，尽管距离真正的实现还需要很长的时间。

　　专家表示，中国已经建成了一些距离长达两三千公里的电网工程，可以把在新疆的太阳能和风能直接输送到北京和上海。“能源互联网能够解决清洁能源的输送问题，保障能源安全。”不少业界专家表示，“特别是全球合作，能源互联网是一种积极性的推动。”未来全球的能源可以实现互联。

　　而针对能源互联网技术的中外比较，专家表示表示，中国和欧美国家都处于同样一个技术水平。但他表示，中国要想让能源互联网得到实现，其基础是要有能源的市场化。

　　正如我们所了解，因为互联网思维就是强调包容，鼓励创新。很多专家表示，设想能源互联网以市场化作为基础，开放、透明，或将从根本上颠覆传统的能源系统，并从根本上解决能源安全的问题……