?《第三次工業(yè)革命》的作者杰里米˙里夫金對能源互聯(lián)網(wǎng)這樣設想：“在即將到來的時代，我們需要創(chuàng)建一個能源互聯(lián)網(wǎng)，讓億萬人能夠在自己的家中、辦公室里和工廠里生產(chǎn)綠色可再生能源，多余的能源則可以與他人共享，就像我們現(xiàn)在在網(wǎng)絡上分享信息一樣?！?/p>
能源互聯(lián)網(wǎng)可以把普通的能源分布網(wǎng)變成類似信息互聯(lián)網(wǎng)，毫無疑問這將掀起一場能源變革，而我國已做好變革的準備。
繼今年2月三部委聯(lián)合出臺《關于推動“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導意見》之后，日前國家能源局又下發(fā)了《關于組織實施“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源(能源互聯(lián)網(wǎng))示范項目的通知》，能源互聯(lián)網(wǎng)的征途又向前邁進了一步。
“可以說在未來一個階段，將是全國范圍內大規(guī)模開展‘互聯(lián)網(wǎng)+智慧能源’試點的機遇期，無數(shù)的產(chǎn)業(yè)在這里面躍躍欲試?！?月10日~12日，在河北省秦皇島市召開的2016中國能源互聯(lián)網(wǎng)大會暨智慧能源產(chǎn)業(yè)博覽會上，國家發(fā)展改革委能源研究所副研究員苗韌預測，到2030年，能源互聯(lián)網(wǎng)有望達到GDP的0.5 %~1%的水平。
上述比例看似很低，但苗韌表示，到2030年，整個工業(yè)占GDP比重可能只有30%。這也意味著，如果能源互聯(lián)網(wǎng)能占到GDP的1%，就已經(jīng)能夠與不少傳統(tǒng)行業(yè)比肩。
但是，如何搭建起能源互聯(lián)網(wǎng)神經(jīng)式的互動網(wǎng)絡，將互聯(lián)網(wǎng)更好地與能源生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合，仍面臨太多難題。
電氣化、低碳化、智能化是趨勢
實際上，看似高大上的能源互聯(lián)網(wǎng)并不是一味地跟風“互聯(lián)網(wǎng)+”，既是大勢所趨，也非常接地氣。
“如果說Internet是一個信息互聯(lián)的網(wǎng)絡，能源互聯(lián)網(wǎng)則是一個利用Internet、為重塑能源服務的有力網(wǎng)絡。因為能源互聯(lián)網(wǎng)有眾多先進的傳感器、控制軟件、大數(shù)據(jù)技術，他們把能源生產(chǎn)端、傳輸端、消費端的數(shù)以億計的設備、機器、系統(tǒng)連接起來，形成能源互聯(lián)網(wǎng)的物聯(lián)基礎。”
中國工程院院士杜祥琬作出上述闡釋后強調，能源互聯(lián)網(wǎng)把新的能源技術、新的用能方式和新的管理模式集合在一起，其目的就在于建設高效、安全、低碳、經(jīng)濟、共享、可持續(xù)的現(xiàn)代化能源體系。
在杜祥琬看來，能源互聯(lián)網(wǎng)將向著電氣化、低碳化、智能化三大趨勢發(fā)展。
電氣化是指終端能源中電力的比例應大幅度提高，這就意味著直燃煤(特別是散燒煤)需求量大幅度下降，被電、氣或工業(yè)余熱取而代之;交通耗油要逐步下降，并發(fā)展電替代、生物油氣替代、氫替代、太陽能替代這四種交通能源的替代技術。
“這兩個減法將使終端能源中的非電比例下降，我國終端能源中，電力的占比將從目前的20%上升到2020年的25%以上，并進一步達到最高的比例。”杜祥琬說。
而為應對氣候變化和可持續(xù)發(fā)展的要求，發(fā)展低碳能源也將是必由之路。杜祥琬表示，可再生能源、核能和天然氣(含非常規(guī))這“三匹馬”將合力拉車，逐步實現(xiàn)高比例替代煤炭。未來，非化石能源將成為主導能源，我國低碳電力在電力中的占比將從2015年的27%上升至2020年的約35%，并進一步到50%以至最高。
最重要的是，能源系統(tǒng)的設計、運營和管理也將與IT和DT深度融合，使其自動化、數(shù)字化程度與效率大為提高。
智能化應用有多種技術，如智能感知技術、大數(shù)據(jù)技術、云計算技術、微網(wǎng)技術等。能源系統(tǒng)中管網(wǎng)監(jiān)控、運行、能源交易和用戶用能及各類分布式電源負荷數(shù)據(jù)極大，大數(shù)據(jù)分析的應用則可大幅提高系統(tǒng)的效率;云計算則可以實現(xiàn)隨時、隨地的高性能計算，快捷便利地獲取計算資源并提高其應用價值。
共享綠色電力并非易事
可以說，能源互聯(lián)網(wǎng)=智慧+能源系統(tǒng)。
能源互聯(lián)網(wǎng)是智慧能源應用在能源系統(tǒng)中，在技術層面與能源系統(tǒng)中的分布式能源、儲能設備、節(jié)能低碳技術等協(xié)同性技術相互配合;在運營模式上，借鑒互聯(lián)網(wǎng)的運營管理和創(chuàng)新商業(yè)模式思路，推進能源系統(tǒng)的安全、高效、低碳運行。
杜祥琬表示，實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的途徑是“兩個結合”，一是將分布式與集中式相結合，既可構成獨立運行的微網(wǎng)，也可自下而上地與集中式的智能電網(wǎng)連接互動，利用智能感知技術和大數(shù)據(jù)技術高效管理，構成新型的能源網(wǎng)絡，使低碳化、智能化落地;二是將橫向的多能互補和縱向的能源“源、網(wǎng)、荷、儲、用”優(yōu)化結合，例如用火電調峰，提高間歇性能源的并網(wǎng)率，或者根據(jù)氣象情況調動不同的能源，也可根據(jù)能源側的波動啟動調峰或峰電的有效利用。
可以想象，在即將到來的時代，數(shù)億人將在能源互聯(lián)網(wǎng)上共享綠色電力。雖然能源互聯(lián)網(wǎng)被寄予厚望，但其建設過程中面臨的挑戰(zhàn)也不可小覷。
中國可再生能源學會理事長石定寰就提出了三重挑戰(zhàn)：首先需要國家投入大量的經(jīng)費來支持能源基礎設施建設;其次要解決應用的問題，即能源的生產(chǎn)和消費消納問題，這相應地需要降低可再生能源價格、大幅度壓低成本;第三，還需要進一步解決政策環(huán)境、機制體制問題。
不僅如此，能源互聯(lián)網(wǎng)想要實現(xiàn)成熟運轉，需要的技術準備也是只多不少：比如需要極強的信息流處理能力，來預測和監(jiān)視消費者的需求變化、極端不穩(wěn)定的能量生產(chǎn)供應變化;同時它還要指揮相應的能量調配部門完成上載與下載能源的分流與整合等等。
另外，能源互聯(lián)網(wǎng)中的“能源”還不僅僅限于電力這種二次能源，也包括電力之外的煤炭、石油、天然氣等一次能源。當前，互聯(lián)網(wǎng)與能源融合不僅需要突破分布式發(fā)電、儲能、智能微網(wǎng)、主動配電網(wǎng)、柔性直流等能源領域關鍵技術，還需要探索物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等信息通信技術在能源領域的深度應用。
區(qū)塊鏈技術或將加速落地
未來，能源系統(tǒng)要連接數(shù)以十億計的發(fā)電設施、光伏面板、儲能電池、充電網(wǎng)絡、用能設備，使之像一個交響樂團。面對這些超大規(guī)模數(shù)據(jù)之間的流通，亟須一個服務能源互聯(lián)網(wǎng)的智慧大腦，區(qū)塊鏈技術或將是最佳選擇。
區(qū)塊鏈是由區(qū)塊有序鏈接起來形成的一種數(shù)據(jù)結構，其中區(qū)塊是指數(shù)據(jù)的集合，相關信息和記錄都包括在里面，是形成區(qū)塊鏈的基本單元。其核心功能就是不依靠中心或者第三方機構，保障數(shù)據(jù)的真實可信，打破信任壁壘，極大降低了業(yè)務開展需要支付的信任成本，促進業(yè)務的高效開展。這與能源互聯(lián)網(wǎng)的理念在一定程度上十分吻合，使區(qū)塊鏈未來有潛力成為能源互聯(lián)網(wǎng)中重要的技術解決方案之一。
國家開發(fā)銀行原副行長、智慧能源投資控股集團董事局主席高堅表示，能源互聯(lián)網(wǎng)融合信息技術與能源技術，是實現(xiàn)智慧能源的基石。而區(qū)塊鏈技術被普遍認為是繼蒸汽機、電力、信息和互聯(lián)網(wǎng)科技之后，最有潛力觸發(fā)第五輪顛覆性革命浪潮的核心基礎技術，可以顯著降低全社會的交易和運營成本，提高運行效率。兩者的碰撞與融合，將產(chǎn)生全新智慧能源的推動力。
“區(qū)塊鏈交易是真實、不可篡改的，所以可以加速金融機構的清算、結算?！北本┐髮W區(qū)塊鏈技術研究院執(zhí)行院長朱皞罡也表示，“區(qū)塊鏈是只做一件事情，那就是用積極的方式，重新構建全新的信用體系。這個信用體系不是靠政策、規(guī)章、制度建立的，而是靠客觀的技術建立，一個是永久的融合，形成永久數(shù)據(jù)的痕跡，其次就是雙向的安全?！?/p>
朱皞罡表示，區(qū)塊鏈可以完整地解決能源過程中的信息流、票據(jù)流，還有電力流，實現(xiàn)能源的追蹤，實現(xiàn)電能代替這個柔***易平臺。
不過，區(qū)塊鏈技術在能源互聯(lián)網(wǎng)中的應用仍然在計算能力及響應速度、異步共識網(wǎng)絡的容錯以及智能合約的責任主體缺失等問題上存在諸多挑戰(zhàn)。
