能源互聯網作為能源系統和互聯網技術與思維的深度融合，為能源、環境的可持續發展和我國經濟健康增長提供有效支撐。清華大學能源互聯網創新研究院副院長高峰認為，能源互聯網是撬動能源革命的支點，是能源革命的實現形態。為了更為深入地理解能源互聯網的內涵和能源革命的歷史使命，有效推動能源發展“中國模式”走出去，本刊特專訪了清華大學能源互聯網創新研究院高峰副院長，請他就能源互聯網的本質特征、發展路徑及如何搶占全球能源互聯網構建的制高點等關鍵性問題進行集中深度解讀和闡述。

 

記者：2014年6月13日，中央財經領導小組第六次會議研究中國能源安全戰略提出，能源生產和消費革命是國家的長期戰略。2015年9月26日，國家主席習近平在聯合國峰會上倡議探討構建全球能源互聯網。您認為，能源革命與構建全球能源互聯有何內在關聯？全球能源互聯網的本質內涵是什么？

 

高峰：能源革命源于能源生產力和能源生產關系的矛盾。目前，人類社會能源和環境的可持續發展面臨巨大挑戰，世界主要發達國家終端能源消費結構均以化石能源為主，而且傳統能源發電比重偏高，亟需解決能源可持續發展問題。我國更加面臨能源環境與經濟發展的雙重壓力。一方面，目前我國擁有一大批可再生能源發展的先進技術——光伏、電儲能、電動汽車等技術的迅猛發展，使得傳統能源的組織形式已經不再適應現有科技發展水平；另一方面，我國人均能源資源擁有量不到世界平均水平的一半，而單位 GDP 能耗卻是世界平均水平的兩倍，能源供應形勢嚴峻。綜合來看，要保證可持續發展，必須在能源生產和消費方式上發生根本性的變化，這就是習近平總書記提出的能源生產和能源消費革命，同時，這也是構建全球能源互聯網的強大內在動因。

 

能源是人類乃至地球生物賴以生存和活動的基礎。隨著認知水平的提升和科學技術的發展，人類開發和利用能源的方式不斷的進步和革新，也進而推動了人類文明和社會的進步與變革。目前，第三次工業革命正在世界范圍內興起，互聯網技術作為拉進生產和消費的良好途徑，成為第三次工業革命的支柱之一，能源互聯網既是未來能源行業的發展方向，也是能源革命的實現形態。

 

能源互聯網是建設清潔低碳、安全高效現代能源體系，推進能源生產和消費革命等重要戰略部署的重要支撐，有助于改善能源結構，提高能源利用效率，是實現我國能源清潔化、高效化、市場化的可行路徑。

 

目前，我國正處于能源互聯網建設的初級階段，有較為清晰的建設目標和途徑描述。而遠期的能源系統不再局限于能源供應商和消費者，或將是一個大眾參與、多方互動的生態化能源體系。能源系統不再是由供應商向消費者提供能源的單向系統，而是一個在能量流、信息流、業務流、價值流等各個層面實現多方互動的智慧能源系統。這一智慧能源系統不僅能夠提供多品種能源服務，也能夠提供綜合能源服務，可以為能源生產者、能源供應商、能源服務商、能源監管者提供服務。

 

記者：目前我國工業生產效率較低已成為掣肘我國能源發展的主要問題。您認為能源互聯網將以何種理念和布局來總體提升能源系統效率，以達成能源革命目標？

 

高峰：現階段能源互聯網的目標，就是能源革命的目標——提升總體能源效率。能源效率包含多層含義。首先是整體能源系統效率。國家能源局局長努爾·白克力日前在“2017年能源大轉型高層論壇”表示，“什么時候，什么情況下都要把能效放在首位”。這其中包含一個隱含的概念——各種能源生產方式都會對環境產生影響，即使是風電和光伏等清潔能源，其制造、建設、運行過程都會對環境產生不同程度影響，只是從排放角度看比傳統能源方式有優勢，而唯一對環境產生正向價值的獲取更多有效能源的方式，就是提升系統效率。能源互聯網從整體系統的角度，綜合考慮多種能源形式，綜合考慮能源生產、輸配、消費的全鏈條，綜合考慮能源規劃、設計、建設、運營的業務全流程，結合各種技術手段的優化提升，可以顯著降低整體能源系統的能源損耗，提升設備、資產、資金的利用效率。其次，能源效率應該是可持續的，也就是說環境效益是總體能源效率的重要組成部分，不管是治理霧霾還是減少碳排，都鼓勵我們更多地使用可再生、清潔能源。其三，能源效率還包括參與到能源系統中的人的效率，能源系統的運行、管理、服務都要以人為本，不管是能源生產者、消費者、運營者、監管者，都將通過能源互聯網受益。以能源監管者為例，通過能源互聯網的技術，可以實時了解到本地的能源結構、能源成本，快速預判能源價格變化對經濟社會的影響，科學預測能源政策帶來的效果，等等。此外，能源系統應該從現在的強調管控發展為強調服務、強調平等，未來將會是交互式的智慧能源系統，需求側的概念將被弱化。

 

能源互聯網是一種互聯網理念、技術與能源生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產業發展新形態，通過多種能源協同、供給與消費協同、集中式與分布式協同，大眾廣泛參與，實現物質流、能量流、信息流、業務流、資金流的優化配置，實現綠色、協調、高效發展。這可以說是能源互聯網初級階段的一個定義。其中“協同”的概念至關重要，尤其是多種能源協同是現階段我國能源互聯網建設的關鍵所在——把條塊分割的電、冷、熱、氣綜合考慮，顯著提升能源系統效率。比如一個用戶既用電，又用熱，電網和熱網需要根據滿足用戶的峰值需求分別建設，造成不必要的浪費。如果將電和熱協同考慮，所需建設并不是電網和熱網的簡單疊加，而是通過儲能等技術手段進行電能和熱能的儲存和轉換，并通過價格信號引導，控制終端消費和引導國家整體能源體系的構成。同時，通過多種能源協同，還可以提高資金、資產利用率，減少冗余建設，綜合提升整體能源系統效率。

 

在“協同”的概念中，供給與消費的協同，是促進和提升可再生能源接入和消納水平的關鍵，可以有效促進我國能源和電力的綠色轉型升級，實現高比例可再生能源接入電網的目標，甚至在有些地方實現100%可再生能源供給。

 

互聯網技術可以縮短生產和消費的距離，使二者直接匹配。在傳統電網中，是通過發電機組出力計劃結合調峰調頻機組控制保證電網穩定，而隨著大量存在波動性和不可預測性的新能源接入，加之消費側的波動，對傳統電網提出了更高的要求。而能源互聯網的云平臺和大數據技術，能夠拉進供和用，使發電和用電之間緊密匹配起來，通過市場手段和技術手段，提升電能品質，可再生能源的利用率將大幅提升。這需要在更大范圍內進行資源的配置，才能使能源的生產和消費更好地匹配。未來傳統電網發生顛覆性的改變，也是完成能源革命需要考慮的重要因素之一。

 

記者：在構建全球能源互聯網上升為國家戰略的同時，推進“互聯網+”，促進包括智慧能源等若干能形成新產業模式的重點領域發展也是我國能源發展的重要戰略舉措。您認為，能源互聯網將呈現何種架構來支撐互聯網技術和理念與能源系統的深度融合？

 

高峰：能源互聯網一方面支撐能源革命，另一方面支撐“互聯網+”、“一帶一路”建設。“互聯網+”包括兩方面內容，一方面是互聯網技術，另一方面是互聯網理念，若這兩方面深度融合，可以帶動很多產業的發展。能源互聯網具有的三層組成構架：物理基礎層——多能協同的能源基礎設施；實現手段層——信息物理能源系統；以及價值發掘層——創新模式能源運營。

 

首先，從物理基礎層來看，能源互聯網的實現形態是在不同區域范圍和規模內，物質流，能量流，信息流，業務流、資金流的優化配置。與互聯網的局域網、廣域網、和萬維網的規模分類類似，在能源互聯網的角度，將首先實現能源局域網，即多能源微網，將電、冷、熱、水、氣等網絡互聯協調，實現能源的高效利用；以能源局域網為基本節點，以電網、管網、路網為骨干網架，由點及面形成廣域互聯，即能源廣域網。多能協同能源網絡為整個能源鏈的能源互補、優化配置提供了物理基礎，其整體效能的最大化離不開信息物理系統的融合。

 

能源互聯網除互聯網形態的物理特性外，還兼具互聯網形態的服務特性，即能源互聯網的價值實現途徑——創新能源運營。應充分運用互聯網思維，以用戶為中心，實現業務價值，能源價值鏈每個環節與互聯網相結合，都可以產生各式各樣的商業模式。通過市場化激發所有參與方的活力，形成能源營銷電商化、交易金融化、投資市場化、融資網絡化等創新商業模式，建設能源共享經濟和能源自由交易，促進能源消費生態體系建設；通過互聯網方式將能源系統基礎設施抽象成虛擬資源，突破地域分布限制，有效整合各種形態和特性的能源基礎設施，提升能源資源利用率，如盤活分散存在的海量電池儲能存量資源，形成虛擬大型儲能電站；通過計算能力賦予能量信息屬性，使能量變成像計算資源、寬帶資源和存儲資源等信息通信領域的資源一樣進行靈活的管理與調控，實現未來個性化定制化的能力運營服務等多種能源互聯網價值增長。在具有活力的市場環境下，能源生產、傳輸、消費、儲存、轉換的整個能源鏈相關方均能廣泛參與，這必然會有一大批優秀企業脫穎而出，帶動能源互聯網的產業發展。

 

創新服務其本身就是市場導向。現階段，創新模式能源運營已經以第三方服務、大數據服務等多種形式在國內廣泛開展，雖然其不需要過多的政策扶持且自身具備巨大的商業價值，但仍需政府構建一個公平公正開放的市場環境來加以實現。一方面，創新模式能源運營需要監管者能夠致力于構建以傳統骨干網為基礎，充分、廣泛和有效的利用分布式可再生能源、滿足用戶多樣化能源電力需求的一種新型能源體系結構和市場，為運營者提供一個能夠與消費者充分互動、存在競爭的能源消費市場，使其提供差異化的能源產品的質量與服務，贏得市場競爭。這樣不僅為能源消費者提供傳統電網、氣網所具備的供能功能，還為其提供了一個可以進行各種能源共享的公共平臺。另一方面就是價格機制的構建，在新電改的環境下，如果綜合能源服務商的模式得以推廣施行，整體能源系統效率提升，就贏得了降價空間。這就需要構建新的價格機制，允許在政府指導價的基礎上降價，通過報備等方式制定不同的價格區間，實現針對不同的客戶需求提供訂制電力套餐，為客戶提供更切合實際需求的能源服務。新電改并不是把電網的蛋糕切出來給其他利益相關方，而是通過能源互聯網的方式做出新的蛋糕。

 

記者：目前我國能源互聯網的建設進程如何？為了更好地達成建設目標，您認為應如何搶占全球能源互聯網構建的制高點？

 

高峰：根據目前我國能源互聯網建設進程，能源互聯網注冊公司的數量從2014年的500家不到，發展到2015年的近1000家，再到2016年的近2000家，以及到2017年5月份，注冊公司數量達到4000家，每年都在翻倍增長，這也引起了業界的極大關注。同時，能源互聯網示范項目申報數量接近300個，總投資額近3000億元。獲批的55個示范項目總投資額接近800億元。這些項目呈現兩個特點：一是多為企業自主行為，因為這些項目自身具有良好商業性，只要市場機制允許就可以實現盈利。二是國企民企平分秋色，在申報及獲批項目中，兩方數量都是各占一半，體現了能源互聯網大眾參與的格局。就目前建設現狀來說，示范項目于8月底前開工，明年年底前就會有初步的成果展示。另外還有很多項目同屬于能源互聯網范疇但沒有申報，以及作為能源互聯網的基礎設施的多能互補示范項目、作為局域能源互聯網的新能源微網示范項目等，都在如火如荼的建設中。

 

能源互聯網的建設可以借鑒互聯網的發展歷程——從電信網由一種中心控制型網絡，一個主導提供商為各個用戶提供服務，演變成現在互聯網基礎設施。整個過程是將一個大一統的網絡碎片化，消費者廣泛介入的過程。隨著太陽能發電、電動汽車等分布式能源技術的發展，消費者必將廣泛介入能源網絡。在這個過程中，以“用戶效用為本”的理念就更好地切合“搶占全球能源互聯網構建的制高點”的戰略要求。從實際意義來說，要從接收方的角度出發，以如何更好地解決用戶問題為落腳點，滿足客戶需求，提升客戶體驗，以用戶效用為本，通過互聯網的方式更好地為用戶提供服務，實現共贏，才能更好地構建全球能源互聯網。

 

記者：就目前我國全球能源互聯網的建設現狀，您認為哪些方面工作需要著重推動和加強？

 

高峰：我國在構建全球能源互聯網具有明顯的優勢——國內的特高壓電網技術可以很好地支持全球電力互聯，強大的互聯網技術已經使我國從“照搬”模式轉變為“輸出”模式，同時，光伏等新能源技術已經引領世界，加之密集的人口保證了能源需求總量，這些都奠定了我國能源革命和能源互聯網建設的核心動力。構建全球能源互聯網，首先在中國援建的園區，可以先建設局域能源互聯網，再到全球互聯互通。互聯互通首先要解決經濟性的問題，并且必須要考慮到碳排放和環境成本。另外，安全性也需要考慮在列。這需要建立一個第三方組織，保障國家間能源互聯互通的安全運行，降低國家間基礎設施互聯的政治風險。

 

此外，實現互聯互通，必須解決一個首要問題——發展中國家以犧牲環境換來經濟發展的傳統模式必須轉變。對于參與能源互聯互通的發展中國家和一些經濟不發達國家而言，要避免陷入傳統的高碳能源支撐的經濟發展模式，幫助他們尋求一種清潔高效的綠色發展模式。

 

就推動我國能源互聯網建設而言，一是應轉變思路，思路決定出路。思路包括多方面：首先，政府在政策出臺和管理模式上的思路需要轉變，要從簡單粗放到精細化轉變。單從出臺補貼政策而言，要建立一個全程跟蹤性的，而不是一次性考量的機制。此外，目前我國傳統的項目申報方式和流程已經不能滿足能源互聯網建設高速推進的進程，因此需要相關機構轉變服務方式，更好地提升服務效率和質量，從單純的監管，轉變為監管+服務，全程強化。其次是電網的發展思路，應從傳統的管理模式轉變成為服務意識提升，更好地體現“以用戶為本”。另外在供能側，發電廠、能源站的建設需要從能源系統的綜合角度考量，才能夠更好地實現共贏。最后對于社會大眾，要加強綠色、低碳、環保、節約、創新等理念的普及。這些思路上的轉變，有助于我國更好地完成能源革命的歷史使命。

 

二是模式的轉變。能源互聯網力求多種能源協同，這里涉及多個領域的多個部門，應統籌考慮能源的歸口問題。還需要把能源規劃和市政規劃綜合考慮，以能源網、信息網和交通網“三網”融合發展為依托，以智慧能源為基礎建設智慧城市。