“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)對電力工業(yè)的影響研究

1 “互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計劃背景

2015 年政府工作報告中首次提出要制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計劃，目的是推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數據、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等與現代制造業(yè)結合，促進(jìn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、電子商務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)金融健康發(fā)展，引導互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)拓展國際市場(chǎng)，引發(fā)了各方關(guān)注和熱議。2015年7月初，國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導意見(jiàn)》，提出了11項行動(dòng)，“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源是其中內容之一，這既是新常態(tài)下推動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與各行業(yè)各領(lǐng)域深度融合的行動(dòng)綱領(lǐng)，也是引導未來(lái)十年經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展的戰略藍圖。

與此同時(shí)，社會(huì )各界力量積極行動(dòng)。在能源電力行業(yè)，出現了能源互聯(lián)網(wǎng)熱潮：能源局啟動(dòng)了十余項研究課題，組織電網(wǎng)公司、高等院校、研究機構等，就能源互聯(lián)網(wǎng)的形態(tài)、商業(yè)模式、政策和機制基礎、技術(shù)和標準開(kāi)展研究;清華大學(xué)成立了能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng )新研究院，積極參與其中，大力宣傳能源局域網(wǎng)、能源碎片化等思想理念，對能源局等決策層產(chǎn)生了一定的影響;BAT等互聯(lián)網(wǎng)巨頭積極部署，正在挺進(jìn)能源電力行業(yè);多個(gè)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟業(yè)已形成。

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計劃解讀

“互聯(lián)網(wǎng)+”內容

國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)的指導意見(jiàn)》指出，積極發(fā)揮我國互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)形成的比較優(yōu)勢，把握機遇，增強信心，加快推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展，有利于重塑創(chuàng )新體系、激發(fā)創(chuàng )新活力、培育新興業(yè)態(tài)和創(chuàng )新公共服務(wù)模式，對打造大眾創(chuàng )業(yè)、萬(wàn)眾創(chuàng )新和增加公共產(chǎn)品、公共服務(wù)“雙引擎”，主動(dòng)適應和引領(lǐng)經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)，形成經(jīng)濟發(fā)展新動(dòng)能，實(shí)現中國經(jīng)濟提質(zhì)增效升級具有重要意義。

“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源與能源互聯(lián)網(wǎng)

“意見(jiàn)”明確了11項重點(diǎn)行動(dòng)，其中包括“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源。“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源行動(dòng)，即通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)能源系統扁平化，推進(jìn)能源生產(chǎn)與消費模式革命，提高能源利用效率，推動(dòng)節能減排。加強分布式能源網(wǎng)絡(luò )建設，提高可再生能源占比，促進(jìn)能源利用結構優(yōu)化。加快發(fā)電設施、用電設施和電網(wǎng)智能化改造，提高電力系統的安全性、穩定性和可靠性。

“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源包含了能源行業(yè)主動(dòng)或被動(dòng)地被互聯(lián)網(wǎng)改造的含義。由于智慧能源以發(fā)展可再生能源、清潔能源替代化石能源為主要目的，而風(fēng)、光等清潔能源的大規模開(kāi)發(fā)利用是通過(guò)發(fā)電完成的，另一方面，隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展，能源消費逐步演變成以電力消費為主。因此，“互聯(lián)網(wǎng)+”以電力系統為主的能源生產(chǎn)消費系統成為“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源的最主要組成，國內專(zhuān)家稱(chēng)之為能源互聯(lián)網(wǎng)。

國家電網(wǎng)公司將全球能源互聯(lián)網(wǎng)(GlobalEnergyInterconnection)定義為“特高壓電網(wǎng)+泛在智能電網(wǎng)+清潔能源”。全球能源互聯(lián)網(wǎng)是站在全球能源發(fā)展高度提出的構想，是堅強智能電網(wǎng)發(fā)展的高級階段，核心是以清潔能源為主導，以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各國各洲電網(wǎng)廣泛互聯(lián)，能源資源全球配置，各級電網(wǎng)協(xié)調發(fā)展，各類(lèi)電源和用戶(hù)靈活接入的堅強智能電網(wǎng)。國家電網(wǎng)公司認為，全球能源互聯(lián)網(wǎng)中的泛在智能電網(wǎng)已涵蓋了能源互聯(lián)網(wǎng)的內容。

3 互聯(lián)網(wǎng)思維對能源互聯(lián)網(wǎng)影響

1)互聯(lián)網(wǎng)思維對能源與電力行業(yè)的啟示。能源互聯(lián)網(wǎng)是一種全新的思維模式，核心是以“全連接”來(lái)重構能源企業(yè)的思維模式，包括電力消費者和發(fā)電企業(yè)之間、發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)之間、電力消費者和電網(wǎng)之間，以及服務(wù)企業(yè)和消費者之間各方面?；ヂ?lián)網(wǎng)思維從用戶(hù)思維、極致思維、流量思維、社會(huì )化思維、大數據思維、平臺思維、跨界思維七大思維方式影響并改造能源電力行業(yè)。

2)互聯(lián)網(wǎng)思維對電力行業(yè)商業(yè)模式的影響。從傳統電網(wǎng)體系向能源互聯(lián)網(wǎng)體系轉換的過(guò)程中，將涌現出一批新商業(yè)模式。未來(lái)，電網(wǎng)公司將逐漸從輸配電資產(chǎn)的投資和運營(yíng)管理企業(yè)進(jìn)化為信息服務(wù)企業(yè)，很多新的服務(wù)模式將應運而生。

3)互聯(lián)網(wǎng)思維對能源基礎設施的影響?；ヂ?lián)網(wǎng)式的新一代能源系統是以電力為中心，以電網(wǎng)為主干，涵蓋源端、受端和傳輸系統的智能能源網(wǎng)絡(luò )。其借助互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現多種能源的相互融合共享，通過(guò)各種能源基礎設施之間的相互通信和協(xié)調，實(shí)現能源之間的多層調度和精準控制，同時(shí)借助現代信息技術(shù)和通信技術(shù)對能源的使用進(jìn)行控制和監測，保證高效穩定的能源供給平衡。借鑒互聯(lián)網(wǎng)理念提供一種自下而上的新型組網(wǎng)方式，以局域自治和廣域能量交換方式最大限度的消納源用的動(dòng)態(tài)性，從而減少對大電網(wǎng)的影響，降低大電網(wǎng)的安全穩定性風(fēng)險。

4)互聯(lián)網(wǎng)思維對信息物理融合系統的影響。信息物理融合系統(cyber-physicalsystem，CPS)，是在物理世界感知的基礎上，深度融合計算、通信和控制能力，通過(guò)信息空間虛擬網(wǎng)絡(luò )和物理空間實(shí)體網(wǎng)絡(luò )的相互協(xié)調，形成的多維異構的計算單元和物理獨享在網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中高度集成交互的新型智能復雜系統。

5)互聯(lián)網(wǎng)思維對能源互聯(lián)網(wǎng)應用的影響?；ヂ?lián)網(wǎng)化的能源應用特征為：信息透明，即打破信息的不對稱(chēng)格局，竭盡所能透明一切信息;開(kāi)放共享，即能源互聯(lián)網(wǎng)各參與方在開(kāi)放共享的環(huán)境下可以進(jìn)行多種類(lèi)型的交易;平等共贏(yíng)，即每一個(gè)參與的個(gè)體都是平等的;自適應，即互聯(lián)網(wǎng)的群蜂意志擁有自我調節機制。能源互聯(lián)網(wǎng)的運營(yíng)主體真正對多能互補、新能源的應用、用戶(hù)互動(dòng)、需求響應、節能服務(wù)、售電服務(wù)等等負責。

4 能源互聯(lián)網(wǎng)概念與架構

1)能源互聯(lián)網(wǎng)的概念。我們認為，能源互聯(lián)網(wǎng)是信息演變成為一種新的生產(chǎn)資料之后與傳統能源系統相融合的新型生態(tài)化能源系統。能源互聯(lián)網(wǎng)物理視圖(圖1)首先是傳統氣網(wǎng)、電網(wǎng)、熱網(wǎng)、油網(wǎng)與交通網(wǎng)等多種能源網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)互通融為一體的新型能源網(wǎng)絡(luò )，具有完整的能源資源利用和能量循環(huán)系統耦合結構。能源互聯(lián)網(wǎng)以可再生能源優(yōu)先、以電等二次能源為基礎，其他一次能源為補充的多元能源結構，形成以分布式為主、集中式為輔、互相協(xié)同的可靠供應模式，同時(shí)通過(guò)以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為管控運營(yíng)平臺實(shí)現多種能源系統需供互動(dòng)、有序配置，進(jìn)而促進(jìn)社會(huì )的經(jīng)濟、低碳、智能、高效的平衡發(fā)展。

2)能源互聯(lián)網(wǎng)的架構。英國學(xué)者張小平提出了全球電力能源互聯(lián)網(wǎng)的架構(圖2)，由四個(gè)物理層組成，即跨國、洲際層，國家層，地區、城市層和用戶(hù)層。這四個(gè)層面互相依從，成為有機整體，實(shí)現分散與集中的互補。

能源互聯(lián)網(wǎng)是信息通信技術(shù)與傳統能源系統緊密耦合的系統，其物理網(wǎng)絡(luò )體系架構是電、熱、氣、油、核、交通以及分布式可再生能源等各種傳統獨立運行的能源網(wǎng)絡(luò )以先進(jìn)信息技術(shù)和能源交易體系為紐帶而形成的一種新型能源互通互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò )。從物理網(wǎng)絡(luò )看，能源互聯(lián)網(wǎng)是以電力為核心，供電、供熱、供冷、供氣、電氣化交通等多個(gè)復雜能源系統互通互聯(lián)的新型綜合能源網(wǎng)絡(luò )?？傮w而言，能源互聯(lián)網(wǎng)可以劃分為物理基礎網(wǎng)絡(luò )、信息數據平臺和價(jià)值實(shí)現平臺三個(gè)層次。

5 總結及展望

1)“互聯(lián)網(wǎng)+”行動(dòng)計劃的出臺，符合社會(huì )進(jìn)步和技術(shù)發(fā)展需要，對保障我國經(jīng)濟新常態(tài)下的社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展、提高全民族創(chuàng )新能力、推動(dòng)我國技術(shù)創(chuàng )新技術(shù)進(jìn)步，都有著(zhù)重要的戰略意義;

2)能源互聯(lián)網(wǎng)是“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源的重要組成。“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源行動(dòng)計劃中所指的能源互聯(lián)網(wǎng)，以促進(jìn)分布式能源和電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展為目的，主要涉及電網(wǎng)的配用電部分。因此，從范圍和內容上看，能源互聯(lián)網(wǎng)可以被看作是智能電網(wǎng)或泛在智能電網(wǎng)中的一個(gè)組成部分，但其在智能配用電系統基礎上進(jìn)行了內容擴充或概念提升;

3)能源互聯(lián)網(wǎng)的主要理論依據是：傳統電網(wǎng)就其本質(zhì)是不適合接納風(fēng)、光等新能源的，而風(fēng)、光等新能源具有天然的分布特征，適合就地開(kāi)發(fā)和就地消納，能源互聯(lián)網(wǎng)為這種分布式能源的生產(chǎn)、消費和交易提供了根本性的解決方案;

4)當前，我國電力改革新方案和新能源發(fā)展面臨的壓力，給能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了一定的空間，但由于用戶(hù)特點(diǎn)方面的差異，政策和機制的不完善，也給能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶來(lái)了很大阻力。自下而上的培育是否能形成適當的商業(yè)模式，星星之火，是否可以產(chǎn)生燎原之勢，有待實(shí)踐的檢驗。