能源互聯網的概念及其運行架構研究

榮國棟　施應玲

摘 要：能源互聯網的興起，為第四次新能源革命技術提供了強大動力。這一新興的領域科學將對解決能源與環境問題具有關鍵的作用。文章通過對能源互聯網概念及其運行架構的研究，試圖為這一新興領域的研究提供更多借鑒的方向和思路。

關鍵詞：能源互聯網；傳統能源系統；運行架構；智能能源

引言

能源問題的緊缺和環境污染等兩大問題極大制約了經濟社會的發展。能源互聯網的出現為應對這兩大問題提供了新的思路和方式。

目前，國務院正積極推進“互聯網+”行動計劃，推動移動互聯網和實體產業的對接與結合，打造新的經濟增長點。中國的可再生能源發展迅速，互聯網發展更是迅速，對兩者之間的關系研究仍有待進一步加深。文章正是在這樣的背景下來研究能源互聯網的內涵及其運行架構。

1 能源互聯網的內涵

1.1 能源互聯網就是要推進能源生產的智能化

推進能源生產、運營、管理等與互聯網的結合與對接，實現能源生產的一體化和網絡化。鼓勵能源企業運用大數據技術對設備狀態、電能負載等數據進行分析挖掘與預測，開展精準調度、故障判斷和預測性維護，提高能源利用效率和安全穩定運行水平。構建能源生產的B2B（Business to Business，企業到企業）模式，實現供應鏈（開發，生產，輸送等）一體化發展模式。

1.2 能源互聯網就是要建設開放共享能源網絡

建設以太陽能、風能、潮汐能、地熱能、生物質能等可再生能源為主體的多能源協調互補的能源互聯網。推進可再生能源企業共同構建開放的能源共享網絡，實現可再生能源的并網共享。

1.3 能源互聯網就是要創新能源消費模式

基于分布式能源網絡，發展用戶端智能化用能、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。建立起企業與用戶的一對一網絡連接，實現生產與供應時實、全面、精準的對接。構建能源生產到消費的O2O（Online To Offline，線上線下服務平臺）模式，形成能源的統一生產與服務模式。

2 能源互聯網與傳統能源系統的區別

文章從價值導向，商業模式，能源類型，生產模式，ICT（Information Communication Technology，即信息與通信技術）技術應用，參與方等多維角度來區分傳統能源系統和能源互聯網系統。

2.1 價值導向

傳統能源系統注重的是自上而下的模式。在這里，能源供不應求，賣方掌握了絕對的主動權，能源系統是一個賣方市場。從觀念上說，賣方容易忽視消費者感受，認為不需要營銷就能把產品很好賣出去。然而，隨著世界經濟一體化加速融化，這種觀念越來越不適應現代市場要求。因此，能源互聯網就應運而生。能源互聯網系統注重的是自下而上的模式。在這里，能源系統是一個買方市場，買方有了跟賣方討價還價的能力，這必將迫使賣方不斷提高服務質量，并對能源系統的良性發展提供了很好的保障。

2.2 商業模式

傳統能源系統的賣方市場的價值導向直接決定了傳統能源系統和商業視角模式是靜態的，采取的是公用事業模式的營銷理念。與此相反，能源互聯網會用動態的視角來審視行業的發展，用服務和平臺的模式來引領行業的發展。

2.3 能源類型

傳統能源系統中，化石能源占了大多數。而化石能源的有限性及對環境的污染決定了傳統能源發展的不可持續性。因此，開發和生產可再生能源并擴大其在能源消費中所占比例有著重要的現實意義和必要性。能源互聯網的發展使得這一目標得到了更好的機會去實現。

2.4 生產模式

在傳統模式下，集中生產往往更有利。因為分散的生產模式往往需要更多的人力及資本去維護運營，所以傳統模式集中生產成本更低，效率相對較高。隨著互聯網時代的到來，能源互聯網改變了這樣單一的生產模式。在能源互聯網的條件下，信息可以在不同地區得到及時反饋，并且可以通過遙控平臺實施遠程監控。所以，能源互聯網系統下的生產模式采用了集中和分布相結合的模式。

2.5 ICT技術應用

ICT在能源系統中所起作用的大小直接決定了傳統能源系統和能源互聯網系統的區別。在傳統能源系統中，ICT技術僅僅作為輔助技術，起到的作用相對較小。而在能源互聯網系統中，ICT技術作為一項重要的關鍵性技術，對整個系統的生產、運營和銷售等各個環節起到了至關重要的作用。

2.6 參與方

由于傳統能源系統中，能源的供應者扮演更多的是主導地位的角色，這樣的賣方市場條件下，消費者通常較被動接受，參與到其中的就相對很少。能源互聯網系統下，消費者與能源的供應者相互互動，需要和供給得到很好的對接，因此參與者較多。

總結上述結6種情況，可以繪成如表1所示結果。

3 能源互聯網的運行架構

能源互聯網的運行架構有三層，分為控制中心層，中間控制及反饋層，能源系統運行層。架構圖如圖1所示。

3.1 控制中心層

控制中心是系統運行的中樞，是決策部署的最頂層。這里匯集了下層反饋回來的各種信息，以大數據、云計算為基礎，對數據進行分析，并對下層進行控制。

3.2 中間控制層

中間控制層包括具體的控制單元和信息反饋中心。具體的控制單元實現對下層次的直接控制，信息反饋中心通過傳感器將收集的信息反饋給控制中心層以便控制中心層作出決策。

3.3 能源系統運行層

能源系統里包括了可再生能源和化石能源兩種。在能源互聯網中，兩種能源可以互為補充，使得能源的使用效率大大提高。

4 結束語

在新能源技術革命與計算機技術都迅猛發展的前提下，能源互聯網將會對人類傳統能源生產、運營、銷售等產生深遠而重大的影響。文章對能源互聯網的內涵及其運行架構進行了闡述，對能源互聯網這一新興領域作了進一步研究。目前，能源互聯網的研究仍處于起步階段，但它的發展前景廣闊，潛力無窮，有待我們進一步去了解和研究。

參考文獻

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