淺談能源互聯網與智慧能源的發展及技術挑戰

尉尚偉 劉瑞峰

（山西清新新能源科技有限公司，山西大同 037000）

2017年國務院召開第138次會議，深入研究《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見》的推進方向，提出“互聯網+”智慧能源示范項目，這就需要進一步研究能源互聯網的發展方向，深入運用先進信息技術，解決當下的不確定因素，打造“智慧能源”共同體，豐富智慧能源功能，進一步實現“互聯網+能源”的戰略目標，為我國能源的開發與利用提供有力支持[1]。

1.能源互聯網、智慧能源發展背景

能源互聯網是一種基于“互聯網+”的能源發展形式，將互聯網技術與能源的生產、傳輸、儲存、消費、服務深度融合，最終形成符合現代社會發展趨勢的能源產業新形態；智慧能源是能源互聯網的深入發展、高度開放的形態，具有信息對稱、多能協同、系統扁平、服務智能等特征。智慧能源作為一種能源技術革命的體現，能夠從根本上改變經濟產業布局、能源產業模式，有效推動我國能源行業體制的變革。根據《互聯網+智慧能源行業報告》分析，2021—2025年將是我國能源互聯網發展的關鍵時期，需要進一步探索能源互聯網的多元化、規模化發展路徑，探索開放共享的能源生態圈，以提升能源綜合效率、提升可再生能源比重、提高化石能源清潔高效利用為主要目的。結合《報告》內容，可以發現，能源“互聯網+”智慧能源的未來發展中，需要各經營企業、科研單位、投資機構深入了解行業發展動態，以把握企業定位與方向，打造精品智慧能源為主要前景空間。

2.能源互聯網與智慧能源的發展技術挑戰及其優越性

2.1 能源互聯網背景下的智慧能源的發展技術挑戰

關于“技術挑戰”，既可以體現于目前智慧能源運行過程中所需技術支持力度不足；也可以體現為智慧能源系統的運行對互聯網技術、人工智能技術、物聯網技術、大數據技術等多種先進技術的利用程度較低，導致系統的整體功能較為單一，無法充分體現出能源互聯網的發展特征，不能夠為地區人們提供從生產、傳輸到消費與服務的技術支持，且一些子系統在建立環節存在較多的約束條件，這對于城市智慧能源開發與建設而言具有較大的挑戰。

另外，智慧能源就是借助互聯網，將能源的生產、運輸、消費、儲存、交易、結算、服務等聯系起來，形成多種用能行為于一體的網絡架構。由于不同能源、不同環節所涉及的領域不同，協調機制更加復雜，無法避免會帶來安全問題[2]。

2.2 能源互聯網背景下的智慧能源發展優越性

第一，智慧能源的發展能夠促進城市管理精細化。在智慧能源的開發與探索過程中，需要將分布式清潔能源、能源儲備元件、能源傳輸層融合在一起，從整體角度進行規劃。這就需要有關部門工作人員展開系統的城市能源互聯網網絡結構的規劃，選擇合適的規劃方法，構建能源負責、儲能協同化模型，且在規劃的同時考慮城市的發展趨勢與發展需求，同步規劃傳輸網絡層、城市區域分布式能源的需求服務與有序性接入，改變以往城市能源網絡“隨建規劃”的情況[3]。

第二，智慧能源的建設能夠城市新產業的發展。隨著能源互聯網的深入發展，智慧能源成為主要趨勢，控制對象的資產歸屬方逐漸呈現出多元化的發展趨勢，此時需要進一步調整安全生產規劃、信息安全管理。在智慧能源建設的過程中，需要將不同行業、領域技術、扶持政策結合使用，這能夠進一步激發城市新技術的推廣、促進城市新產業形態的發展。舉例分析，在智慧能源建設環節，能夠推動新型呢根源供應商、能源銷售企業等新型機構的發展[4]。

3.能源互聯網背景下智慧能源發展路徑

3.1 加強清潔能源利用，拓展智慧能源覆蓋面

考慮我國海上風能豐富的情況，建議加強海上風電建設，充分利用近海風能資源；以江蘇省為例，其在2019年6月實現了可再生能源裝機規模2766萬kW，其中海上風電裝機340萬kW，占我國海上風電裝機容量總數的80%，大大提升了當地的清潔能源利用水平，同時強化了江蘇地區的智慧能源社會效益與緊急效益。在新能源發電量不斷提升的基礎上，可以聯合我國能源行業龍頭，以清潔能源為核心，全面鏈接清潔能源的生產、傳輸、儲存、銷售與服務環節，形成完善的清潔能源產業鏈體系，靈活利用清潔智慧能源網絡，比如：風光漁、風電水等，形成清潔能源—知乎能源大數據中心，不斷增強智慧能源產業創新發展能力，突破技術局限。

3.2 突破區域局限，構建互聯網能源共同體

一直以來，江蘇省及其周邊是智慧能源發展的重點戰略區域，該地區陸續出臺相應的智慧能源、能換互聯網發展政策、指導文件，不斷提升可再生利用率，提高能源服務系統的智能化水平，這也側面體現出江蘇省在發展智慧能源方面具有較強優勢。因此，可以以江蘇省為核心，進一步連接周邊其他省市，形成長三角地區的智慧能源共同體，統籌協調長三角地區的智慧能源建設資源，優化配置相應的智慧能源示范項目。還可以從長三角地區共同體角度出發，考慮新興能源產業結構調整、創新消費模式、引入多種不同的產業形態，比如：新能源微電網、并網型微電網等，實現多種智慧能源之間的互聯互通，有效推動我國能源產業的轉型升級。

3.3 靈活引入技術，豐富智慧能源系統功能

根據《關于推進互聯網+智慧能源發展的指導意見》文件內容，可以發現，“更加智慧化”是我國能源互聯網發展的主要趨勢，如何掌握智能電網、分布式核心技術、儲能核心技術，進一步分享數字技術帶來的能源產業紅利，是需要重點思考的問題。在實際過程中，可以借助人工智能技術實現電力能源系統的人機交互、萬物物聯，還可以將物聯網技術與神經網絡、感知技術相融合，促使能源互聯網具有全面感知能源儲存情況、運輸情況、管道情況、供給情況的功能，借助類似技術加強對能源互聯網網絡運行的監管與控制，充分體現智慧能源多樣化服務功能的同時提升智慧能源網絡的安全防范能力。

3.4 把握政策契機，推動智慧能源產業升級

要積極響應政府號召，主動跟隨政府提出的發展戰略、發展計劃，把握政策契機，進一步拓展能源互聯網的發展空間，將智慧能源推廣到更廣闊的空間中，實現智慧能源產業升級。結合我國的“一帶一路”戰略規劃，可以進一步將智慧能源推廣到一帶一路的沿線國家，將智慧能源示范項目建設與周邊國家，進行跨境示范工程建設，進一步引領全球能源互聯網的發展進程，讓我國的智慧能源產品“走出去”，開發更多的市場空間，發掘我國能源潛力，同時帶動我國其他產業共同“走出去”，為我國社會整體經濟的發展提供支持。

4.結語

智慧能源的本質就是能源互聯網升級優化，是在目前能源互聯網的基礎上，進一步引入智能技術、大數據技術，形成更多的系統功能，滿足更多的能源運行與服務需求。在智慧能源發展中，建議要分別從清潔能源開發與利用、能源區域局限、系統應用技術、政府政策引導等多個角度入手，全面塑造新的能源發展模式，構建全新、可持續的能源生態體系。