索比光伏网讯:能源互联网提供了一系列技术手段和解决方案，并且已经在初步应用中被实践证明是行之有效的，取得了不错的实效。
近半个世纪以前，当互联网的雏形初显时，应该没有人会预料到这将是人类历史上最伟大的技术发明之一。现如今，互联网应用已经渗透到社会的各个环节，深刻改变着政治、经济、文化等方面的格局。尤其是在商业领域，凭借技术先进和高度开放的先天优势，互联网成为传统行业升级换代的引擎，并为新兴技术和企业，通过弯道超车突破传统技术和垄断企业的包围提供了可能。这对于必须顺应时代潮流，亟待打破封闭保守、推倒重重壁垒的能源行业而言，意义更加重大。
事实上，借助互联网重塑能源行业的构想并不是当下才有的。早在2008年，美国人就提出了能源互联网的概念。只是由于能源行业牵涉的内容过于庞杂，即使到了今天，学界以及业界也没有就能源互联网的内涵、外延达成共识。但是从专家学者的解读中，我们还是可以对能源互联网有所管窥。简单来说，能源互联网就是以电力系统为核心，利用互联网的思维和技术改造传统能源行业，形成集生产、传输、消费、存储等环节于一体的互联互通的能源生态体系。
诞生于现实基础
从过往的人类发展史来看，任何新兴事物的诞生都离不开与其对应的现实基础。能源互联网概念被提出后的数年，一直没有引起太多人关注，直到近两年才成为“香饽饽”。尤其是在国内，更是持续升温，临近沸点。这种现象的背后，也有着深刻的时代背景作支撑。
伴随着三次工业革命的演进，人类的用能方式也在不断转变。从最初的柴薪时代到煤炭和油气时代，传统能源在推动社会进步的同时，也让我们付出了惨重的环境代价。愈演愈烈的雾霾等环境问题已经揭示，依靠高耗能、重污染的发展模式不可持续，实现100%使用可再生能源势在必行。这是一场以能源生产清洁化和能源消费电气化为核心特征的新型能源革命，其终极目标就是建立一个以可再生能源为核心的清洁、高效、经济、安全、可持续的现代能源体系。在这一目标的实现过程中，能源互联网将是核心的技术手段。
能源互联网诞生的另一个现实基础是信息技术的飞速发展。摩尔定律、吉尔德定律、梅特卡夫定律和亨迪定律，分别对计算能力、网络带宽、网络价值效应、数字传感器，从技术发展速度和社会经济价值角度给出了准确的总结和预测。摩尔定律揭示了计算能力进步的速度，关于“计算机性能每24个月提升一倍”的预言，在半个世纪后的今天依然适用。正在热卖的苹果智能手表 IWATCH与1985年生产的、价值3500万美元的克雷-2（Cray-2）超级计算机具备一样的计算速度。吉尔德定律对网络带宽的发展速度和成本降低趋势给出了准确的描述，他预测主干网带宽的增长速度每8个月就增长一倍，并且随着使用者的增多，成本也在快速下降。不仅是有线网络的速度增长迅猛，移动网络也从2G跨入了4G。就是5年前，通过手机进行视频聊天和上网看电影都是不可想象的。梅特卡夫定律则揭示了网络的价值与网络规模的平方成正比，即网络价值随着网络用户数量的增加而呈几何数级增长，就像电话网络一样，一个人的电话是没有价值的，但所有人都使用电话，就焕发出了不可估量的巨大外部价值。亨迪定律反应了数字传感器技术的进步速度，变得更小、更轻、更便宜、更好了。看看现在一个可握在手里的智能手机，集合了多少传感器：位置传感器（GPS）、指南针、高清摄像头、加速度传感器、陀螺仪、多点式触摸屏、话筒，并且各种新型的传感器还在层出不穷。数字信息技术的指数级进步，促成了一个目标的实现，即 “连接一切”。从传统的门户网站、网商、即时通信这种人与人的联接，到工业互联网形式的机器与机器的联接，最终形成人、机器、过程和数据的互联互通。这是一个基于各种传感器信息的数据大爆炸时代，也是一个基于万物互联、云计算、大数据的智能化时代。在这个时代里，我们可以让机器帮助我们感知一切，优化决策，高效执行。
可重塑能源系统
依托信息技术，建立和使用能源互联网最终是为了助推能源革命，即运用互联网的技术和思维解决变革中遇到的主要矛盾和问题。目前来看，虽然进行能源革命在全球已经成为社会共识，但要将其全面推行下去，依然面临一些亟需解决的难题，包括：一是全社会能源需求量庞大，并且浪费严重，效率不高，需要大力推进节能提效；二是我国的能源需求端和供应端存在严重不对称，需要在两者之间建立互联互通；三是随着越来越高比例可再生能源电力的接入，电力生产和供应的分散性和波动性都会提高，现有的电力系统需要进行重构；四是风电场、光伏电站等波动性电源的运行效率和水平还有待提高。
针对上述问题，能源互联网提供了一系列技术手段和解决方案，并且已经在初步应用中被实践证明是行之有效的，取得了不错的实效。
目前，传感技术、智能建筑以及智能家居等技术得以推广，并展示出巨大的节能降耗潜力。德国法兰克福市就启动了一个以互联网为基础的项目，对未来建筑中的能源体系建构进行规划，以实现商业园区等的零排放。此外，苹果公司在2014年6月发布的智能家居管理应用HomeKit，可让用户通过iPhone和iPad等设备实现对门窗、灯光、温控器和插座等的控制。此前的2014年初，谷歌则以32亿美元收购了智能家居公司Nest。该公司生产的智能恒温器内置一套算法，可以“学习”用户的喜好并据此自动控制室温。这些应用和设备既提高了人们生活的便捷度和舒适性，又极大地减少了日常生活中的能源浪费，是通过能源互联网实现节能降耗的典型应用案例。
在重塑电力系统方面，能源互联网将是下一代电力系统的核心技术支撑。借助高速数据传输线路、大容量数据存储设备以及大数据分析技术，未来的电力系统将是高度双向性和智能化的。供需双方的信息保持时时互联互通，电力价格将由供需关系随时调整确定，价格将取代频率成为调节供需平衡的有效信号，从而使电力回归其特有的商品属性。在该系统中，原有商业模式将被打破，并重构出一个以可再生能源发电为核心的生态圈。众多企业创造出各种新的能源应用、配送以及投融资模式，比如美国OPower公司，它通过软件对公用事业企业的能源数据以及其他第三方数据进行挖掘，为用户提供一整套适合于其生活方式的节能建议。
就目前的情况来看，能源互联网在提高可再生能源发电运行效率和降低成本方面的介入程度最深，效果也是最好的。从最初的选址开始，能源互联网就在风电场的建设中有了用武之地。基于高精度风电场功率预测微观选址技术、大数据中的尺度建模技术和卫星遥感的物理建模技术，智慧微观选址模式正在逐步取代花钱、花力气、花时间寻找风资源的传统宏观选址模式，实现以最低的成本快速、精确地找到最优质的风资源。在风电机组运行过程中，现有的技术已经可以对设备进行智能控制，即通过感知并预测设备所处的环境，根据各种风况条件，由系统自动采取不同控制策略，确保做到降载增寿，提高发电效率。此外，众多运维企业通过在风电场安装状态监测和故障诊断系统，并结合资产完整性管理理念，将故障维修从事后转向事前，进行预防性维护，大幅减少停机检修时间。这些技术手段在很大程度上提高了可再生能源发电的运行稳定性，使其成为与传统电厂一样高效可靠电源。
当然，以上只是能源互联网无限潜力中被挖掘出来的一小部分。相信随着技术的进步，它还将释放出更大的能量，彻底摧毁能源行业的封闭桎梏，使更多企业可以依靠多元化的商业模式参与同台竞技，在竞争中显现可再生能源的经济性和清洁性优势，加速推进能源革命的进程，让人类早日用上100%可再生能源。
（作者系中国可再生能源学会风能专业委员会秘书长、鉴衡认证中心主任）
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