能源互聯網的極致愿景

第三次工業革命融合互聯網技術和可再生能源技術，構件新型能源架構，使得能源互聯網獲得廣泛關注。能源聯網成為第三次工業革命重要標志，我們可以體會一個極致技術層面的理念：如果億萬人在自己的家中、辦公室或工廠里生產綠色可再生能源，是否有一種模式能夠像分享信息那樣自由分享能源。

從清華大學前校長高景德院士上世紀80年代提出“CCCP”概念（現代電力系統是計算機、通信、控制與電力系統以及電力電子技術的深度融合），到90年代韓英鐸院士提出現代電力系統三項前沿課題（柔性輸電技術、智能控制、基于GPS的動態安全分析與監測系統），再到近年來智能電網強調信息流與能量流的結合，無不突出信息技術與現代電網的緊密結合。

從最近一些發展趨勢來看，國家能源局、中國科學院、中國工程院都有相關的活動，國家基金委、北京市科委也都進行了相關的立項。清華大學也成立了能源互聯網創新研究院，提出了基礎設施的理念：一種是集中統一，另一種是分散協同。傳統的基礎設施，只管用，不關心源頭在哪里，而現在信息技術領域的云計算，信息的分享是源頭和消費一體的。信息技術遇到的能源瓶頸使得IT公司開始關注能源領域的問題，IBM也開始提供新的能源解決方案，智能電網同樣也關注怎么將信息技術應用到能源電力行業。就是使得信息和通訊跟能源電力技術碰撞產生能源互聯網。能源互聯網基礎架構，通過互聯的機制，能夠把微網這些靈活的方式跟大電網做一個協調。

對能源互聯網的思考和認識

對于能源互聯網，我們的認識是：第一，能源形式多種多樣，電能源僅僅是能源的一種，但電能在能源傳輸效率等方面具有無法比擬的優勢，在考慮互聯問題時以電網為主； 第二，能源互聯網是采取自下而上分散自治協同管理的模式，與目前集中大電網模式相輔相成，符合電網發展集中與分布相結合的大趨勢；第三，目前開展的智能電網基本是現有電網架構下的信息化、智能化，能源互聯網是借鑒互聯網理念構架的新型電網，其中的開放互聯、能量交換與路由等特征有別于目前一般意義下的智能電網。總結起來，能源互聯網的本質特征就是：開放、互聯、對等、分享，從信息技術這些角度是很平常，但是如果把它賦于能量的含量，就可以看到，如何實現能量交換和分享在技術層面還有挑戰性。

能源互聯網的三種理解

從國外的發展來看，對能源互聯網有三種理解：一是以互聯網的開放對等理念和體系架構為指導，形成新型的能源網。這時候能源互聯網（Energy Internet）的本質是能源網！以美國的FREEDM為典型代表，效仿網絡技術的核心路由器，提出了能源路由器的概念并且進行了原型實現；二是借助互聯網收集能源相關信息，分析決策后指導能源網的運行調度。這時候能源互聯網（Internet of Energy）的本質還是信息互聯網！以歐洲的e-Energy為典型代表，打造一個基于信息和通信技術的能源供應系統，連接能源供應鏈各個環節業務流程，實現示范應用形成能源需求和供給的互動；三是將以上兩種理解混合在一起，兩種成分都有，以日本的數字電網、電力路由器為典型代表。

能源互聯網全景圖

我們提出來的概念是什么呢？基礎設施層面上，能源互聯網是一個信息和能源基礎設施一體化的架構，未來的云計算、數據中心、物聯網組成的基礎設施對等互聯地交換能量，組成信息能源基礎設施一體化的場景，里面包括能量路由器、數據中心，既解決能量供應問題，又解決能源基礎設施中信息技術、通訊技術的支撐問題。

信息通信/能源電力發展的三個階段

總結起來，信息通信/能源電力發展分為三個階段：第一個階段是數字化、信息化階段，信息通信為能源電力行業提供服務，帶來方便、快捷等好處；第二個階段是智能化階段，也就是智能電網階段，信息通信成為能源電力基礎設施不可或缺的組成部分，以信息流與能量流的結合為特征；第三個階段是信息物理融合階段，也就是能源互聯網階段，信息通信基礎設施與能源電力基礎設施的一體化。

（曹軍威：清華大學信息技術研究院研究員、院務委員會副主任）