能源互聯網十年記

熊文明

“能源互聯網”概念在全球已盛行十余年，各國都有不同的理解和思考，也演繹出了各自不同的發展路徑。以即產即用的電力為例，能源需求響應速度需要非常迅速，要有相當強大的硬件設施和算法能力，彼時人們距此太遠，因此早期的能源互聯網注定只是一個概念和方向。

如今，隨著5G、區塊鏈、物聯網、云計算、人工智能的日益成熟，能源互聯網正在逐步走向現實。能源互聯網發展的10年間，傳統產業價值鏈逐漸被解構，一個全新的能源生態系統正在成型。埃森哲預計2018年至2050年，全球能源互聯網累計總投資規模約38萬億美元，將釋放出巨大的市場價值。無論是智能電網、需求側管理、柔性輸電，還是大數據、云計算、人工智能，率先進入“無人區”、提出概念體系并合理布局的公司和國家，才能在全球競爭中處于領跑地位。跟隨他人理念和標準，就不得不面對經濟擠壓和文化輸出。

技術革命：當ET遇見IT

2007年，美國通過《能源獨立和安全法案（EISA-2007）》正式定義了智能電網（Smart Grid）的官方表述，隨即在硅谷刮起一陣大風， VC圈對ET+IT （能源技術+信息技術）的概念趨之若鷲。

2011年，美國學者杰里米·里夫金在其新書《第三次工業革命》中進一步提出了“能源互聯網（Energy Internet ）"的概念。在里夫金的概念里， 能源互聯網是新能源技術和信息技術的深度融合， 是一種新的能源利用體系。

技術成熟、政策支持、資金追捧，眾多圍繞能源信息技術的新勢力企業應運而生。能源互聯網賦予商業模式和技術創新的想象空間，也為那些從事傳統能源行業以外的進入者鋪平了道路。

除了像美國Opower這樣提供toC能耗數據的能源管理公司之外，提供toB能耗分析的軟件公司Autogrid也迅速成長起來°Autogrid于2011年成立于美國硅谷，由斯坦福大學智能電網研究室前負責人Amity Narayan創辦，基于能源數據平臺為電力供應商提供優化服務。2016年，中國企業遠景能源成為AutoGrid最大的戰略投資人。能源互聯網逐漸從概念走向落地，源源不斷地創造出新的產業機會。

正如消費互聯網改變了商品生產和分配方式，創造一批新財富人群和企業，人們對于能源互聯網帶來的產業機會也充滿了期待，電動汽車、增量配網、需求側管理、光伏分布、燃氣分布、微電網、儲能、虛擬電廠、能源交易等領域都被資本看作是未來的風口。

2015年前后，人們對能源互聯網的產業機會引發過諸多思考。有人總結為智能化能源生產者、智能化網絡優化者、智能化消費賦能者3個方向，認為“能源互聯網將在實體、信息、運營3個層面孕育出大量的科技公司”。能源互聯網的創新， 被一些研究機構劃分為商業、功能、信息、通信、設備5個層次。

其中，商業層被描述為能源互聯網的入口，大量新型互聯網創業公司成為創新推動主體，比如美國的。power、英國的Pilio、新西蘭的Powershop、德國的Ubitricity、Endios、GreenPacket等。在中國表現為“互聯網+”能源的形式，BAT在智慧電力、營銷服務和品牌建設方面與電力部門的合作，都是這個層面的創新發展。

功能層是信息通信技術的優化，未來要實現個人售賣自家屋頂的光伏剩余電，主要就是靠這個層面的創新。信息層是依靠大數據分析、云計算、量子計算等技術分析和處理能源大數據的能力，AutoGrid就是這個層面的典型代表。

通信層是海量能源數據的有效存儲和傳輸， 這是能源互聯網首要面對的巨大挑戰。設備層比較容易理解，就是能源互聯網的實體物聯基礎，包括智能用電終端、儲能設備、電動汽車、電網等， 美國的特斯拉、JLM Energy和德國的Younicos都是典型代表。

能源技術（ET）和信息技術（IT）的每一種排列組合，都可能成為實現能源互聯網的一種路徑，進而裂變出一大批新興公司。

持續迭代：打造“星型”生態系統

從2008年開始，美國、德國、日本不約而同地開始了對能源互聯網的應用探索，分別啟動了Freedm、E-Energy 和 D igitalGrid項目，而中國能源互聯網起步較晚。時任國家電網公司董事長的劉振亞在2014年首次提出“全球能源互聯網”概念，指出能源互聯網的實質就是“特高壓電網+智能電網+清潔能源”

2015年，劉振亞出版《全球能源互聯網》一書，從電網端提出了可行的技術路徑，即通過構建特高壓電骨干網架，以輸送清潔能源為主導，建立全球互聯的堅強智能電網，強調能源圈的物理互聯。在當時，“全球能源互聯網”在一定程度上表達了中國對能源互聯網的態度一能源是人類的共同需求，能源優化應當在全球范圍內進行布局。

2015年9月，中國倡議探討構建全球能源互聯網，推動以清潔和綠色方式滿足全球電力需求。2016年3月，“全球能源互聯網發展合作組織”發起成立，這是中國在能源領域發起成立的首個國際組織，也是全球能源互聯網的首個合作組織。

2017年，財大氣粗的沙特宣布投入5000億美元，建設一座完全使用清潔能源的智慧城市“紅海新城”這個項目具有未來之城的樣板意義，因為迄今為止，全球還沒有任何百萬級人口以上的城市能夠完全使用清潔能源。這個雄心勃勃的計劃在實施過程中遭遇了各種困難，又因為新冠肺炎疫情而一度受阻，直到2021年10月才終于塵埃落定。中國兩家企業成為最大的贏家：華為數字能源和山東電力。華為數字能源為“紅海新城”提供1300MWH的儲能設施和400MW光伏，山東電力則負責整個項目的EPC。

“紅海新城”是目前全球最大的儲能項目。華為給出“設備+管理系統+并網算法”的整套微網儲能方案，可并可離。為應對當地50°C高溫以及高濕高鹽環境，方案中還設計了特殊材料和AI 技術對其進行系統性防護。

逆變器是光伏設備的核心組件，而華為在主串逆變器方面的競爭力已保持多年，2014年就曾參與全球最大光伏基地青海塔拉灘的建設，通過智能手段提升電站發電量2%以上，提升運維效率50%以上，為光伏發電降本增效。至2020年，華為光伏逆變器已連續6年位居全球市場占有率第一。

“紅海新城”的落地，是全球能源互聯網發展的一個里程碑，不僅意味著光伏技術的成熟，更是經濟效益的提高。中東盛產石油和天然氣，供應商提供的光儲方案成本要足夠低，才能顛覆傳統能源形式，讓清潔能源全面替代化石能源。

2021年12月，華為數字能源技術總裁侯金龍在一個全球性的科技峰會中提出，“智能化需要數字技術，低碳化離不開電力電子技術，全球能源產業正從資源依賴型走向技術驅動型。”作為 ICT （信息與通信）企業，華為對能源互聯網的思考與國家電網角度不同。國家電網提出的技術路徑是基于物理互聯的堅強智能電網，華為則更為強調“數字技術和電力電子技術與能源的融合”，提出了“比特管理瓦特”的口號一未來電網是基于ICT （信息與通信）技術的能源系統，ICT 基礎設施是支撐數字世界的基座。

10年來，能源互聯網的內涵持續迭代、持續豐富，由過去大工業的集中模型逐漸向分布式微網模型發展。能源互聯網既有國家電網倡導的全球性，又有類似于“紅海新城”的區域性。未來的能源互聯網甚至不局限于“網”而是一個去中心化的“星系”型生態系統。在這個生態里，多種能源相互融合，可再生能源作為主要能源，電力系統作為核心系統，與天然氣網絡、交通網絡等系統緊密耦合。

走出去：建標準，促合作

作為全球最大的能源市場，全球能源互聯網的發展離不開中國。據埃森哲咨詢統計，2020年，中國能源互聯網的市場規模超過9400億美元，而美國和歐洲的能源互聯網市場規模約為1.1萬億美元，中國能源互聯網幾乎占據全球的半壁江山。

從技術上來看，中國通過基于應用場景的技術創新，涌現出一批頗具實力的企業和研究機構。在20項與能源互聯網相關的關鍵技術里，中國在儲能和電池生產技術、高級太陽能、高級風能、高級核能、區塊鏈、交通效能、人工智能、高級材料、高級生物燃料等9個領域全球領先。

從政策上來看，清華大學能源互聯網創新研究院發布的《2021年國家能源互聯網發展年度報告》統計顯示，2014年至2020年，中國共發布了 997項能源互聯網相關政策法規，足見國家對能源互聯網的重視。

開放的電力市場是能源互聯網發展的前提，推動業態多元化發展，讓更多競爭者進入產業，可帶來技術和機制上的創新。當前，中國進入電力體制改革的第4個階段，為能源互聯網創造新的發展生態和監管體系，釋放從壟斷到拆分的政策紅利。

在此背景下，中國能源互聯網市場的參與者數量迅速增長。截至2020年12月，能源互聯網行業共計注冊企業66843家，而這個數據在2019年年底是39174家，相當于一年時間幾乎翻了一番。又據第三方機構不完全統計，截至2020年12月31日，中國共有332支能源互聯網相關股票，總市值達6.79萬億元。

在能源互聯網工程建設和技術應用方面，中國政府部門、相關機構陸續批準啟動了一系列試點示范項目和示范工程，包括新能源微網、增量配電網、多能互補集成優化、“互聯網+”智慧能源等，有力推動了中國能源互聯網產業的健康發展和新技術的推廣應用。

從里夫金明確提出“能源互聯網”概念至今已經整整10年，全球能源互聯網的激蕩10年，也是中國快速追趕，駛向未來的10年。目前，中國正在逐步將自己的能源體系推向全球，同時積極參與產業標準的建立。

加強與沿線國家的能源合作，是“一帶一路”倡議的重要命題之一，全球能源互聯網也正在成為“一帶一路”建設的新引擎和新載體。在這張共同利益和共同使命驅動的藍圖下，中國企業有機會借助這一難得的戰略機遇，將能源互聯網的“中國方案”帶出國門，推向世界。

（責編王茜美編趙佳）