“互聯網+智慧能源”的技術特征與發展路徑解析

張耀軍，張軍保，邵 陽

（大唐海南能源開發有限公司，海口 570203）

0 引言

人類進入工業時代以后，加大了對自然資源的開發力度。人們為了實現效率更高的生產和質量更高的生活，發明出越來越多的設備，這些設備的動力來源主要是消耗石油、煤炭、木材等自然資源，久而久之，人類生產生活中燃燒自然資源排放的廢水、廢氣對生態環境造成了嚴重的破壞。

為了保護生態環境，發展新能源技術迫在眉睫。經過多年的研究，新能源技術的研究與應用已經取得顯著的效果，在互聯時代背景下，能源的轉換與互聯技術的融合孕育出“互聯網＋智慧能源”技術。在世界范圍內，“互聯網＋智慧能源”不僅被諸多學者展開深入研究，更是許多行業實現更好、更快發展的一個重要契機。

1 “互聯網＋智慧能源”技術特征

“互聯網＋智慧能源”是互聯時代背景下誕生的一項融合技術。各行各業在此技術的支持下可以更好地實現生產、運輸、貯存、消費，助力能源市場實現更加深度的融合和新形態的發展。

“互聯網＋智慧能源”作為一項融合技術，主要具備了設備智能化、多功能協同化、信息對稱化、市場供需分散化、市場交易開放化等一系列特征。在“互聯網＋智慧能源”的支持下，新能源的技術、模式、業態正在重新興起。

1.1 物理層面

“互聯網＋智慧能源”技術物理層面的特征主要表現在以多功能協同為支持條件下的能源技術高性能、多能流耦合分析控制技術、用于監控云平臺的運維技術。其多功能協同的物理層面特征可以助力全系統實現高效綠色的運轉。

真正的“互聯網＋智慧能源”技術可以實現多網絡智慧互聯、能源轉換，通過這種轉換形式實現多維度的能量互補，最終優化全系統的運行，使某特定單元的運載負荷下降，同時也實現了系統配置的優化。

分布式能源是未來的主流趨勢，可以直接使用分布式能源向用戶所需要的能源轉換，如此一來，電網將不再是唯一的能源來源。微網單元建設作為能源互聯網主要特征，微網也就是在用戶對多種能源的需求基礎上構建的一種多能源耦合系統，既可以實現獨立運行，也可以和外部區域主干網實現并列運行。“互聯網+智慧能源”可以實現不同能源系統之間的優點互補，防止出現能源的二次轉換，使能源的綜合利用率得到提升；還可以將可再生能源的消納水平進一步提升，實現分布式小微能源的并網、用戶的靈活互動和管廊、網點的有效整合，從而實現資源的高效利用。

1.2 信息層面

“互聯網＋智慧能源”技術信息層面的特征主要表現在信息的透明度與共享度。具體來說，“互聯網＋智慧能源”的信息透明度主要通過能源設備的狀態情況、網絡的實際運行情況、市場交易情況來體現。在大數據技術、云計算技術、智能技術的支持下，“互聯網＋智慧能源”技術可以實現對能源設備各項狀態進行實時監測，也可以實現對電網運行的實時狀態在線風險評估，由此可以對電網的實際運作能力進行在線評估，包括電網市場價格在內的市場實況信息。

包括電網在內的能源網絡的共同特征就是垂直分布的網絡結構，但從電網公司的角度來講，這種垂直的網絡分布結構使電網公司可以占據的能源信息比重高達99%以上，不過即便如此，電網公司與用戶之間仍然存在嚴重的信息不對稱問題。隨著“互聯網＋智慧能源”技術的發展，這種信息不對稱的問題正在逐漸消失。在“互聯網＋智慧能源”技術的支持下，電網公司可以與用戶實現實時信息共享，包括電網公司與各電廠之間也可以實現統籌規劃與信息的實時共享。這種局面形成以后，傳統的電力資源完全壟斷垂直結構的局面會被打破，而代替垂直格局的是更加多元化參與者的扁平化結構，利于市場業務的順利開展。

1.3 市場層面

“互聯網＋智慧能源”技術在信息技術與互聯技術的支持下，實現了互聯網與能源技術的深度融合，進而使互聯技術在配置資源的過程中體現出更加突出的優化和集成優勢，從而催生全新的發展形態與商業模式，能源消費者之間的能源共享效率也會更高。在互聯技術的支持下，所收集到的數據可以被整個能源網當中的生產者、消費者所應用，從而實現多方面利益的同時優化。

（1）借助互聯網可以構建公平、公正、公開的市場環境，突破不同能源行業之間的信息屏障，多種能源可以實現效益、效率雙層面優化，構成真正的開放交易。“互聯網＋智慧能源”激發了能源市場的活力，使更多的主體有機會加入能源市場，從用能需求出發提供更加多樣化的服務，確保多個能源供應商可以實現相對公平的市場競爭，使市場從整體上呈現出開放狀態。經過電力改革，能源市場獲得了許多確保市場自由發展的條件，用戶和其他市場一樣可以實現能源開放與自由交易。

（2）“互聯網＋智慧能源”構建信息共享平臺，實現政策、市場引導用戶加入能源管理工作中，提升整體上的能源利用效率。在大量用戶的基礎上收集負荷數據對未來的電價變化趨勢進行分析，再對用戶的電力數據進行挖掘并實現優化，提供需求側相應服務與系列輔助服務，降低電價，使電網資產利用率得到有效提升。

（3）新能源市場背景下，“互聯網＋智慧能源”為發展更多的能源商業模式和業態創造條件，產生了更多新經濟增長點。

在“互聯網＋智慧能源”背景下，全新的發展形態與商業模式的誕生，進一步實現生產者與消費者之間能源共享的高效性。根據互聯數據同時優化多方效益可知，這也是“互聯網＋智慧能源”技術與升級版智能電網的本質區別所在。

2 “互聯網＋智慧能源”技術發展路徑

2.1 在智能材料與傳感分布的基礎上打造升級能源

“互聯網＋智慧能源”技術順利應用的基礎就是多種多樣的能源設備。因此，為了提高能源設備的質量與性能，能源公司需要從基礎材料的角度出發對設備研制進行分析。除此之外，通過設備的多次融合，在設備中應用微型傳感器的方式提高能源設備信息物理方面的集成程度，最終實現能源設備的高品質、高精度，以更好地支持“互聯網＋智慧能源”技術發展。

2.2 從物聯網的角度出發構建智能化能源網絡，使分布能源的接入更加靈活

在物聯網技術的基礎上，結合豐富多樣的標準協議接口為能源能夠隨時接入創造條件，而這一點正是實現能源批量化接入、微型發電技術發展的基礎技術，更是最大限度實現能源清潔化的重要手段之一。為了實現能源的隨時接入，我國需要標準的協議、信息安全保障、可靠的物聯網技術，同時構建智能化的能源網絡。

2.3 邊緣計算能源系統分布的自治與高效

在信息透明、泛化的互聯能源網絡基礎上，使用邊緣計算技術、能源分布自治理念可以打造智慧能源終端，最終實現能源系統邊緣化管理與應用。“互聯網＋智慧能源”可以實現消費終端的智慧化升級，能源高效消納，能源系統整合效率得到提升，打造智慧微能源電網。

2.4 智能決策

云計算技術可以進一步為智慧能源系統實現分布式感知、集中決策創造條件，以此來推動能源系統進一步實現智慧化；在區塊鏈技術完善的基礎上進一步完善能源市場的交易體系，構建透明化、智慧化能源系統。

2.5 能源轉型升級

自“互聯網＋智慧能源”誕生之日起，國內許多地區致力于將“互聯網+智慧能源”投入社會實際生產活動中，在提升社會生產效率的同時提升居民的生活質量，從而推動能源的轉型升級。在“互聯網＋智慧能源”推動能源轉型升級的過程中，公司需要將能源設備作為技術支撐，進一步推動“互聯網+”時代背景下智慧能源的轉型升級。

在“互聯網＋智慧能源”背景下，公司需要盡可能提升能源設備物理信息水平，在此基礎上提升能源設備的集中能力和設備融合基礎材料研制水平。同時，能源會實現高精度、高可靠度感知，從而提升智慧能源應用水平和資源優質化水平，最終實現轉型升級。

2.6 分布式能源

“互聯網+智慧能源”背景下，分布式能源發展得到創新，結合互聯技術實現動力能源設備的轉換，在綜合系統優化技術的基礎上實現技術創新。“互聯網+智慧能源”結合智能技術、網絡監控技術、遠程遙控技術，從本質上提升人員作業水平與能源實際使用效率，實現無人監控。

在“互聯網+智慧能源”技術支持下，越來越多的能源公司促成了社會化服務體系的建成，無論在能源生產供應還是系統運行管理水平都得到提升，并為日后深入開展能源研究提供了重要的條件與方向。“互聯網+智慧能源”進一步推動能源實現供給側，市場上逐漸形成良性競爭，對分布式能源的發展而言也必然呈現出積極走向。一些地區已經率先使用“互聯網+智慧能源”發展分布式能源，這些地區都存在一些相對先進的分布式能源企業，同時建立相應的營業網點，便于占據分布式能源市場。分布式能源在“互聯網+智慧能源”背景下需要實現不斷創新，建設周期更短且投資更少，安全性、可靠性都更具有保障性，同時能夠滿足網絡全覆蓋、經濟統籌協調發展、資源環境生態保護的需求。

3 結語

時代的發展和環境的變化迫使人們需要進行能源的轉型。“互聯網+智慧能源”技術可以很好地實現傳統能源向清潔能源的轉型。相較于升級版的智能電網，“互聯網+智慧能源”技術可以更好地解決能源信息不對稱性的問題，更能實現能源的隨時接入，如此一來，其在給電網公司、發電廠帶來更好效益的同時，也給用戶帶來了更好的體驗，從而實現能源的可持續發展。

以大數據、云計算為基礎，實現能源生產、轉換、轉移、運用等多個環節形成的產業鏈，促使“互聯網＋智慧能源”在形態上實現信息流、能量流、資金流自由接入與共享。“互聯網＋智慧能源”技術可以解決現階段能源行業提升消納的比重和能源利用率等多方面存在的迫切需求，打造全新的發展形態、商業模式，使能源消費者與其他用戶可以實現能源高效率共享。將數據應用于能源網生產者，最大限度實現多方利益優化，促使能源的生產、消費更加智慧化，滿足人們的需求。