能源互联网与发电企业

薛晓岑，周保中，孙友源

（华电电力科学研究院，浙江杭州310030）

能源互联网与发电企业

薛晓岑，周保中，孙友源

（华电电力科学研究院，浙江杭州310030）

能源互联网以电力系统为核心，结合可再生能源技术与互联网技术，将为当前的能源体系带来深刻变革。本文首先介绍能源互联网的基本概念，然后分析了能源互联网与发电企业之间的联系。在能源互联网背景下，结合新电改和气候变暖，给出了我国发电企业未来的发展路径和建议，以提高发电企业市场竞争力，促进能源结构转型。

能源互联网；气候变化；售电；碳资产管理

0 引言

能源是支撑人类文明进步的物质基础，是现代社会发展不可或缺的基本条件[1]。人类对能源的利用，从薪材等生物质能到煤炭、石油、天然气等化石能源，再到水能、核能、风能、太阳能、海洋能等清洁能源，每一次能源利用的变革都伴随着生产力的巨大飞跃和人类文明的重大进步[2]。2011年，美国著名经济学家杰里米·里夫金在其所著《第三次工业革命》一书中首次提出“能源互联网”（Energy Internet）的概念，互联网技术和可再生能源技术将融合起来，为第三次工业革命奠定坚实的基础，在未来，人们将在家里、办公室里、工厂里生产出自己的绿色能源，并通过能源互联网与大家分享[3]。2015年初，国家电网公司刘振亚出版了新书《全球能源互联网》，完善了“全球能源互联网”的概念，对全球能源互联网的发展现状、构建机制、技术创新和实践基础进行了系统论述，并展望了全球能源互联网的未来前景[2]。2015年上半年，国家能源局首次召开互联网工作会议，五大发电集团、两大电网公司等公司机构参与探讨，6月正式确立《能源互联网行动计划大纲》和12个支撑课题，预计将在2015年底出台《国家能源互联网行动计划》，作为中国首个能源互联网顶层设计文件。

2015年3月，中共中央国务院下发《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》（简称“9号文”），被称为新电改方案。《意见》指出，要完善市场化交易机制、建立相对独立的电力交易机构、有序向社会资本开放售电业务；开放电网公平接入，积极发展分布式能源，全面放开用户侧分布式能源市场[4]。能源互联网的发展需要打破目前能源行业相对封闭的行业格局，售电公司上游承接发输配等环节，下游与用户直接相连，未来将成为能源交易体系的数据中心，因此新电改放开售电市场为能源互联网的发展提供了必要条件。新电改方案的出台使得能源革命和互联网的结合有了进一步成功的希望，电力行业的市场化、信息化、智能化等趋势将颠覆现有的能源行业。

中国是世界上最大的碳排放国，其中火电厂是中国目前最大的单一碳排放来源，约占全国二氧化碳排放总量的40%。根据《国家应对气候变化规划（2014－2020）》，我国将大力促进绿色低碳发展，积极控制温室气体排放，优化能源结构，推动可再生能源利用，重点推进电力等行业节能，在电力行业加快建立温室气体排放标准，到2020年，单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%，非化石能源占一次能源消费的比重到15%左右[5]。2013年，我国启动7个省市作为碳排放权交易试点；2014年12月，国家发改委发布了《碳排放权交易管理暂行办法》，进一步明确了全国碳市场建立的主要思路和管理体系。我国计划于2017年启动全国碳排放交易体系，首批试点行业将包括电力等重点工业行业[6]。在未来，碳交易市场可以通过能源互联网平台实现交易，而能源互联网将借助碳金融进入互联网金融市场。

1 能源互联网的基本概念

里夫金在《第三次工业革命》一书中勾画了能源互联网的未来图景，但没有针对能源互联网给出明确而完整的定义。能源互联网应具有以下几个特征：

（1）能源结构由化石能源向可再生能源转变，可再生能源作为主要的能量来源；

（2）大规模分布式发电系统、分布式储能设备接入；

（3）基于互联网技术，实现能源的互联网化和智能化；

（4）新能源汽车，交通系统电气化。

董朝阳等[7]根据里夫金提出的能源互联网愿景，给出了能源互联网的初步定义：能源互联网是以电力系统为核心，以互联网及其他前沿信息技术为基础，以分布式可再生能源为主要一次能源，与天然气网络、交通网络等其他系统紧密耦合而形成的复杂多网流系统。

能源互联网的基本架构如图1所示，能源互联网在现有电力传输网络基础上，通过运用先进的电力电子技术、信息通信技术，将大量的分布式能源采集装置、传统发电厂、分布式储能装置和各种新型的电力网络节点联结起来，以实现能量的双向流动和信息共享。

图1 能源互联网架构

能源互联网由若干个能源局域网相互连接构成，实现能量的智能化管理；能源局域网由分布式发电系统、能量路由器、储能装置、交直流负载组成，可以并网工作，也可以脱网独立运行[8]。能源互联网的核心技术包括：可再生能源发电技术、先进储能技术、新能源交通工具、能量管控技术和能源微网技术[9，10]。

2 能源互联网与发电企业的联系

能源互联网要求充分利用分布式清洁能源，完成能源替代，即清洁替代和电能替代[2]。清洁替代：在能源生产上，以清洁能源替代化石能源，向绿色低碳发展，逐步实现以化石能源为主的能源结构向向以清洁能源为主的能源结构转变。电能替代：在能源消费上，以电能替代煤炭、石油、天然气等化石能源的直接消费，提高电能在终端能源消费结构中的比重。

当前世界在能源危机、环境破坏、气候变化三个领域面临着严峻的挑战，经济和能源结构亟需转型，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）目标在二十一世纪将全球升温幅度限制在2℃以内，中国计划于2030年左右碳排放达到峰值，要实现上述目标，电力将是实现这种转变的最有力的能源形式。能源结构转变，关乎发展和民生，因此要大力发展风电、光伏发电、生物质能，提高核能发电比重[11]。而能源互联网将分布式能源发电装置、储能装置联结起来，将促使清洁能源在终端能源的占比大大提升。

能源互联网使得供应者和用户都可以从互联网获取市场信息，信息获取成本降低，为市场化交易提供了可能。能源互联网数据交换平台能够通过用电侧大数据的深度分析，更准确地掌握用电负荷水平和用电规律，提高用电负荷预测的准确率，为发电企业提供决策依据，资金交换平台能够促进能源灵活交易。在能源互联网背景下，发电企业要在售电侧改革中抢占市场先机，应以用户需求为导向，为用户提供更为优质的服务。

3 发电企业的应对策略

在能源互联网时代，可再生能源的发展将重构现有的能源体系，发电企业将面临能源结构转变、碳减排政策、电力交易市场化等多重挑战，发电企业需要积极行动起来，提前布局，做好应对措施。

3.1 转变电力结构

我国的电力结构中仍以煤炭为主，导致目前我国社会发展与能源消费之间的矛盾日益突出，要使中国的能源结构向清洁化改变，必须改变这种“以煤为主”的电力结构。与之相匹配的是，随着新电改以及电网的技术变革，有望解决可再生能源发电并网难问题，可再生能源电网接纳度将会提升到一个较高的水平。因此发电企业需要提高清洁能源在能源结构中的比重，重点发展水电、风电等可再生能源，提升可再生能源利用效率，同时积极安全发展核电等其他清洁能源。

3.2 售电公司

电力可以自由交易和分布式能源能够广泛参与是能源互联网的核心，而新电改方案提出放开售电市场，一定程度上为能源互联网的发展扫清了体制障碍。新电改有望放开配电端和售电端，推动电力交易市场化，建立相对独立的电力交易平台。通过能源互联网，未来每个用电主体都可能成为售电主体。能源互联网有助于将电力转变成一种可以任意买卖的普通商品，推动电价的市场化进程。面对能源互联网的发展以及电力市场化改革，发电企业可以开展售电业务，成立售电公司，以获取用户为价值导向，提供创新服务，通过减少发电成本提高自身议价能力，成为受益主体。

3.3 碳资产管理

根据《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》，中国承诺到2030年，单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%[12]。预计2015年底巴黎气候会议将达成新的协议，电力行业向绿色低碳转型已成必然。发电企业需要制定企业碳盘查和监控报告，清楚碳排放来源，明白行业的碳排放标准，制定碳资产管理制度及具体实施细则。随着全国性碳交易市场的建立，发电企业能够通过碳资产管理、碳交易、碳金融、节能减排项目开发等低碳业务，提高碳资产运作效益，降低节能减排成本。能源互联网在碳交易市场中作为中介平台，能够帮助发电企业合理安排生产、制定科学的碳排放指标，还能引入互联网金融实现发电企业碳资产管理的金融化。

4 结语

目前能源互联网的研究还处于初级阶段，对于发电企业而言，既是机遇，也是挑战。能源互联网是一种新型的能源生产与消费形态，将从根本上改变现有的能源体制，推动我国能源革命。发电企业未来面临着能源形势向清洁化、低碳化转变，在能源互联网背景下，针对售电侧市场放开，要利用能源互联网创新商业模式，提高自身市场竞争力。

[1]中华人民共和国国务院新闻办公室.中国的能源政策（2012）[EB/OL]. 2012.http：//www.gov.cn/jrzg/2012-10/24/content_2250377.htm.

[2]刘振亚.全球能源互联网[M].北京：中国电力出版社，2015.

[3]杰里米·里夫金.第三次工业革命[M].张林伟译.北京：中信出版社，2012.

[4]中国中央国务院.关于进一步深化电力体制改革的若干意见[EB/OL].2015.http：//news.bjx.com.cn/html/20150410/606700.shtml.

[5]国家发展改革委.国家应对气候变化规划（2014-2020年）[EB/OL]. http：//www.ccchina.gov.cn/nDetail.aspx newsId=49211&TId=60.

[6]中美元首气候变化联合声明.[EB/OL].2015.http：//news.xinhuanet. com/world/2015-09/26/c_1116685873.htm.

[7]董朝阳，赵俊华，文福拴，等.从智能电网到能源互联网：基本概念与研究框架[J].电力系统自动化，2014，38（15）：1~11.

[8]蔡巍，赵海，王进法，等.能源互联网宏观结构的统一网络拓扑模型[J].中国电机工程学报，2015，（14）：3503~3510.

[9]查亚兵，张涛，黄卓，等.能源互联网关键技术分析[J].中国科学：信息科学，2014，44（6）：702~713.

[10]田世明，栾文鹏，张东霞，等.能源互联网技术形态与关键技术[J].中国电机工程学报，2015，（14）：3482~3494.

[11]政府工作报告.[EB/OL].2015.http：//www.gov.cn/guowuyuan/2015-03/ 16/content_2835101.htm.

[12]强化应对气候变化行动—中国国家自主贡献.[EB/OL].2015.http：//news.xinhuanet.com/politics/2015-06/30/c_1115774759.htm.

Energy Internet and Electric Power Enterprises

XUE Xiao-cen，ZHOU Bao-zhong，Sun You-yuan
（Huadian Electric Power Research Institute，Hangzhou 310030，China）

Based on power system，energy internet integrates renewable energy and internet technologies，will bring profound changes in the current energy system.Firstly，this paper described the basic concept of energy internet.Then，this paper tried to point out the relationship between energy internet and power generation enterprises.In the background of energy internet，this work considered both the power system reform and the global warming.The possible ways and relevant suggestions were put forward to improve market competitiveness and promote energy restructuring for power generation enterprises.

energy internet；climate change；electricity selling；carbon asset management

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2015.06.010

TM73

A

2095-3429（2015）06-0035-03

2015-11-09

修回日期：2015-11-20

薛晓岑（1986-），男，江苏张家港人，工学博士，从事碳交易与售电研究工作。