能源互联网十年记

熊文明

“能源互联网”概念在全球已盛行十余年，各国都有不同的理解和思考，也演绎出了各自不同的发展路径。以即产即用的电力为例，能源需求响应速度需要非常迅速，要有相当强大的硬件设施和算法能力，彼时人们距此太远，因此早期的能源互联网注定只是一个概念和方向。

如今，随着5G、区块链、物联网、云计算、人工智能的日益成熟，能源互联网正在逐步走向现实。能源互联网发展的10年间，传统产业价值链逐渐被解构，一个全新的能源生态系统正在成型。埃森哲预计2018年至2050年，全球能源互联网累计总投资规模约38万亿美元，将释放出巨大的市场价值。无论是智能电网、需求侧管理、柔性输电，还是大数据、云计算、人工智能，率先进入“无人区”、提出概念体系并合理布局的公司和国家，才能在全球竞争中处于领跑地位。跟随他人理念和标准，就不得不面对经济挤压和文化输出。

技术革命：当ET遇见IT

2007年，美国通过《能源独立和安全法案（EISA-2007）》正式定义了智能电网（Smart Grid）的官方表述，随即在硅谷刮起一阵大风， VC圈对ET+IT （能源技术+信息技术）的概念趋之若鹫。

2011年，美国学者杰里米·里夫金在其新书《第三次工业革命》中进一步提出了“能源互联网（Energy Internet ）"的概念。在里夫金的概念里， 能源互联网是新能源技术和信息技术的深度融合， 是一种新的能源利用体系。

技術成熟、政策支持、资金追捧，众多围绕能源信息技术的新势力企业应运而生。能源互联网赋予商业模式和技术创新的想象空间，也为那些从事传统能源行业以外的进入者铺平了道路。

除了像美国Opower这样提供toC能耗数据的能源管理公司之外，提供toB能耗分析的软件公司Autogrid也迅速成长起来°Autogrid于2011年成立于美国硅谷，由斯坦福大学智能电网研究室前负责人Amity Narayan创办，基于能源数据平台为电力供应商提供优化服务。2016年，中国企业远景能源成为AutoGrid最大的战略投资人。能源互联网逐渐从概念走向落地，源源不断地创造出新的产业机会。

正如消费互联网改变了商品生产和分配方式，创造一批新财富人群和企业，人们对于能源互联网带来的产业机会也充满了期待，电动汽车、增量配网、需求侧管理、光伏分布、燃气分布、微电网、储能、虚拟电厂、能源交易等领域都被资本看作是未来的风口。

2015年前后，人们对能源互联网的产业机会引发过诸多思考。有人总结为智能化能源生产者、智能化网络优化者、智能化消费赋能者3个方向，认为“能源互联网将在实体、信息、运营3个层面孕育出大量的科技公司”。能源互联网的创新， 被一些研究机构划分为商业、功能、信息、通信、设备5个层次。

其中，商业层被描述为能源互联网的入口，大量新型互联网创业公司成为创新推动主体，比如美国的。power、英国的Pilio、新西兰的Powershop、德国的Ubitricity、Endios、GreenPacket等。在中国表现为“互联网+”能源的形式，BAT在智慧电力、营销服务和品牌建设方面与电力部门的合作，都是这个层面的创新发展。

功能层是信息通信技术的优化，未来要实现个人售卖自家屋顶的光伏剩余电，主要就是靠这个层面的创新。信息层是依靠大数据分析、云计算、量子计算等技术分析和处理能源大数据的能力，AutoGrid就是这个层面的典型代表。

通信层是海量能源数据的有效存储和传输， 这是能源互联网首要面对的巨大挑战。设备层比较容易理解，就是能源互联网的实体物联基础，包括智能用电终端、储能设备、电动汽车、电网等， 美国的特斯拉、JLM Energy和德国的Younicos都是典型代表。

能源技术（ET）和信息技术（IT）的每一种排列组合，都可能成为实现能源互联网的一种路径，进而裂变出一大批新兴公司。

持续迭代：打造“星型”生态系统

从2008年开始，美国、德国、日本不约而同地开始了对能源互联网的应用探索，分别启动了Freedm、E-Energy 和 D igitalGrid项目，而中国能源互联网起步较晚。时任国家电网公司董事长的刘振亚在2014年首次提出“全球能源互联网”概念，指出能源互联网的实质就是“特高压电网+智能电网+清洁能源”

2015年，刘振亚出版《全球能源互联网》一书，从电网端提出了可行的技术路径，即通过构建特高压电骨干网架，以输送清洁能源为主导，建立全球互联的坚强智能电网，强调能源圈的物理互联。在当时，“全球能源互联网”在一定程度上表达了中国对能源互联网的态度一能源是人类的共同需求，能源优化应当在全球范围内进行布局。

2015年9月，中国倡议探讨构建全球能源互联网，推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求。2016年3月，“全球能源互联网发展合作组织”发起成立，这是中国在能源领域发起成立的首个国际组织，也是全球能源互联网的首个合作组织。

2017年，财大气粗的沙特宣布投入5000亿美元，建设一座完全使用清洁能源的智慧城市“红海新城”这个项目具有未来之城的样板意义，因为迄今为止，全球还没有任何百万级人口以上的城市能够完全使用清洁能源。这个雄心勃勃的计划在实施过程中遭遇了各种困难，又因为新冠肺炎疫情而一度受阻，直到2021年10月才终于尘埃落定。中国两家企业成为最大的赢家：华为数字能源和山东电力。华为数字能源为“红海新城”提供1300MWH的储能设施和400MW光伏，山东电力则负责整个项目的EPC。

“红海新城”是目前全球最大的储能项目。华为给出“设备+管理系统+并网算法”的整套微网储能方案，可并可离。为应对当地50°C高温以及高湿高盐环境，方案中还设计了特殊材料和AI 技术对其进行系统性防护。

逆变器是光伏设备的核心组件，而华为在主串逆变器方面的竞争力已保持多年，2014年就曾参与全球最大光伏基地青海塔拉滩的建设，通过智能手段提升电站发电量2%以上，提升运维效率50%以上，为光伏发电降本增效。至2020年，华为光伏逆变器已连续6年位居全球市场占有率第一。

“红海新城”的落地，是全球能源互联网发展的一个里程碑，不仅意味着光伏技术的成熟，更是经济效益的提高。中东盛产石油和天然气，供应商提供的光储方案成本要足够低，才能颠覆传统能源形式，让清洁能源全面替代化石能源。

2021年12月，华为数字能源技术总裁侯金龙在一个全球性的科技峰会中提出，“智能化需要数字技术，低碳化离不开电力电子技术，全球能源产业正从资源依赖型走向技术驱动型。”作为 ICT （信息与通信）企业，华为对能源互联网的思考与国家电网角度不同。国家电网提出的技术路径是基于物理互联的坚强智能电网，华为则更为强调“数字技术和电力电子技术与能源的融合”，提出了“比特管理瓦特”的口号一未来电网是基于ICT （信息与通信）技术的能源系统，ICT 基础设施是支撑数字世界的基座。

10年来，能源互联网的内涵持续迭代、持续丰富，由过去大工业的集中模型逐渐向分布式微网模型发展。能源互联网既有国家电网倡导的全球性，又有类似于“红海新城”的区域性。未来的能源互联网甚至不局限于“网”而是一个去中心化的“星系”型生态系统。在这个生态里，多种能源相互融合，可再生能源作为主要能源，电力系统作为核心系统，与天然气网络、交通网络等系统紧密耦合。

走出去：建标准，促合作

作为全球最大的能源市场，全球能源互联网的发展离不开中国。据埃森哲咨询统计，2020年，中国能源互联网的市场规模超过9400亿美元，而美国和欧洲的能源互联网市场规模约为1.1万亿美元，中国能源互联网几乎占据全球的半壁江山。

从技术上来看，中国通过基于应用场景的技术创新，涌现出一批颇具实力的企业和研究机构。在20项与能源互联网相关的关键技术里，中国在储能和电池生产技术、高级太阳能、高级风能、高级核能、区块链、交通效能、人工智能、高级材料、高级生物燃料等9个领域全球领先。

从政策上来看，清华大学能源互联网创新研究院发布的《2021年国家能源互联网发展年度报告》统计显示，2014年至2020年，中国共发布了 997项能源互联网相关政策法规，足见国家對能源互联网的重视。

开放的电力市场是能源互联网发展的前提，推动业态多元化发展，让更多竞争者进入产业，可带来技术和机制上的创新。当前，中国进入电力体制改革的第4个阶段，为能源互联网创造新的发展生态和监管体系，释放从垄断到拆分的政策红利。

在此背景下，中国能源互联网市场的参与者数量迅速增长。截至2020年12月，能源互联网行业共计注册企业66843家，而这个数据在2019年年底是39174家，相当于一年时间几乎翻了一番。又据第三方机构不完全统计，截至2020年12月31日，中国共有332支能源互联网相关股票，总市值达6.79万亿元。

在能源互联网工程建设和技术应用方面，中国政府部门、相关机构陆续批准启动了一系列试点示范项目和示范工程，包括新能源微网、增量配电网、多能互补集成优化、“互联网+”智慧能源等，有力推动了中国能源互联网产业的健康发展和新技术的推广应用。

从里夫金明确提出“能源互联网”概念至今已经整整10年，全球能源互联网的激荡10年，也是中国快速追赶，驶向未来的10年。目前，中国正在逐步将自己的能源体系推向全球，同时积极参与产业标准的建立。

加强与沿线国家的能源合作，是“一带一路”倡议的重要命题之一，全球能源互联网也正在成为“一带一路”建设的新引擎和新载体。在这张共同利益和共同使命驱动的蓝图下，中国企业有机会借助这一难得的战略机遇，将能源互联网的“中国方案”带出国门，推向世界。

（责编王茜美编赵佳）