中國儲能網訊：從2014年下半年開始，“能源互聯(lián)網”就開始頻繁地出現(xiàn)在各大論壇，也成為人們關注的話題。今年兩會期間，國務院總理李克強在政府工作報告中提出的“互聯(lián)網+”，越來越多的人開始思考如何采用互聯(lián)網思維促進傳統(tǒng)產業(yè)的轉型，當互聯(lián)網遇上能源會有怎樣的效果呢？處在風口浪尖上的“能源互聯(lián)網”到底是個什么概念？具有哪些特征？她的功能定位是什么？帶著這些疑問，本刊專訪了國網能源研究院首席專家馮慶東博士，他從當前的能源發(fā)展形勢出發(fā)，對能源互聯(lián)網的基本概念、研究進展及其與智能電網的關系等做了嚴謹?shù)年U述。
《電器工業(yè)》：請您談談能源互聯(lián)網基本概念及其架構。
馮慶東：對于能源互聯(lián)網，不同角度有不同的理解和認知，目前還沒有一個統(tǒng)一嚴格的定義，討論過程中也有一些爭論，這是正常的，但是，我這里需要提醒的是：概念是對事物本質屬性的描述，下定義時不要忘了被定義對象的本質屬性。我相信，隨著研究的不斷深入，人們對能源互聯(lián)網的認知會越來越清晰。另外，能源互聯(lián)網也是一個不斷發(fā)展的事物，能源互聯(lián)網的概念也會在未來的發(fā)展過程中不斷的豐富與完善。
我們對能源互聯(lián)網的理解是：能源互聯(lián)網是以互聯(lián)網技術為手段，以電力系統(tǒng)為基礎，以接納可再生能源為主，采用先進信息通信技術（ICT），通過需求側的各種能量管理系統(tǒng)（EMS）及分布式能源設備實施廣域優(yōu)化協(xié)調控制，實現(xiàn)冷、熱、氣、水、電等多種能源互補，提高用能效率的智能能源管控系統(tǒng)。
未來的能源互聯(lián)網將采用分層分布式架構，主要分為主干網、廣域網、局域網。能源互聯(lián)網以分布式能源、微網等能量自治單元為局域網，采用開放對等的信息——分布式自治架構，實現(xiàn)能量的雙向、按需傳輸動態(tài)平衡，因此，可以最大限度地適應新能源及可再生能源的接入，提高能源利用效率。
《電器工業(yè)》：從國家能源局近日召開的能源互聯(lián)網工作會議上獲悉，國家能源互聯(lián)網行動計劃即將制定，力爭三個月左右完成，最遲年底，同時成立中國能源互聯(lián)網聯(lián)盟。據(jù)悉，大型發(fā)電集團、電網公司、民營互聯(lián)網企業(yè)及研發(fā)機構、新能源車企和高校將參與該聯(lián)盟。對此您有什么看法？這將會對今后的能源發(fā)展帶來哪些影響？
馮慶東：能源互聯(lián)網是一個復雜的系統(tǒng)工程，從本質上說，我們要建設的是一個復雜交互式網絡與系統(tǒng)，為了保證能源互聯(lián)網科學發(fā)展，健康發(fā)展，需要首先做好規(guī)劃，做好頂層設計，根據(jù)可再生能源滲透率及技術成熟度，選擇有代表性的典型示范工程作為切入點，分步實施，總結經驗，測試認證。在實施的過程中，推進速度不宜太快，示范工程不宜太多，應注重實效，避免重復投資，重復建設。
具體來說，能源互聯(lián)網實施的切入點：主要有“三點四面”。
三點：以需求側管理、節(jié)能、分布式能源（含微網）為切入點。根據(jù)技術的成熟度，目前建議采取能源的全監(jiān)測、全計量、選擇性控制，初步實現(xiàn)電源、電網、負荷的協(xié)調。能源互聯(lián)網需要理性思考，不要過分的炒作概念，建議在全面、深入理解的基礎上，明確能源互聯(lián)網特征與功能定位，實實在在地去解決問題。
四面：構建國家級能源互聯(lián)網平臺、區(qū)域能源互聯(lián)網平臺、省級能源互聯(lián)網平臺、市級能源互聯(lián)網平臺及各種應用與服務平臺。
建設能源互聯(lián)網應以創(chuàng)新為驅動力，重視基礎研究，重視原始創(chuàng)新，建設能源互聯(lián)網還有許多關鍵技術有待突破，如傳感器、儲能、電力電子器件、下一代互聯(lián)網、下一代通信技術等，需要國家長期投入，開展基礎研究，形成具有自主知識產權的技術及產品。工業(yè)與信息化部開展了能源互聯(lián)網發(fā)展戰(zhàn)略專題研究，提出我國發(fā)展能源互聯(lián)網主要解決能源總量問題、能源結構問題、能源體制問題、工業(yè)基礎問題等四個問題抓的很準。其中，解決能源總量問題、能源結構問題是重中之重。國家能源局提倡成立能源互聯(lián)網聯(lián)盟，有利于在能源互聯(lián)網基礎理論、關鍵技術、標準、商業(yè)模式等方面協(xié)同創(chuàng)新。
大型發(fā)電集團、電網公司、民營互聯(lián)網企業(yè)及研發(fā)機構、新能源車企和高校積極參與能源互聯(lián)網聯(lián)盟，這是好事情，這將會對今后培育能源互聯(lián)網新興市場帶來積極影響，能源互聯(lián)網建設是一個長期復雜的系統(tǒng)工程，涉及方方面面，不只是能源行業(yè)的事情，建議以開放的心態(tài)，調動全社會的資源，采用PPP模式共同參與。以解決用戶用能需求側的問題作為切入點，開展用戶負荷特征分析及用戶用能行為分析，取得用戶的支持，發(fā)揮市場機制及價格機制的調節(jié)作用，讓用戶及各參與方在能源互聯(lián)網運營中獲利，能源互聯(lián)網建設沒有用戶的參與是不可想象的。能源互聯(lián)網建設需要市場交易平臺，考慮系統(tǒng)調頻、直接負荷控制等輔助服務市場交易，要有靈活的電價支撐，缺少電價的支撐，電力市場是開展不起來的。
《電器工業(yè)》：現(xiàn)在有人對到底是“互聯(lián)網+能源”還是“能源+互聯(lián)網”有爭議，對此您怎么看？
馮慶東：李克強總理在報告中提出的“互聯(lián)網+”給了人們無限的想象空間，在實施互聯(lián)網+的過程中會帶來許多機遇與挑戰(zhàn)，有興趣進入能源互聯(lián)網產業(yè)的企業(yè)更多需要采用科學的方法，冷靜而清醒的思考本企業(yè)能夠做什么和怎么去做？我們建議實施互聯(lián)網+首先要解決互聯(lián)網的通信速度、可靠性、安全性等問題，就網絡安全來說主要有以下幾點：（1）信息安全研究必須保證實用性；（2）從一最開始就要考慮好如何解決網絡安全問題；（3）對組件、產品、服務和解決方案在全生命周期內的安全性進行檢查；（4）通過設計保護國家及個人隱私；（5）研究云安全；（6）研究能源生產和消費（APP）中的網絡安全；無論是“互聯(lián)網+能源”還是“能源+互聯(lián)網”，最終目標都是要實現(xiàn)信息與能源深度融合，這不是強加上去的過程，而是一個順其自然的過程。
《電器工業(yè)》：請您談談能源互聯(lián)網與智能電網的關系。
馮慶東：在實現(xiàn)能源轉型，提高可再生能源滲透率及能源利用效率的問題上，能源互聯(lián)網與智能電網異曲同工，殊途同歸。但是，能源互聯(lián)網與智能電網之間又有細微的差別，主要表現(xiàn)在以下幾點：
1）面向的物理實體方面：智能電網面向的物理實體主要是電力系統(tǒng)， 而能源互聯(lián)網面向的物理實體將由電力系統(tǒng)、擴展到天然氣網絡、輸油管網和交通系統(tǒng)；實現(xiàn)與天然氣網絡、輸油管網和交通系統(tǒng)互聯(lián)，包括與熱電聯(lián)產系統(tǒng)互聯(lián)。
2）能量的傳輸與轉化形式方面：在智能電網中，能量只能以電能形式傳輸和使用；而在能源互聯(lián)網中，能量可在電能、熱能、化學能等多種形式間相互轉化；
3）能源消納和控制范圍方面：智能電網的研究對于分布式發(fā)電、儲能和可控負荷等分布式設備主要采取局部消納和控制的方式。能源互聯(lián)網研究重點將由局部消納向廣域優(yōu)化及基于CPS的協(xié)調控制的方式轉變；
4）網絡性質不同：智能電網的信息系統(tǒng)以傳統(tǒng)工業(yè)控制網絡為主體，而在能源互聯(lián)網中，將以下一代互聯(lián)網組成的開放式的信息網絡為主體，基于CPS及SDN實現(xiàn)能源信息全面監(jiān)視與精確控制。
《電器工業(yè)》：國內外對于“能源互聯(lián)網”的研究情況是怎樣的？請您談談研究的進展。
馮慶東：（1）美國FREEDM最早提出了面向配電網的能源互聯(lián)網（Energy Internet）。美國最早在2008年提出了能源互聯(lián)網概念。美國國家科學基金（NSF）在北卡州立大學建立了未來可再生電力能源傳輸與管理系統(tǒng)（FREEDM），提出能源互聯(lián)網概念，希望將電力電子技術和信息技術引入電力系統(tǒng)，以分布對等的系統(tǒng)控制與交互，在配電網層面實現(xiàn)能源網開放對等互聯(lián)。智能分析是通過云計算和大數(shù)據(jù)來完成的。
（2）歐洲也提出了基于E-Energy的能源互聯(lián)網（Energy of Internet）。目標是建立能基本實現(xiàn)自我調控的智能電力系統(tǒng)，最終建成能源互聯(lián)網。 E-Energy計劃，更加重視新型可再生能源的使用，以便智能的監(jiān)測、控制和調節(jié)電能。實施了庫克斯港等6個示范項目，各有側重，有典型性和代表性。
（3） 日本數(shù)字電網聯(lián)盟提出了基于“電力路由器” 的能源互聯(lián)網?！皵?shù)字電網”的構想：數(shù)字電網的架構是建立在互聯(lián)網的基礎之上——想法是逐漸把目前的同步電網細分成異步、自主但相互聯(lián)系的不同大小電網。這些電網把相應的IP地址分配給發(fā)電機、電源轉換器、風力發(fā)電場、存儲系統(tǒng)、屋頂太陽能電池以及其他電網基礎結構。
國內研究方面，國家能源局在2010年開展了《中國智能能源體系研究》，提出了中國智能能源體系架構、模型、技術標準、通信協(xié)議、實施方案等。主要是以智能電網為核心，以配電網為載體，在終端用能層面，采用EMS、DSM及DR實現(xiàn)智能協(xié)同控制技術，在智能配電網基礎上將電力、天然氣、電動汽車充電站互聯(lián)，形成“智能能源網”。此外，國防科技大學，清華大學也開展了相關工作。我們期待以開放的心態(tài)，調動全社會的資源，借助互聯(lián)網+及能源互聯(lián)網平臺，采用科學方法，遵循科學規(guī)律，以創(chuàng)新為驅動力，以解決用戶用能需求側的問題作為切入點，讓能源互聯(lián)網各參與方在能源互聯(lián)網的運營中獲利，將會促進我國的能源互聯(lián)網健康發(fā)展。
馮慶東：博士，教授級高級工程師，現(xiàn)為國網能源研究院首席專家，長期從事智能電網、配電網自動化、變電站自動化、分布式發(fā)電與微電網、分布式能量管理系統(tǒng)（DEMS）、能源互聯(lián)網等領域的研究工作。曾參與國家電網公司《智能電網體系研究》、《智能電網綜合研究》、《智能電網關鍵技術框架研究》、《智能電網技術標準體系研究》、《智能能源體系研究》、《智能電網技術標準國際化戰(zhàn)略研究》、《智能電網全面建設戰(zhàn)略研究》等項目及《智能電網技術標準制定規(guī)劃》、《智能變電站技術導則》等材料的起草工作。編寫《智能電網技術》、《現(xiàn)代電網運行與控制》、《配電網自動化技術與工程實例分析》等專著。在國內外學術期刊及會議上發(fā)表文章60余篇，獲科技進步獎20余項。
