【详解】如何全面认识能源互联网及其带来的新机遇？

能源互联网是以互联网理念构建的新型信息—能源融合“广域网”。

能源互联网之所以被称为是互联网，是因为它充分体现了互联网的特征和理念。能源互联网的核心是互联网思维，是以用户为中心的分散式合作共享精神。作为第三次工业革命的核心概念，能源互联网不仅仅是单纯的能源+互联网，能源互联网的根本不同则在于其采用互联网理念、方法和技术实现能源基础设施架构本身的重大变革，使得能量的开放互联与交换分享可以跟互联网信息分享一样便捷，能源互联网中用户既是能源的消费者，又是能源的生产者。

我们认为新电改将开启能源互联网时代，核心是以用户为中心的分散式合作共享精神，微网、分布式、电动汽车和储能受益，建议紧抓两大新机遇。

体制性变革开启能源互联网。在原本电力体制下市场化作用无法得到发挥，电价形成机制不顺，交易平台不完善，在这种情况下无从谈起用户端的互动参与，新电改放开配售电侧，强调电机定价市场化及交易系统独立，为能源互联网的推进打下坚实基础。

用户为中心的分散式合作共享精神。1)微网是能源互联网的核心组成细胞单元，将迎来真正的高速发展期，在能源互联网这张新型信息—能源融合的“广域网”中，“主干网”是大电网，而微网等能量自治单元则构成了“局域网”;2)分布式光伏将成为能源互联网时代最重要的能源来源之一，只有分布式光伏最贴近用电主体，能灵活调控以满足用户对能源的不同需求，随着新电改的推行，分布式运营商有望拿到售电牌照，由节能服务商变成售电主体，破除分布式转售电的制度性障碍;3)电动汽车是能源互联网的关键组成部分，充电设施发挥接口作用，电动车可实现储能功能，互联网将颠覆新能源汽车商业模式，预计未来5年电动汽车将迎来60%以上的复合高速增长;4)储能在改善能源互联网质量，提高系统稳定性和提升经济效益方面有巨大作用，是系统中不可缺少的组成部分，近期看好铅炭，中长期看好锂电，高成本是最大制约因素，政策扶持是关键。

跟紧两条主线紧抓新机遇。1)配售电侧市场化，用户的深度参与孕育新商业模式：开放售电牌照开启万亿市场，体制变革释放红利，轻资产、高盈利的服务型行业有望崛起，开放互动将成为能源互联的核心亮点，用户定位的根本性转变导致了能源互联网实现了能源和信息的双向自由流动，形成广泛的C2C模式。2)大数据应用将成为能源互联网的潮流：有了智能电网的数字化基础，能源互联网带来的不仅是互联网理念对能源行业的根本性变革，而且也会随之产生爆炸式的信息数据，在智能电网的基础上能源互联网将达成大数据背景下的超个体能源生产和使用分析。

1.新电改破局，拥抱能源互联网

1.1新电改破局，拥抱能源互联网

体制性改革是迎来能源互联网时代的关键前提。能源互联网做为第三次工业革命的核心概念，不仅仅是单纯的能源+互联网，它的核心是互联网思维，是以用户为中心的分散式合作共享精神。只有配售电侧放开及交易系统独立后能源互联网才有实现的可能。

新电改方案为能源互联网的发展进一步扫清了障碍。新电改方案按照“管住中间、放开两头”的体制架构，可以概括为“三放开、一独立、三加强”，即：新增的配售电市场放开、放开输配以外的经营性电价、公益性调节性以外的发电计划放开、交易机构相对独立、加强政府监管，强化电力统筹规划，强化和提升电力安全高效运行和可靠性供应水平。毋庸置疑，新电改有利于扫除分布式能源发展的体制性障碍，方案中提出的建立相对独立的交易机构，发用电计划改革和售电侧市场化改革对于能源互联网的发展奠定了坚实的制度支撑和保障。

1.2能源发展面临的挑战

能源互联网是传统能源行业被逼入绝境后的一次穷则思变。能源互联网是在能源发展面临巨大挑战的背景下提出的。

能源需求不断增长：进入二十一世纪以来，我国乃至全球范围内的能源消费总量快速增长且波动性日益扩大、传统化石能源资源制约、传统化石能源供应成本不断上升而新能源供应成本持续下降，加之长期消耗化石能源带来的气候变暖和环境恶化问题越来越严重。

表1：2012~2040年世界及主要地区能源消费年均增长率预测

 

气候变暖，环境恶化：化石能源燃烧是全球温室气体排放的主要来源，其燃烧产生的二氧化碳占人类活动温室气体排放的56.6%。石能源燃烧排放大量的烟尘等污染物，导致雾霾频发。近年来中国连续出现污染范围广、持续时间长、污染程度严重、污染浓度累积迅速的区域性雾霾天气。

1.3国外能源互联网的蓬勃发展

欧洲主要通过探索实践项目推进能源互联网的发展。德国于2008年宣布了全面转向可再生能源的战略目标，在智能电网的基础上进行为期4年的E-Energy计划，其目标是建立一个基于信息和通信技术实现自我调控的智能化能源系统。

表2：德国E-Energy计划项目详情

 

美国以智能电网建设为先导推动能源互联网建设。美国智能电网技术主要应用在智能电网平台、电网监控和管理、智能计量、需求方管理、集成可再生能源、充电式油电混合动力车或纯电动汽车等方面。早在2008年，美国科罗拉多州的波尔得就完成了智能电网的一期工程，成为全美第一个智能电网城市。此外，通用、IBM、西门子和谷歌等大企业都积极加入到美国智能电网的建设中。

2.能源互联网的核心是互联网思维

2.1能源互联网

能源互联网是以互联网理念构建的新型信息—能源融合“广域网”。它以大电网为“主干网”，以微网、分布式能源等能量自治单元为“局域网”，以开放对等的信息—能源一体化架构真正实现能源的双向按需传输和动态平衡使用，因此可以最大限度的适应新能源的接入。虽然能源形式多种多样，电能源仅仅是能源的一种，但电能在能源传输效率等方面具有无法比拟的优势，未来能源基础设施在传输方面的主体必然还是电网，因此未来能源互联网基本上是互联网式的电网。

图2：能源互联网的基本架构和组成元素

 

通俗的说，人们在自己家里、办公室里、工厂里生产出自己的绿色能源(比如电)，并在“能源互联网”上与大家分享，就像现在我们在网上发布、分享消息一样。任何一个能源生产者都能够将所生产的能源通过一种外部网格式的智能型分布式电力系统与他人分享。

2.2微网：能源互联网的核心组成单元

微网、分布式能源等能量自治单元构成了“局域网”。微网或分布式能源的接入、互联和调度比较灵活，但存在供电不稳定等问题;大电网供电稳定但无法适应大量新能源的灵活接入和动态调度。而能源互联网可以起到衔接作用，综合两方面的优势。能源互联网采取自下而上分散自治协同管理的模式，与目前集中大电网模式相辅相成，符合电网发展集中与分布相结合的大趋势。微网是是一个能够实现自我控制、保护和管理的自治系统。核心要素是分布式电源、储能和电动汽车。分布式电源最大化资源效能，通过对光伏分布式发电和风能分布式发电等分布式电源有效地利用闲置资源(例如：光照充足地闲置屋顶)，为用电系统提供稳定和充足的电力资源。而储能技术在微电网中起到的作用包括(1)提供短时供电(2)电力调峰(3)改善微电网电能质量(4)提升微电源性能。

2.3分布式光伏：能源互联网时代的关键能源来源

分布式光伏将成为能源互联网时代最重要的能源来源之一。分布式电源应用是能源互联网的重要基础，其分布地域广泛、建设周期短，可就近利用，避免电力在输电过程中的损耗，更重要的是，分布式光伏发展潜力极大，而且只有分布式光伏最贴近用电主体，能灵活调控以满足用户对能源的不同需求。未来大量的分布式能源接入，将打破发电方的垄断，颠覆能源行业的商业模式。目前分布式光伏的商业模式以第三方租赁(美国模式)和PPA模式(中国模式)为主。自发自用比例不确定是分布式推广难的关键问题，《关于分布式光伏发电项目管理暂行办法的通知》允许开发区内的分布式转售电，但一直没有制度性保障。随着新电改的推行，分布式运营商有望拿到售电牌照，由节能服务商变成售电主体，破除分布式转售电的制度性障碍。如果改革顺利，用电方能在分布式电源构建的能源体系中自由选择电力来源，而分布式运营商可充分保证运营收益率。

图3：自发自用比例对ROE的影响显著

 

图4：分布式装机将迎来快速发展

 

新能源运营具有很强金融属性，把能源互联网和金融结合起来，借助互联网金融渠道，或颠覆行业格局。未来运营商有望携手互联网巨头，以20年电站收费权做质押推出理财产品，定价比同期银行存款利率高出一定百分比，安全性方面通过善后基金、保险和银行授信解决。目前运营商仍处于筹备和摸索期，但未来将成为一种趋势。

2.4储能：能源互联网不可或缺的环节

储能在改善能源互联网质量，提高系统稳定性和提升经济效益方面有巨大作用，是系统中不可缺少的组成部分。特别是平抑大规模清洁能源发电接入电网带来的波动性，提高电网运行的安全性、经济性、灵活性。铅炭循环寿命与锂电接近，但成本仅为锂电1/3，综合稳定性、安全性和经济性比较突出，预计是近几年最切实可行的储能技术之一,锂电储能潜力大，大规模推广有待技术进一步成熟,钠硫电池技术被日本NGK垄断，国内尚无较为成熟的厂商。近期看好铅炭，中长期看好锂电。高成本是最大制约因素，政策扶持是关键。

图5：2020年储能需求预测(不考虑车载储能)

 

2.5电动汽车：融入互联网是大势所趋

新能源汽车将是能源互联网领域的重要组成。电动汽车本质上是移动储能的装置，通过充电实现与能源互联网的衔接。同时，电动车有望成为电脑、手机之后的第三个信息入口，电动车的购置、充放电和运营都可以围绕互联网展开。未来通过光伏和风力发电获得的清洁能源电力经过能源互联网的调配后，可用于电动汽车的充电，实现清洁能源利用的闭路循环。

互联网将颠覆新能源汽车商业模式。业内用互联网思维做电动汽车的典型是时空汽车，以互联网运营思维和科技型资本为双重杠杆，推动传统汽车行业从产业链构成、生产销售模式和利益分配格局的全方位变革。

图6：国内新能源汽车销量将迎来快速增长

 

3.两大新机遇涌现

3.1配售电侧市场化，用户的深度参与孕育新商业模式

能源互联网之所以被称为是互联网，是因为它充分体现了互联网的特征和理念。1.能源互联网有着互联网一般连接的广泛性。用户从一个单独的设备，到一个家庭、一栋楼宇、一个园区都可以平等地连接到这个网络当中。2.能源互联网像互联网一样，核心都是用户思维，使得消费者与生产者平等参与。能源互联网打破了传统能源电力行业的信息不对称，使得信息更加透明化，能源消费者获得更大的话语权。3.能源互联网中能源和信息像互联网中的信息一般自由流动。依托能源互联网，可以形成综合服务平台，开展丰富的多元化服务，拉动上下游及相关产业的快速发展，推动形成良性发展的产业生态园。

能源互联网与智能电网的本质区别在于个体用户的定位。智能电网虽然将电力流和信息流高度融合，但是生产者和消费者的定位没有改变，电力仍然是由传统生产者流向传统消费者。而能源互联网中用户既是能源的消费者，又是能源的生产者。定位的根本性转变导致了能源互联网实现了能源和信息的双向自由流动。若采用互联网领域的概念来描述，智能电网是B2C，而能源互联网则是C2C。

开放互动式的能源互联网，体现了以用户为中心、分散式合作共享的互联网精神。能源互联网一改传统的能源配置模式，不再是垄断电力企业自上而下地集中式解决配置问题，而变革为让消费者也参与到能源生产消费链条的每一个环节中，让消费者能够自主选择所用电力来源，并且允许消费者不仅消费电力，还能利用自家的分布式光伏电站生产电力，销售电力，打造一个开放的生态体系，吸引更多的参与者进入能源价值链。

高度智能通过广泛使用信息网络、广域测量、高速传感、高性能计算、智能控制等技术，实现各层网架和各个环节的高度智能化运行，自动预判、识别大多数故障和风险，具备故障自愈能力;通过信息实时交互支撑整个网络中各种要素的自由流动，真正实现能源在各区域之间的高效配置。

图7：“放两头、管中间”实现后的“发-输配-售”产业链

 

售电牌照放开，开启万亿市场，用户侧孕育新商业模式。本次新电改最大的亮点之一就是新增售电的放开。2014年中国全社会用电总量达5.5万亿度，对应的售电市场容量达几万亿。我们认为用户侧放开后将孕育多种新商业模式，能源和信息的流动从单向转向双向，系统运行从B2C转向C2C。

图8：从托管服务向高端增值服务延伸

 

3.2大数据应用将成为能源互联网的潮流

能源互联网带来的不仅是互联网理念对能源行业的根本性变革，而且也会随之产生爆炸式的信息数据。数据应用将成为能源互联网的潮流。大数据分析技术是从超过传统数据库处理能力的海量数据中，提取重要的有价值信息的技术。对于能源互联网乃至全球能源互联网，资源、电网运行、用户等信息从原来的一个地区扩大到国家乃至全球范围，数据信息量猛增，大数据分析技术的运用对于更好地管理和运行能源互联网具有及其重要的现实意义。如果用互联网的思维来看待，能源互联网所带来的用户参与度的大幅提升和数据信息的爆炸发展可以产生很多增值服务空间，比如对银行的贷款模型支撑，或者对投资用户的投资行为论证等等，而这些很可能才是能源互联网的真正入口所在。能源互联网将达成大数据背景下的超个体能源生产和使用分析。(案例德国Parstream平台)

表3：物联网实时大数据分析在能源领域的应用