“互联网+智慧能源”的技术特征与发展路径解析

张耀军，张军保，邵 阳

（大唐海南能源开发有限公司，海口 570203）

0 引言

人类进入工业时代以后，加大了对自然资源的开发力度。人们为了实现效率更高的生产和质量更高的生活，发明出越来越多的设备，这些设备的动力来源主要是消耗石油、煤炭、木材等自然资源，久而久之，人类生产生活中燃烧自然资源排放的废水、废气对生态环境造成了严重的破坏。

为了保护生态环境，发展新能源技术迫在眉睫。经过多年的研究，新能源技术的研究与应用已经取得显著的效果，在互联时代背景下，能源的转换与互联技术的融合孕育出“互联网＋智慧能源”技术。在世界范围内，“互联网＋智慧能源”不仅被诸多学者展开深入研究，更是许多行业实现更好、更快发展的一个重要契机。

1 “互联网＋智慧能源”技术特征

“互联网＋智慧能源”是互联时代背景下诞生的一项融合技术。各行各业在此技术的支持下可以更好地实现生产、运输、贮存、消费，助力能源市场实现更加深度的融合和新形态的发展。

“互联网＋智慧能源”作为一项融合技术，主要具备了设备智能化、多功能协同化、信息对称化、市场供需分散化、市场交易开放化等一系列特征。在“互联网＋智慧能源”的支持下，新能源的技术、模式、业态正在重新兴起。

1.1 物理层面

“互联网＋智慧能源”技术物理层面的特征主要表现在以多功能协同为支持条件下的能源技术高性能、多能流耦合分析控制技术、用于监控云平台的运维技术。其多功能协同的物理层面特征可以助力全系统实现高效绿色的运转。

真正的“互联网＋智慧能源”技术可以实现多网络智慧互联、能源转换，通过这种转换形式实现多维度的能量互补，最终优化全系统的运行，使某特定单元的运载负荷下降，同时也实现了系统配置的优化。

分布式能源是未来的主流趋势，可以直接使用分布式能源向用户所需要的能源转换，如此一来，电网将不再是唯一的能源来源。微网单元建设作为能源互联网主要特征，微网也就是在用户对多种能源的需求基础上构建的一种多能源耦合系统，既可以实现独立运行，也可以和外部区域主干网实现并列运行。“互联网+智慧能源”可以实现不同能源系统之间的优点互补，防止出现能源的二次转换，使能源的综合利用率得到提升；还可以将可再生能源的消纳水平进一步提升，实现分布式小微能源的并网、用户的灵活互动和管廊、网点的有效整合，从而实现资源的高效利用。

1.2 信息层面

“互联网＋智慧能源”技术信息层面的特征主要表现在信息的透明度与共享度。具体来说，“互联网＋智慧能源”的信息透明度主要通过能源设备的状态情况、网络的实际运行情况、市场交易情况来体现。在大数据技术、云计算技术、智能技术的支持下，“互联网＋智慧能源”技术可以实现对能源设备各项状态进行实时监测，也可以实现对电网运行的实时状态在线风险评估，由此可以对电网的实际运作能力进行在线评估，包括电网市场价格在内的市场实况信息。

包括电网在内的能源网络的共同特征就是垂直分布的网络结构，但从电网公司的角度来讲，这种垂直的网络分布结构使电网公司可以占据的能源信息比重高达99%以上，不过即便如此，电网公司与用户之间仍然存在严重的信息不对称问题。随着“互联网＋智慧能源”技术的发展，这种信息不对称的问题正在逐渐消失。在“互联网＋智慧能源”技术的支持下，电网公司可以与用户实现实时信息共享，包括电网公司与各电厂之间也可以实现统筹规划与信息的实时共享。这种局面形成以后，传统的电力资源完全垄断垂直结构的局面会被打破，而代替垂直格局的是更加多元化参与者的扁平化结构，利于市场业务的顺利开展。

1.3 市场层面

“互联网＋智慧能源”技术在信息技术与互联技术的支持下，实现了互联网与能源技术的深度融合，进而使互联技术在配置资源的过程中体现出更加突出的优化和集成优势，从而催生全新的发展形态与商业模式，能源消费者之间的能源共享效率也会更高。在互联技术的支持下，所收集到的数据可以被整个能源网当中的生产者、消费者所应用，从而实现多方面利益的同时优化。

（1）借助互联网可以构建公平、公正、公开的市场环境，突破不同能源行业之间的信息屏障，多种能源可以实现效益、效率双层面优化，构成真正的开放交易。“互联网＋智慧能源”激发了能源市场的活力，使更多的主体有机会加入能源市场，从用能需求出发提供更加多样化的服务，确保多个能源供应商可以实现相对公平的市场竞争，使市场从整体上呈现出开放状态。经过电力改革，能源市场获得了许多确保市场自由发展的条件，用户和其他市场一样可以实现能源开放与自由交易。

（2）“互联网＋智慧能源”构建信息共享平台，实现政策、市场引导用户加入能源管理工作中，提升整体上的能源利用效率。在大量用户的基础上收集负荷数据对未来的电价变化趋势进行分析，再对用户的电力数据进行挖掘并实现优化，提供需求侧相应服务与系列辅助服务，降低电价，使电网资产利用率得到有效提升。

（3）新能源市场背景下，“互联网＋智慧能源”为发展更多的能源商业模式和业态创造条件，产生了更多新经济增长点。

在“互联网＋智慧能源”背景下，全新的发展形态与商业模式的诞生，进一步实现生产者与消费者之间能源共享的高效性。根据互联数据同时优化多方效益可知，这也是“互联网＋智慧能源”技术与升级版智能电网的本质区别所在。

2 “互联网＋智慧能源”技术发展路径

2.1 在智能材料与传感分布的基础上打造升级能源

“互联网＋智慧能源”技术顺利应用的基础就是多种多样的能源设备。因此，为了提高能源设备的质量与性能，能源公司需要从基础材料的角度出发对设备研制进行分析。除此之外，通过设备的多次融合，在设备中应用微型传感器的方式提高能源设备信息物理方面的集成程度，最终实现能源设备的高品质、高精度，以更好地支持“互联网＋智慧能源”技术发展。

2.2 从物联网的角度出发构建智能化能源网络，使分布能源的接入更加灵活

在物联网技术的基础上，结合丰富多样的标准协议接口为能源能够随时接入创造条件，而这一点正是实现能源批量化接入、微型发电技术发展的基础技术，更是最大限度实现能源清洁化的重要手段之一。为了实现能源的随时接入，我国需要标准的协议、信息安全保障、可靠的物联网技术，同时构建智能化的能源网络。

2.3 边缘计算能源系统分布的自治与高效

在信息透明、泛化的互联能源网络基础上，使用边缘计算技术、能源分布自治理念可以打造智慧能源终端，最终实现能源系统边缘化管理与应用。“互联网＋智慧能源”可以实现消费终端的智慧化升级，能源高效消纳，能源系统整合效率得到提升，打造智慧微能源电网。

2.4 智能决策

云计算技术可以进一步为智慧能源系统实现分布式感知、集中决策创造条件，以此来推动能源系统进一步实现智慧化；在区块链技术完善的基础上进一步完善能源市场的交易体系，构建透明化、智慧化能源系统。

2.5 能源转型升级

自“互联网＋智慧能源”诞生之日起，国内许多地区致力于将“互联网+智慧能源”投入社会实际生产活动中，在提升社会生产效率的同时提升居民的生活质量，从而推动能源的转型升级。在“互联网＋智慧能源”推动能源转型升级的过程中，公司需要将能源设备作为技术支撑，进一步推动“互联网+”时代背景下智慧能源的转型升级。

在“互联网＋智慧能源”背景下，公司需要尽可能提升能源设备物理信息水平，在此基础上提升能源设备的集中能力和设备融合基础材料研制水平。同时，能源会实现高精度、高可靠度感知，从而提升智慧能源应用水平和资源优质化水平，最终实现转型升级。

2.6 分布式能源

“互联网+智慧能源”背景下，分布式能源发展得到创新，结合互联技术实现动力能源设备的转换，在综合系统优化技术的基础上实现技术创新。“互联网+智慧能源”结合智能技术、网络监控技术、远程遥控技术，从本质上提升人员作业水平与能源实际使用效率，实现无人监控。

在“互联网+智慧能源”技术支持下，越来越多的能源公司促成了社会化服务体系的建成，无论在能源生产供应还是系统运行管理水平都得到提升，并为日后深入开展能源研究提供了重要的条件与方向。“互联网+智慧能源”进一步推动能源实现供给侧，市场上逐渐形成良性竞争，对分布式能源的发展而言也必然呈现出积极走向。一些地区已经率先使用“互联网+智慧能源”发展分布式能源，这些地区都存在一些相对先进的分布式能源企业，同时建立相应的营业网点，便于占据分布式能源市场。分布式能源在“互联网+智慧能源”背景下需要实现不断创新，建设周期更短且投资更少，安全性、可靠性都更具有保障性，同时能够满足网络全覆盖、经济统筹协调发展、资源环境生态保护的需求。

3 结语

时代的发展和环境的变化迫使人们需要进行能源的转型。“互联网+智慧能源”技术可以很好地实现传统能源向清洁能源的转型。相较于升级版的智能电网，“互联网+智慧能源”技术可以更好地解决能源信息不对称性的问题，更能实现能源的随时接入，如此一来，其在给电网公司、发电厂带来更好效益的同时，也给用户带来了更好的体验，从而实现能源的可持续发展。

以大数据、云计算为基础，实现能源生产、转换、转移、运用等多个环节形成的产业链，促使“互联网＋智慧能源”在形态上实现信息流、能量流、资金流自由接入与共享。“互联网＋智慧能源”技术可以解决现阶段能源行业提升消纳的比重和能源利用率等多方面存在的迫切需求，打造全新的发展形态、商业模式，使能源消费者与其他用户可以实现能源高效率共享。将数据应用于能源网生产者，最大限度实现多方利益优化，促使能源的生产、消费更加智慧化，满足人们的需求。