能源互联网：新一代能源系统

■ 文/徐拥军

能源互联网作为第三次工业革命的五大支柱之一，核心思想是将21世纪的两项新技术“互联网”和“可再生能源”结合在一起，构建信息能源一体化互动网络。但是，关于能源互联网的概念，学界和业界尚未达成共识。美国北卡罗来纳州立大学未来可再生能源传输和管理系统（FREEDM System）研究组认为，能源互联网是基于可再生能源发电和分布式储能系统的分布式对等系统控制与交互的智能微电网。澳大利亚悉尼大学董朝阳、香港中文大学（深圳）赵俊华等人提出，能源互联网是分布式可再生能源和天然气、交通网络等其他系统紧密耦合形成的复杂多网流系统。清华大学孙宏斌等人从能源互联网理念出发提出，能源互联网应具有“开放、互联、以用户为中心、分布式、共享、对等”等特征。

从多元组合、多能互补协同的现实策略出发，基于能量比信息具有更加复杂特性的分析，我认为能源互联网具有更广阔、包容和现实的内涵。能源互联网是以互联网及物联网方式，通过对能源的取材、转换、输配、存储、交易、使用等与能量及信息相关因素的采集调控、互联互通和耦合互补，实现能源利用的安全、清洁、经济、便利、高效和可持续的系统。

能源互联网的生态系统

从能源互联的特点出发，结合用户端能量形式多样化需求，能源互联网易操作的、可建设的架构应该是多类型能源微网和能源主干网的智能互联系统网络。能源互联网双向互动的扁平化结构和分布式模式的引入，使集中层级式的传统能源产业转变并形成完善的商业生态系统成为可能。这奠定了能源互联网生态系统形成的必要条件。能源互联网的各个利益相关方和信息、业务、能量、资金等要素的流动，共同构成了能源互联网生态系统的节点和网络。

能源互联网生态系统的核心产品是能量，围绕能量的生产交易过程衍生出信息服务、交易服务和金融服务，而系统内所有活动的基础是信息。因此，能源互联网生态系统是信息流、业务流、能量流和资金流的流通融合而形成的系统。

能源互联网的发展趋势

能源互联网是典型的“互联网+”的应用场景，通过能源互联网将设备数据化并将主体自由链接，核心体现为能源物联。目前，能源系统的传感通信数据的类型较少并且是专网传输，难以交互，这就造成信息孤岛。引入物联网技术可以实现不同设备、不同位置、不同信息的互联，增加开放的传输系统，实现信息的采集、控制和最大化共享。

区块链是一种应用级别的技术，其和能源互联网均强调去中心化、重视市场、具有智能化特征等一致性。区块链作为工具可以实现不同能源主体、不同能源系统之间的能量流、信息流、资金流的耦合。同时，区块链本质上是分布式的数据库技术，可存储能源互联网中需要追溯、交易和共享的数据，在能量、信息和价值等方面支撑能源互联网的运行。

能源互联网的发展还需要先进关键技术在安全方面的有效支撑。目前，我国自有的IPv9技术起点高，可以兼容和覆盖IPv4和IPv6，具有自主可控与安全可信等优势。其采用先认证后通信、地址加密等安全机制，可应用于智慧城市、物联网、行业安全等领域，是独立自主、安全可控的未来网络机制。因此，能源互联网融入IPv9关键技术，对支撑能源互联网的进一步发展以及建立拥有网络主权的国家网络安全体系具有重要意义。