能源安全是關(guān)系國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的全局性、戰(zhàn)略性問(wèn)題,對(duì)國(guó)家繁榮發(fā)展、人民生活改善、社會(huì)長(zhǎng)治久安至關(guān)重要。習(xí)近平同志指出,面對(duì)能源供需格局新變化、國(guó)際能源發(fā)展新趨勢(shì),保障國(guó)家能源安全,必須推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命。“十三五”規(guī)劃綱要提出,要“建設(shè)‘源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)’協(xié)調(diào)發(fā)展、集成互補(bǔ)的能源互聯(lián)網(wǎng)”。能源互聯(lián)網(wǎng)代表世界未來(lái)能源發(fā)展方向,是推動(dòng)能源革命的重要手段。

助力構(gòu)建新型能源供給利用體系

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期發(fā)展,我國(guó)已成為世界上最大的能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó),形成了煤炭、電力、石油、天然氣、新能源、可再生能源全面發(fā)展的能源供給體系,技術(shù)裝備水平明顯提高,生產(chǎn)生活用能條件顯著改善。盡管我國(guó)能源發(fā)展取得了巨大成績(jī),但也面臨巨大挑戰(zhàn),特別是傳統(tǒng)化石能源的大規(guī)模開(kāi)發(fā)和利用排放了大量污染物,影響了經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展;可再生能源的開(kāi)發(fā)和利用又面臨成本、技術(shù)、市場(chǎng)機(jī)制等多方面因素制約,發(fā)展遭遇瓶頸。因此,應(yīng)樹(shù)立系統(tǒng)思維,從能源技術(shù)、生產(chǎn)、消費(fèi)、體制等多方面入手,改變能源利用方式,構(gòu)建新型能源供給利用體系。

當(dāng)前,在全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革中,互聯(lián)網(wǎng)、先進(jìn)信息技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)深度融合,正在推動(dòng)能源行業(yè)的變革。能源互聯(lián)網(wǎng)是一種將互聯(lián)網(wǎng)與能源生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)、消費(fèi)以及能源市場(chǎng)深度融合的能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形態(tài)。它能打破原先相對(duì)獨(dú)立的不同類型能源的界限,在先進(jìn)信息技術(shù)的基礎(chǔ)上形成以電力系統(tǒng)為核心、多種類型能源網(wǎng)絡(luò)和多種形式交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)高度整合的新型能源供給利用體系。在橫向上,它能夠?qū)崿F(xiàn)不同類型能源相互補(bǔ)充;在縱向上,它能夠?qū)崿F(xiàn)能源開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲(chǔ)和消費(fèi)全過(guò)程的“源—網(wǎng)—荷—儲(chǔ)”協(xié)調(diào)。這對(duì)于調(diào)整我國(guó)能源結(jié)構(gòu)、提升能源綜合效率、形成新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)等均有重要意義。

能源互聯(lián)網(wǎng)在邏輯上分為物理層、信息層和商業(yè)層三個(gè)層次:在物理層,不同類型的能源互聯(lián)互通;在信息層,能源生產(chǎn)、利用等各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)和資料全面共享;在商業(yè)層,市場(chǎng)效率在物理層、信息層融合創(chuàng)新的推動(dòng)下將大大提升,除了滿足能源需求,還將創(chuàng)造新的價(jià)值。因此,其可持續(xù)發(fā)展的動(dòng)力是能量—信息—經(jīng)濟(jì)三元驅(qū)動(dòng)機(jī)制:不同類型能源的深度融合便于全面、充分地獲得整個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)的信息,充分利用這些信息能夠提升市場(chǎng)效率、優(yōu)化資源配置,進(jìn)而推動(dòng)整個(gè)能源行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。正是在這個(gè)意義上,能源互聯(lián)網(wǎng)將改變傳統(tǒng)的以生產(chǎn)滿足需求的能源供給模式,推動(dòng)實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)消費(fèi)一體化。

助力有效應(yīng)對(duì)能源行業(yè)面臨的難題和挑戰(zhàn)

當(dāng)前,全球能源發(fā)展面臨資源緊張、環(huán)境污染、氣候變化三大難題,我國(guó)能源發(fā)展也面臨諸多挑戰(zhàn)。在新的歷史時(shí)期,我們只有作出積極調(diào)整和改變,才能推動(dòng)能源行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng),能幫助我們有效破解發(fā)展難題、積極應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。

應(yīng)對(duì)能源格局變化的挑戰(zhàn)。全球經(jīng)濟(jì)目前正處于深度調(diào)整期,世界能源政治格局、經(jīng)濟(jì)格局、供需格局和地緣結(jié)構(gòu)格局也隨之發(fā)生深刻變化。能源格局變化對(duì)我國(guó)能源安全提出了巨大挑戰(zhàn)。構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng),既能建成新型能源供給利用體系,也能搭建跨領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)、模式和理念的綜合集成平臺(tái)。它通過(guò)能量存儲(chǔ)技術(shù)、能量收集技術(shù)和智能控制技術(shù),有效解決優(yōu)質(zhì)能源短缺、能源開(kāi)發(fā)利用的清潔化水平低和可再生能源供應(yīng)不穩(wěn)定、難以接入電力主干網(wǎng)絡(luò)等問(wèn)題,改變我國(guó)能源生產(chǎn)和消費(fèi)模式,實(shí)現(xiàn)能源清潔高效、安全便捷和可持續(xù)利用,從根本上保障我國(guó)能源安全。

破解能源結(jié)構(gòu)不合理的難題。能源結(jié)構(gòu)不合理,傳統(tǒng)能源產(chǎn)能過(guò)剩、可再生能源發(fā)展不足、能源系統(tǒng)整體運(yùn)行效率不高等問(wèn)題制約著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)能破解能源結(jié)構(gòu)不合理問(wèn)題。在能源互聯(lián)網(wǎng)中,物理層、信息層、商業(yè)層三個(gè)層次相互作用,推動(dòng)著科學(xué)合理、開(kāi)放透明的能源市場(chǎng)機(jī)制的建立健全。能源市場(chǎng)的供求信息、價(jià)格信號(hào)和產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)市場(chǎng)主體在自主供需平衡基礎(chǔ)上與其他主體進(jìn)行能源交易,能推動(dòng)整個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)中的市場(chǎng)主體、交易模式、產(chǎn)品類型產(chǎn)生變革,促進(jìn)提高可再生能源在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的比重,促進(jìn)化石能源清潔高效利用,推進(jìn)能源體系清潔化和低碳化,從而優(yōu)化我國(guó)能源結(jié)構(gòu)。

突破能源技術(shù)創(chuàng)新的瓶頸。構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)能加速能源技術(shù)創(chuàng)新,有利于突破技術(shù)創(chuàng)新瓶頸。能源互聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建將促進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)開(kāi)發(fā)和融合,進(jìn)而推動(dòng)能源行業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展,推動(dòng)廣域電力網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)、多能源融合與儲(chǔ)能技術(shù)、能源路由器技術(shù)、用戶側(cè)自動(dòng)響應(yīng)技術(shù)等的創(chuàng)新和應(yīng)用。推進(jìn)能源技術(shù)創(chuàng)新、提升能源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)水平是實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型、建設(shè)清潔低碳和安全高效的現(xiàn)代能源體系的基礎(chǔ),也為堅(jiān)持綠色發(fā)展、建設(shè)生態(tài)文明提供必要的技術(shù)支撐。

助力全方位推動(dòng)我國(guó)能源革命

構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)不僅需要推進(jìn)能源技術(shù)革新和國(guó)際合作,而且需要推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)方式以及政策體制變革,將推動(dòng)人類生產(chǎn)生活方式發(fā)生重大改變。它不是對(duì)現(xiàn)有能源生產(chǎn)、消費(fèi)模式和能源體制機(jī)制的小修小補(bǔ),而是通過(guò)相關(guān)技術(shù)革命,帶動(dòng)能源生產(chǎn)、消費(fèi)、體制變革和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,全方位推動(dòng)我國(guó)能源革命。

推動(dòng)能源生產(chǎn)革命。當(dāng)前的能源系統(tǒng)由按不同類型能源劃分的、相對(duì)獨(dú)立的多個(gè)行業(yè)組成。每個(gè)行業(yè)通過(guò)自身的規(guī)劃、建設(shè)、投資和運(yùn)營(yíng)確保該能源品種的供需平衡。能源互聯(lián)網(wǎng)將打破這種界限,推動(dòng)不同類型的能源協(xié)調(diào)互補(bǔ),改變能源的生產(chǎn)方式、供應(yīng)體系和發(fā)展模式。一方面,通過(guò)互聯(lián)互通,能源互聯(lián)網(wǎng)可以增強(qiáng)能源生產(chǎn)、傳輸、存儲(chǔ)等各個(gè)環(huán)節(jié)的靈活性,推動(dòng)可再生能源開(kāi)發(fā)設(shè)備和移動(dòng)能量存儲(chǔ)設(shè)備的規(guī)模化、經(jīng)濟(jì)化應(yīng)用,有效改善能源生產(chǎn)和供應(yīng)模式,提高可再生能源比重。另一方面,能源生產(chǎn)和供應(yīng)將從原先的單一模式轉(zhuǎn)向多元模式,除了產(chǎn)品種類和業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)更加豐富,還將形成新的市場(chǎng)主體,它們將從事數(shù)據(jù)分析、平臺(tái)服務(wù)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、后勤保障等創(chuàng)新性業(yè)務(wù)。這些新主體、新業(yè)務(wù)、新產(chǎn)品、新模式又會(huì)改變能源生產(chǎn)的市場(chǎng)環(huán)境,進(jìn)而助推能源生產(chǎn)革命。

推動(dòng)能源消費(fèi)革命。我國(guó)能源分布不均、與需求分布不匹配,制約了能源綜合利用效率的提升。當(dāng)前能源領(lǐng)域的運(yùn)營(yíng)方式難以有效應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題。能源互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)市場(chǎng)價(jià)格與供需信息的實(shí)時(shí)互動(dòng),能實(shí)現(xiàn)供給與需求實(shí)時(shí)化、智能化匹配,最大限度提高市場(chǎng)效率、降低無(wú)謂損失,并有效改善消費(fèi)者的用能行為和消費(fèi)方式。一方面,能源互聯(lián)網(wǎng)中的市場(chǎng)主體更加多元、產(chǎn)品種類更加豐富,可以給予消費(fèi)者更廣泛的選擇,顯著提高能源服務(wù)水平;消費(fèi)者也能通過(guò)各種智能化終端設(shè)備和信息技術(shù)獲得更加豐富的信息,并根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格自主選擇使用何種能源。另一方面,智能化用能輔助工具的廣泛使用,能全面、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)能源的供給和消耗情況,并據(jù)此作出及時(shí)反饋和調(diào)整,從而提高能源利用效率,優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。

推動(dòng)能源技術(shù)革命。傳統(tǒng)能源技術(shù)的應(yīng)用范圍往往局限于某種具體類型的能源,很難應(yīng)用于其他類型的能源。能源互聯(lián)網(wǎng)可以打破不同類型能源之間的界限,實(shí)現(xiàn)各種能源在微觀層面的自平衡和廣域的聯(lián)動(dòng)平衡。這就對(duì)相關(guān)信息和設(shè)備提出了高度智能化和精確化的要求。一方面,將推動(dòng)能源技術(shù)體系本身的變革,催生跨領(lǐng)域的能源系統(tǒng)規(guī)劃、控制、運(yùn)行等技術(shù)。另一方面,也將推動(dòng)能源技術(shù)與信息通信技術(shù)體系融合,帶動(dòng)能量路由器、能源大數(shù)據(jù)、能源區(qū)塊鏈等一批信息物理新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,為能源技術(shù)開(kāi)辟新的研究方向,從而推動(dòng)和支撐能源技術(shù)革命。

推動(dòng)能源體制機(jī)制革命。能源互聯(lián)網(wǎng)不僅是復(fù)雜的物理系統(tǒng),而且是復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),市場(chǎng)機(jī)制建設(shè)是能源行業(yè)高效發(fā)展的關(guān)鍵。構(gòu)建開(kāi)放、公平、高效的市場(chǎng)機(jī)制,將為能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)“平等開(kāi)放、廣泛互聯(lián)”提供基本保障,新技術(shù)、新理念也將推動(dòng)能源互聯(lián)網(wǎng)向這一目標(biāo)發(fā)展。政策體制建設(shè)是能源行業(yè)健康發(fā)展的基石。市場(chǎng)機(jī)制變革要求政策法規(guī)、監(jiān)管體系等能源體制作出相應(yīng)的變革,有效化解能源市場(chǎng)發(fā)展中的各種風(fēng)險(xiǎn),推動(dòng)能源市場(chǎng)健康發(fā)展。

推動(dòng)能源國(guó)際合作。我國(guó)能源資源稟賦特殊,與許多國(guó)家都有互補(bǔ)性。為了滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求,應(yīng)切實(shí)把握“一帶一路”建設(shè)帶來(lái)的良機(jī),全方位加強(qiáng)能源國(guó)際合作。能源互聯(lián)網(wǎng)具有集中式和分布式兩種形態(tài)。全球能源互聯(lián)網(wǎng)作為集中式能源互聯(lián)網(wǎng)的表現(xiàn)形態(tài)之一,致力于電能跨國(guó)跨洲的互聯(lián)互通,特別是促進(jìn)新能源電能跨國(guó)跨洲高效利用,構(gòu)建全球新能源電力系統(tǒng)。這種集中式能源互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵豐富,涉及能源技術(shù)、國(guó)際能源市場(chǎng)、政治等多方面因素,發(fā)展空間巨大。

(作者為中國(guó)能源研究會(huì)能源互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)委員會(huì)副主任兼秘書長(zhǎng)、華北電力大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)研究中心主任)

《 人民日?qǐng)?bào) 》( 2016年12月05日 09 版)