能源互聯(lián)網(wǎng)十年記

熊文明

“能源互聯(lián)網(wǎng)”概念在全球已盛行十余年，各國都有不同的理解和思考，也演繹出了各自不同的發(fā)展路徑。以即產(chǎn)即用的電力為例，能源需求響應(yīng)速度需要非常迅速，要有相當(dāng)強(qiáng)大的硬件設(shè)施和算法能力，彼時(shí)人們距此太遠(yuǎn)，因此早期的能源互聯(lián)網(wǎng)注定只是一個(gè)概念和方向。

如今，隨著5G、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能的日益成熟，能源互聯(lián)網(wǎng)正在逐步走向現(xiàn)實(shí)。能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的10年間，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈逐漸被解構(gòu)，一個(gè)全新的能源生態(tài)系統(tǒng)正在成型。埃森哲預(yù)計(jì)2018年至2050年，全球能源互聯(lián)網(wǎng)累計(jì)總投資規(guī)模約38萬億美元，將釋放出巨大的市場價(jià)值。無論是智能電網(wǎng)、需求側(cè)管理、柔性輸電，還是大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能，率先進(jìn)入“無人區(qū)”、提出概念體系并合理布局的公司和國家，才能在全球競爭中處于領(lǐng)跑地位。跟隨他人理念和標(biāo)準(zhǔn)，就不得不面對經(jīng)濟(jì)擠壓和文化輸出。

技術(shù)革命：當(dāng)ET遇見IT

2007年，美國通過《能源獨(dú)立和安全法案（EISA-2007）》正式定義了智能電網(wǎng)（Smart Grid）的官方表述，隨即在硅谷刮起一陣大風(fēng)， VC圈對ET+IT （能源技術(shù)+信息技術(shù)）的概念趨之若鷲。

2011年，美國學(xué)者杰里米·里夫金在其新書《第三次工業(yè)革命》中進(jìn)一步提出了“能源互聯(lián)網(wǎng)（Energy Internet ）"的概念。在里夫金的概念里， 能源互聯(lián)網(wǎng)是新能源技術(shù)和信息技術(shù)的深度融合， 是一種新的能源利用體系。

技術(shù)成熟、政策支持、資金追捧，眾多圍繞能源信息技術(shù)的新勢力企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。能源互聯(lián)網(wǎng)賦予商業(yè)模式和技術(shù)創(chuàng)新的想象空間，也為那些從事傳統(tǒng)能源行業(yè)以外的進(jìn)入者鋪平了道路。

除了像美國Opower這樣提供toC能耗數(shù)據(jù)的能源管理公司之外，提供toB能耗分析的軟件公司Autogrid也迅速成長起來°Autogrid于2011年成立于美國硅谷，由斯坦福大學(xué)智能電網(wǎng)研究室前負(fù)責(zé)人Amity Narayan創(chuàng)辦，基于能源數(shù)據(jù)平臺為電力供應(yīng)商提供優(yōu)化服務(wù)。2016年，中國企業(yè)遠(yuǎn)景能源成為AutoGrid最大的戰(zhàn)略投資人。能源互聯(lián)網(wǎng)逐漸從概念走向落地，源源不斷地創(chuàng)造出新的產(chǎn)業(yè)機(jī)會。

正如消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)改變了商品生產(chǎn)和分配方式，創(chuàng)造一批新財(cái)富人群和企業(yè)，人們對于能源互聯(lián)網(wǎng)帶來的產(chǎn)業(yè)機(jī)會也充滿了期待，電動(dòng)汽車、增量配網(wǎng)、需求側(cè)管理、光伏分布、燃?xì)夥植肌⑽㈦娋W(wǎng)、儲能、虛擬電廠、能源交易等領(lǐng)域都被資本看作是未來的風(fēng)口。

2015年前后，人們對能源互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)機(jī)會引發(fā)過諸多思考。有人總結(jié)為智能化能源生產(chǎn)者、智能化網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化者、智能化消費(fèi)賦能者3個(gè)方向，認(rèn)為“能源互聯(lián)網(wǎng)將在實(shí)體、信息、運(yùn)營3個(gè)層面孕育出大量的科技公司”。能源互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新， 被一些研究機(jī)構(gòu)劃分為商業(yè)、功能、信息、通信、設(shè)備5個(gè)層次。

其中，商業(yè)層被描述為能源互聯(lián)網(wǎng)的入口，大量新型互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)公司成為創(chuàng)新推動(dòng)主體，比如美國的。power、英國的Pilio、新西蘭的Powershop、德國的Ubitricity、Endios、GreenPacket等。在中國表現(xiàn)為“互聯(lián)網(wǎng)+”能源的形式，BAT在智慧電力、營銷服務(wù)和品牌建設(shè)方面與電力部門的合作，都是這個(gè)層面的創(chuàng)新發(fā)展。

功能層是信息通信技術(shù)的優(yōu)化，未來要實(shí)現(xiàn)個(gè)人售賣自家屋頂?shù)墓夥Ｓ嚯?，主要就是靠這個(gè)層面的創(chuàng)新。信息層是依靠大數(shù)據(jù)分析、云計(jì)算、量子計(jì)算等技術(shù)分析和處理能源大數(shù)據(jù)的能力，AutoGrid就是這個(gè)層面的典型代表。

通信層是海量能源數(shù)據(jù)的有效存儲和傳輸， 這是能源互聯(lián)網(wǎng)首要面對的巨大挑戰(zhàn)。設(shè)備層比較容易理解，就是能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)體物聯(lián)基礎(chǔ)，包括智能用電終端、儲能設(shè)備、電動(dòng)汽車、電網(wǎng)等， 美國的特斯拉、JLM Energy和德國的Younicos都是典型代表。

能源技術(shù)（ET）和信息技術(shù)（IT）的每一種排列組合，都可能成為實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)的一種路徑，進(jìn)而裂變出一大批新興公司。

持續(xù)迭代：打造“星型”生態(tài)系統(tǒng)

從2008年開始，美國、德國、日本不約而同地開始了對能源互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用探索，分別啟動(dòng)了Freedm、E-Energy 和 D igitalGrid項(xiàng)目，而中國能源互聯(lián)網(wǎng)起步較晚。時(shí)任國家電網(wǎng)公司董事長的劉振亞在2014年首次提出“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”概念，指出能源互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)質(zhì)就是“特高壓電網(wǎng)+智能電網(wǎng)+清潔能源”

2015年，劉振亞出版《全球能源互聯(lián)網(wǎng)》一書，從電網(wǎng)端提出了可行的技術(shù)路徑，即通過構(gòu)建特高壓電骨干網(wǎng)架，以輸送清潔能源為主導(dǎo)，建立全球互聯(lián)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，強(qiáng)調(diào)能源圈的物理互聯(lián)。在當(dāng)時(shí)，“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”在一定程度上表達(dá)了中國對能源互聯(lián)網(wǎng)的態(tài)度一能源是人類的共同需求，能源優(yōu)化應(yīng)當(dāng)在全球范圍內(nèi)進(jìn)行布局。

2015年9月，中國倡議探討構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)，推動(dòng)以清潔和綠色方式滿足全球電力需求。2016年3月，“全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織”發(fā)起成立，這是中國在能源領(lǐng)域發(fā)起成立的首個(gè)國際組織，也是全球能源互聯(lián)網(wǎng)的首個(gè)合作組織。

2017年，財(cái)大氣粗的沙特宣布投入5000億美元，建設(shè)一座完全使用清潔能源的智慧城市“紅海新城”這個(gè)項(xiàng)目具有未來之城的樣板意義，因?yàn)槠駷橹梗蜻€沒有任何百萬級人口以上的城市能夠完全使用清潔能源。這個(gè)雄心勃勃的計(jì)劃在實(shí)施過程中遭遇了各種困難，又因?yàn)樾鹿诜窝滓咔槎欢仁茏瑁钡?021年10月才終于塵埃落定。中國兩家企業(yè)成為最大的贏家：華為數(shù)字能源和山東電力。華為數(shù)字能源為“紅海新城”提供1300MWH的儲能設(shè)施和400MW光伏，山東電力則負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目的EPC。

“紅海新城”是目前全球最大的儲能項(xiàng)目。華為給出“設(shè)備+管理系統(tǒng)+并網(wǎng)算法”的整套微網(wǎng)儲能方案，可并可離。為應(yīng)對當(dāng)?shù)?0°C高溫以及高濕高鹽環(huán)境，方案中還設(shè)計(jì)了特殊材料和AI 技術(shù)對其進(jìn)行系統(tǒng)性防護(hù)。

逆變器是光伏設(shè)備的核心組件，而華為在主串逆變器方面的競爭力已保持多年，2014年就曾參與全球最大光伏基地青海塔拉灘的建設(shè)，通過智能手段提升電站發(fā)電量2%以上，提升運(yùn)維效率50%以上，為光伏發(fā)電降本增效。至2020年，華為光伏逆變器已連續(xù)6年位居全球市場占有率第一。

“紅海新城”的落地，是全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的一個(gè)里程碑，不僅意味著光伏技術(shù)的成熟，更是經(jīng)濟(jì)效益的提高。中東盛產(chǎn)石油和天然氣，供應(yīng)商提供的光儲方案成本要足夠低，才能顛覆傳統(tǒng)能源形式，讓清潔能源全面替代化石能源。

2021年12月，華為數(shù)字能源技術(shù)總裁侯金龍?jiān)谝粋€(gè)全球性的科技峰會中提出，“智能化需要數(shù)字技術(shù)，低碳化離不開電力電子技術(shù)，全球能源產(chǎn)業(yè)正從資源依賴型走向技術(shù)驅(qū)動(dòng)型?！弊鳛?ICT （信息與通信）企業(yè)，華為對能源互聯(lián)網(wǎng)的思考與國家電網(wǎng)角度不同。國家電網(wǎng)提出的技術(shù)路徑是基于物理互聯(lián)的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，華為則更為強(qiáng)調(diào)“數(shù)字技術(shù)和電力電子技術(shù)與能源的融合”，提出了“比特管理瓦特”的口號一未來電網(wǎng)是基于ICT （信息與通信）技術(shù)的能源系統(tǒng)，ICT 基礎(chǔ)設(shè)施是支撐數(shù)字世界的基座。

10年來，能源互聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵持續(xù)迭代、持續(xù)豐富，由過去大工業(yè)的集中模型逐漸向分布式微網(wǎng)模型發(fā)展。能源互聯(lián)網(wǎng)既有國家電網(wǎng)倡導(dǎo)的全球性，又有類似于“紅海新城”的區(qū)域性。未來的能源互聯(lián)網(wǎng)甚至不局限于“網(wǎng)”而是一個(gè)去中心化的“星系”型生態(tài)系統(tǒng)。在這個(gè)生態(tài)里，多種能源相互融合，可再生能源作為主要能源，電力系統(tǒng)作為核心系統(tǒng)，與天然氣網(wǎng)絡(luò)、交通網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)緊密耦合。

走出去：建標(biāo)準(zhǔn)，促合作

作為全球最大的能源市場，全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展離不開中國。據(jù)埃森哲咨詢統(tǒng)計(jì)，2020年，中國能源互聯(lián)網(wǎng)的市場規(guī)模超過9400億美元，而美國和歐洲的能源互聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模約為1.1萬億美元，中國能源互聯(lián)網(wǎng)幾乎占據(jù)全球的半壁江山。

從技術(shù)上來看，中國通過基于應(yīng)用場景的技術(shù)創(chuàng)新，涌現(xiàn)出一批頗具實(shí)力的企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)。在20項(xiàng)與能源互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)里，中國在儲能和電池生產(chǎn)技術(shù)、高級太陽能、高級風(fēng)能、高級核能、區(qū)塊鏈、交通效能、人工智能、高級材料、高級生物燃料等9個(gè)領(lǐng)域全球領(lǐng)先。

從政策上來看，清華大學(xué)能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新研究院發(fā)布的《2021年國家能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展年度報(bào)告》統(tǒng)計(jì)顯示，2014年至2020年，中國共發(fā)布了 997項(xiàng)能源互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)政策法規(guī)，足見國家對能源互聯(lián)網(wǎng)的重視。

開放的電力市場是能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的前提，推動(dòng)業(yè)態(tài)多元化發(fā)展，讓更多競爭者進(jìn)入產(chǎn)業(yè)，可帶來技術(shù)和機(jī)制上的創(chuàng)新。當(dāng)前，中國進(jìn)入電力體制改革的第4個(gè)階段，為能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)造新的發(fā)展生態(tài)和監(jiān)管體系，釋放從壟斷到拆分的政策紅利。

在此背景下，中國能源互聯(lián)網(wǎng)市場的參與者數(shù)量迅速增長。截至2020年12月，能源互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)共計(jì)注冊企業(yè)66843家，而這個(gè)數(shù)據(jù)在2019年年底是39174家，相當(dāng)于一年時(shí)間幾乎翻了一番。又據(jù)第三方機(jī)構(gòu)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2020年12月31日，中國共有332支能源互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)股票，總市值達(dá)6.79萬億元。

在能源互聯(lián)網(wǎng)工程建設(shè)和技術(shù)應(yīng)用方面，中國政府部門、相關(guān)機(jī)構(gòu)陸續(xù)批準(zhǔn)啟動(dòng)了一系列試點(diǎn)示范項(xiàng)目和示范工程，包括新能源微網(wǎng)、增量配電網(wǎng)、多能互補(bǔ)集成優(yōu)化、“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源等，有力推動(dòng)了中國能源互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展和新技術(shù)的推廣應(yīng)用。

從里夫金明確提出“能源互聯(lián)網(wǎng)”概念至今已經(jīng)整整10年，全球能源互聯(lián)網(wǎng)的激蕩10年，也是中國快速追趕，駛向未來的10年。目前，中國正在逐步將自己的能源體系推向全球，同時(shí)積極參與產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建立。

加強(qiáng)與沿線國家的能源合作，是“一帶一路”倡議的重要命題之一，全球能源互聯(lián)網(wǎng)也正在成為“一帶一路”建設(shè)的新引擎和新載體。在這張共同利益和共同使命驅(qū)動(dòng)的藍(lán)圖下，中國企業(yè)有機(jī)會借助這一難得的戰(zhàn)略機(jī)遇，將能源互聯(lián)網(wǎng)的“中國方案”帶出國門，推向世界。

（責(zé)編王茜美編趙佳）