隨著未來傳統的主流能源提供商式微，如何讓能源像信息一樣自由流通是當下每一個為“能源互聯網”奔走呼號的人都要思考的問題。

 

 

 

“互聯網+”的興起意味著能源互聯網時代即將席卷而來。然而，能源互聯網的定義究竟是什么？是不是能源的互聯就是能源互聯網？或者是能源與互聯網結合？還是僅僅是所謂的智能電網2.0？這些都說出了能源互聯網的部分特征，但是，并不是能源互聯網的全部。筆者認為，能源互聯網是借鑒互聯網的理念與思維，通過多種能源傳輸媒介，構成多類型能源對等接入的高復雜度網絡，深度融合信息與能源，實現網絡內信息與能源開放共享、多類型能源高效環保利用的新型能源生產、消費網絡。

 

既然互聯網與能源互聯網之間有著千絲萬縷的聯系，那么能源互聯網是否完全繼承了互聯網的全部特征？將能源互聯網與互聯網等價，或者說進行類比，那么至少要解決如下三個問題：1,互聯網中任何一點信息都可以被全網獲得，能源互聯網可以么？2,互聯網中信息可以被無限復制與存儲，能源互聯網可以么？3,互聯網中任何一個用戶都可能是信息的發布者與接受者，能源互聯網可以么？

 

為更好地回答上述三個問題，我們首先要引出“自能源”的概念。

 

什么是“自能源”？

 

在未來的能源互聯網時代，“傳統的主流能源提供商”的影響力逐漸變弱，網絡內將出現各種不同的來自四面八方的能源生產者。各類用戶不再被動的接受一個“統一的能源供應商”的能源，而是根據不同的用能需求選擇適合的能源供應商。這種用能方式的變革，必將催生更多新的供能主體和供能模式。能源互聯網的高度開放性、共享性、對等接入性和即插即用性，將極大的釋放終端用戶作為能源提供主體的積極性和主動性。一如互聯網催生了眾多的個人信息提供者一樣，能源互聯網的發展也必將產生眾多的集能源生產與能源消費于一身的能源主體，我們將這樣的主體稱為“自能源”。

 

所謂“自能源”（We Energy），是指具有互補性、開放性、區域化的能源生產和傳輸者，在能源互聯網中以先進的信息通訊技術、電力變換技術、自動控制技術為手段，將個體生產的能源向能源互聯網內特定的大多數或者單個用戶傳輸的規范性或非規范性能源的新型能源生產、存儲和消費者的總稱。（見圖）“自能源”主體可以是擁有分布式發電、儲能、冷熱電聯產等能源生產或者存儲設備的個人、企業或者是一個社區等。

 

 

有了自能源的基礎概念，我們就可以嘗試著來回答上面提出的三個問題。

 

能源如何互聯并全網共享？

 

互聯網為信息提供了一個能使其隨時隨地被接入及獲取的開放式平臺，因此信息在全網內可以任意流動，即在規則允許的范圍內，網絡內任意一點都可以獲取另外一點的信息。然而，能源互聯網并不具備這個特點，至少在直接意義上并不具備這一特點。

 

互聯網中信息能夠實現被網絡內任意一點獲取的一個原因是信息在傳輸過程中是無衰減的，然而能源的傳輸過程中是存在能量損耗，且不可忽略的，因此能源在能源互聯網中從一點任意流向另一點是不切實際的；互聯網中信息需要實現被網絡內任意一點獲取的另一個原因是互聯網用戶對信息需求類型的無限性及獨特性，即每個用戶需求的信息都是獨特的；然而能源互聯網用戶對能源的需求類型是有限的，且可以被替代的，例如，大多數用戶對于電能的需求都是50Hz的交流電。因此，能源就近傳輸與使用即可充分、高效、經濟地滿足能源用戶的需求。并且，由于能源互聯網中“自能源”的出現，傳統的高度壟斷的能源生產傳輸行業壁壘被打破，“傳統的主流能源提供商”的能源生產權利被讓渡給傳統的能源消費階層。同時，能源就地生產、就地消費使傳統的能源長距離傳輸功能被極大弱化。對于普通能源消費群體，對比于傳統化石能源的專業性和大規模性，新能源的生產和獲得更加具備便利性和小規模性。并且，能源互聯網中新能源的普泛化使來自于能源消費終端的“草根能源用戶”能夠更加容易地通過局部互助來實現能源的部分自給自足。由于能源在傳輸過程中存在能量損耗的現象并且能源需求類型的有限性及可替代性，能源不可以也不需要具備能夠被網絡內任何一個用戶獲取的特點。

 

然而，這種限制并不意味著能源不能在全網內被任意交易。比如，西安的電能用戶指定要購買三峽電站發出的電能，電力公司完全可以與用戶簽訂電能交易合同，然而在供應電能時，并不需要真的從三峽電站進行電能調度，由于電能的可替代性，可以就近選擇電能供應商進行供電，滿足用戶用電需求，實現能源的高效、優化、經濟、環保利用。本質上，這是網絡內能源的二次分配過程。從這個角度看，能源可以通過全網內的能源優化與二次分配，在間接意義上虛擬地實現能源在全網內可達。

 

能源復制與儲能如何實現？

 

在互聯網中，信息可以被無限復制與存儲，其邊際成本為零，那么能源互聯網呢？

 

在當前的能源互聯網中，不是所有能源都能夠被無限復制與存儲，因為在能源復制與存儲過程中存在大量能量損耗，會間接產生能源資源的浪費與經濟損失。如傳統化石能源一定不能被無限復制與存儲，因為在化石能源復制與存儲過程中產生的能量損耗會產生相當大的邊際成本，且對環境增加負擔。然而，對于風能、太陽能等可再生能源而言，盡管其供能設備及儲能設備的固定建設成本不菲，但除此之外產生的每單位能量的成本較低，其邊際成本幾乎為零。因此，實際上風能、太陽能等可再生能源是可以被無限復制與存儲的。

 

 

隨著能源互聯網的發展，可再生能源接入的滲透率將大幅度提升；隨著能源互聯網的不斷完善，網內“自能源”的數量將會不斷增加。不同于傳統化石能源供應商，“自能源”主體以利用可再生能源為主，所以未來能源消費用戶對于傳統能源網絡和化石能源生產商的依賴必將極大降低，以可再生能源代替化石能源的能源消費結構變革必將實現。因此，在未來能源互聯網時代，當網絡內可再生能源的數量遠大于傳統化石能源時，無限復制與存儲能源的邊際成本將銳減，甚至減小到幾乎為零。那時，與互聯網中信息能夠被無限復制與存儲相同，能源互聯網中亦能實現能源的無限復制與存儲。

 

在未來的某個階段，鑒于風能、太陽能等可再生能源發電、復制與存儲的邊際成本幾乎為零這一特質，在能源互聯網中，利用風能、太陽能等可再生能源供能的用戶，是否可以在用能高峰時段，利用自己的可再生能源一定程度上實現自給自足，并將多余的能源與其他用戶共享；在低谷時段，將多余電能儲存以備用。更進一步地，當可再生能源占比越來越大的情況下，未來是否能在用能低谷等特定時段實現能源價格下調或者免費，如互聯網中的信息一樣，用戶能夠享用到免費的能源。

 

能源用戶和能源生產者之間真的能夠做到平等、面對面么？

 

在互聯網中，基于用戶廣泛對等參與的原則，任何一個用戶都可以發布信息，也可以接收信息。對于能源互聯網而言，“自能源”使每一個用戶構成一個小小的能源自給自足的生態環境。此時，用戶不再僅僅是一個能源的被動使用者，同時，也可能是一個潛在的能源提供者，至少，是一個具有交互能力的能源活動參與者。顯而易見，“自能源”的出現使能源互聯網內每一個用戶都可以成為能源“生產者”與“消費者”。

 

“自能源”將由傳統能源供應商主導的能源供應模式變革為由普通能源用戶自下而上主導的能源交互活動，將網絡中傳統的“點到面”的能源傳輸方式轉化為“點到點”的一種對等的能源傳輸理念。正如電商通過互聯網將產品的生產廠家與消費者直面一樣，通過能源互聯網中的“自能源”主體，也可以使得能源生產者與能源消費者面對面，省卻了中間的多重能源傳輸環節，降低了能源的傳輸成本。并且，“自能源”的能源產生主體來自傳統的能源底層，這些非主流的能源生產和傳輸者相對于傳統能源巨頭來說更為開放，具體體現為更強烈的非壟斷性、對等性、弱功利性和非化石能源趨優性。他們的參與帶有更少的競爭性和排他性，這將極大的促進多種能源的綜合最優利用和非化石能源的加速發展。除此之外，“自能源”的生產、傳輸、存儲、消費來自于不同的用戶群體，他們對于能源的產生、消費模式和需求各不相同，這種在一定區域內的能源差異性和互補性將有助于實現能源互聯網中不同“自能源”的能源平衡，降低能源傳輸成本，提高可再生能源的利用效率。而區域內“自能源”的社會熟悉程度將極大提高能源使用黏性，并提高“自能源”的相互信任程度。

 

筆者認為，當能源互聯網中的“自能源”主體逐漸增多以后，必將出現一個區域內的綜合“自能源”運營平臺，承擔起能源的轉換、最優分配；保障能源系統的安全運行和用戶獲得的能源品質；進行能源信息的預測、監控、傳輸；實現能源生產、消費及其相關服務費用的競價、結算；并讓“自能源”參與者加入分享與互動等一系列功能。

 

也許，未來的某一天，我們真的可以用上免費的能源。