文/陈欢
内容摘要:基于平台经济的能源互联网，通过发挥互联网在收集信息、分析数据、解析用户需求方面的优势，利用价格手段与即时交易平台，引导消费者改变消费模式，使能源互联网向综合能源解决方案平台转型。
关键词：能源互联网 平台经济 分布式能源生产
对能源互联网的认知与实践，总体上看主要有三个流派：第一个是能源主导派，代表是中国国家电网。它们强调以特高压等技术，汇聚全球新能源，使能源互相联网。第二个是分布式生产派。即强调分布式生产，在能源开采、配送和利用上从传统的集中式变为智能化的分散式，从而将全球的电网变成能源共享网络。第三个是互联网派。这个流派强调互联网在能源互联网的主导作用。德国的E-Energy计划以ICT（信息、通信和技术）为基础，提出在整个能源供应体系中实现完全数字化互联网及计算机控制和监测的目标。
我们认为，现有的能源互联网方案，以技术为支撑，强调各种能源的互联互通，其核心理念还是供给优先、中心主义。而基于平台经济的能源互联网，强调供需互动，通过发挥互联网在收集信息、分析数据、解析用户需求方面的优势，利用价格手段与即时交易平台，引导消费者改变消费模式，使能源互联网向综合能源解决方案平台转型。作为一个创新型的能源系统，能源互联网不单纯是智能电网的升级版，而是要利用互联网的理念、技术与实践，为全球能源发展提供一个新的解决方案。由此提出“基于平台经济的能源互联网”，即将能源相关的数据、信息、交易、分析、决策等集中到一个平台上，这个平台将所有能源相关的供应者、生产者、分配者与使用者连接起来，进行充分的信息交互，平台利用大数据、云计算、物联网、移动互联网等新一代信息技术，以及能源路由器、智能电网等能源新技术，实现能源使用的智能化、能源交易的直接化、能源传输的最优化。“基于平台经济的能源互联网”将实现以下九个方面的突破。
一、从单向到双向
现有的能源网络，强调能源从供应方到消费方的单向流动。在信息流动方面，现有的能源网络将信息与能量进行区分。信息流动较少，而且主要是单向的。“基于平台经济的能源互联网”重视能源与信息的双向流动。由于强调消费者同时也是分布式生产者，因此，建立双向的能源流动通道非常必要。虽然双向能源流动将增加系统的复杂性，但是，通过信息的双向流动，以及高速的处理平台，能源互联网能够实现自治。主要是成千上万个交易需求会带来大量的需求信息，唯有运用快捷高效、成本低廉的信息处理平台才可以满足信息量需求。
二、从集中到分散
现有能源网络建立了一个多层次的中心化网络系统。这种中心化的网络，结构相对简单，能够发挥能源生产的规模经济特性。但是，在能源互联网理念下，这种中心化网络将会被分布式的能源生产模式改变。从分布式能源生产模式看，在能源的分配与消费方面，仍有大量问题值得思考。分布式的能源生产之后，仍可以按照传统的中央调度模式，对分布式生产的能源进行调度，但是，这种模式会遇到巨大的挑战。能源网络作为有权网络的特征（传输过程中存在着开销），在分布式生产模式下，仍进行集中分配，其效率必定降低。因此，通过互联网，可将能源密度较低的可再生能源实现就近配置，微网结构将成为取代集中式分配网络的一种新型拓扑结构。例如，微电网凭借其灵活的运行方式、能量梯级利用、提供可定制电源等特性，能够协调控制分布式电源、储能与需求侧资源，从而保证分布式可再生能源的并网需求。
三、从过去到未来
现有的能源网络，强调基于消费者或用户过去的行为模式，进行能源投资、生产、分配等各个方面的决策。能源互联网强调利用大数据分析、云计算等技术，对消费者（用户）的行为进行研究，从而判断其未来可能的方案。以峰谷电价为例，现有的能源网络基于用户过去的行为，主观地设定一个价格，希望消费者根据这个被动的、静态的价格，对其行为作出调整。这种模式，在主观上是好的，但是，静态的价格机制，即使消费者作出反应，也是一种被动的调整，并不能使消费者达到最优。而且，在价格指引下，可能形成新的峰谷。而能源互联网通过利用大数据等技术，对用户的行为进行动态分析，对用户行为进行预测分析，并引导用户做出最优的行动安排，从而在最低的成本、最少的环境开销约束条件上，最好地满足用户的需求。
四、从供方到用户
传统的能源网络中，供应方处于绝对的主导地位。供应方根据其经验判断，自行决定能源投资、生产、输送、配售等诸多行动。在这里，供应方根据其对消费者行为的经验判断，自行作出决策。能源生产者与用户之间基本没有互动。
而根据能源互联网理念，用户的行为是供应方行为的出发点。对于用户行为，有多个途径进行调节。例如，成立于2007年的家庭能源管理企业Opower，主要为公用事业公司整合用户能耗数据，据此向用户提供定制化的用能、节能建议。这种途径主要是通过数据，使用户能够主动调整其行为。德国的E-Energy则试图在“面向耗电的发电”基础上加上“面向发电的耗电”。换句话说，就是改变以前按需生产的模式，通过E-Energy协调用户实现按照生产情况来进行消费。实践中则是通过将可转移负荷转移到非峰值时间，从而减少峰值负荷。该理论模式影响深远，对电网进行“平峰填谷”不仅可以节约大量的能源，提高电网效率，还可以抑制不断攀升的峰值负荷。
五、从黑箱到透明
传统的能源网络在供应端与消费端都处于黑箱状态。从供应端看，传统的能源网络对于具体的能源供应方案决策机制是相对不透明的，而且，其成本结构、定价机制等核心要素，对于用户而言，均不得而知。对于消费端而言，能源的具体消费习惯、使用模式、改进空间等诸多因素，相对供应端而言都是一个黑箱。对于用户来说，他们缺乏使用能源的专业知识，而作为供应端，又缺乏消费端的数据，因此，系统优化是建立在一个非常有限的数据集基础上。在能源互联网体系下，整个能源价值链范围内，从生产商、输送方、供配商、运营商一直到最终用户，其信息透明度都将大幅度提高。同时，各种各样的能源供应体系，包括各类分布式能源生产者，通过各种信息设备将其实现互联互通。而动态的信息沟通机制，确保了这种透明性的持续可实现。从监管机构看，利用互联网信息沟通的即时性特征，政府可通过能源数据分析研究的结果，与公众在能源安全状况等方面做到公开透明的沟通和交流，从而降低能源安全对经济社会的不稳定影响。
六、从线性到非线性
能源网络本身具有非线性系统的特征，但是，运营能源网络的企业，却都采取了线性思维。以电力工业为例，电力工业的基本特征都是线性的。从电力生产、电力输送、配电、售电、用电，构成一个线性的流水线。由于各个模块之间是相互分工的，在线性架构下，有利于标准化、规模化并维持低成本。但是这种线性系统不能实现数据共享，不能适应分布式能源生产模式，不利于大规模使用稳定性较差的可再生能源。在新的能源互联网架构下，商业形态的未来是差异、协同、分享、合作、自组织、开放的，这个过程不再如工业经济时代一样，构成一个线性的流程。能源从生产到消费的各个流程都将通过数据相互交错，相互影响，而构成一个非线性的过程。
七、从封闭到开放
传统的能源网络，从本质上是一个封闭的系统。在本质上，电力供需的生态系统过于封闭，从发电企业到电网企业，再从电网企业到达用户，实际上是个单链条的关系。而其他能源系统，如燃气系统、热力系统，也都处于封闭状态。这种封闭状态，有部分是因为能源系统的特性造成的，也有部分是因为体制因素造成的。
能源互联网要打造一个开放系统。这个系统可以面向用户开放，也可以面向生产者开放。最重要的是，通过网络平台的建设，将信息、业务、资金、调度等资源统一到平台上，而平台本身向生产者、用户、中间商、中介商、服务商等开放，这样，既确保了系统的安全性，满足能源网络本身的硬件要求，又能使系统最大限度地开放，使能源互联网成为闭环的生态系统。
八、从物质到信息
现有的能源网络，在系统设计方面，将安全放到了最高位置。但是，在维护系统安全方面，主要是基于硬性的东西，如电力负荷等安全因素。在能源调度等方面，重视静态的硬安全，强调以足够的冗余保证系统不出问题。对与能源系统安全具有重要意义的信息以及数据，并没有得到足够的重视。例如，在电力调度系统中，需要人从大量的数据中分析出相应的结果，再给系统分配负荷，即“人找数据”的过程。这个过程最大的问题在于，系统只能被动适应人的习惯，预警以及处理异常的速度依赖于人的水平。
而事实上，信息与数据将在越来越多的系统中。在能源互联网中，信息与能源融合，平台整合了各类数据，使数据与信息能够充分地代表着物理世界。而平台强大、实时、动态的处理能力，使数据实现自治，这样，数据能够及时动态地反馈到正确的有权限的人手中，从而实现“数据找人”的过程。这个过程使系统在一个动态水平上能够保持最佳状态，且其安全预警等也有足够的缓冲时间。同时，通过大数据与云计算等先进技术，使互联网具有更大范围的能源资源的调控和整合能力，可大大提高能源资源供给的灵活性和弹性，有效避免能源系统受到大的冲击。
九、从交易到平台
传统能源网络在交易方面效率较低，因为电网等中间商大多利用垄断地位，使交易处于不公平的状态。而生产商与最终用户，其利益在这种交易结构中容易受到伤害。例如，国家把售电权放开之后，各个售电公司将上网电价压低，但是，其最终售价并没有同步降低，这就说明了传统交易结构所存在的问题。新电改之后，国家电网公司和南方电网公司主导成立了各地政府服务性质的电力交易中心，这些交易中心能够发挥出多大的作用，值得怀疑。我们认为，在现有的交易结构下，增加中间交易主体，并不能解决交易结构对整个架构的不利影响问题。能源互联网建立集信息、调度、交易、业务、数据、分析、运营等于一体的平台。平台上诸多资源可以通过交易实现最优配置，这样，平台就能够将信息与能源融合起来，实现效率最高。■
主要参考文献
[1] 2016年世界发展报告:数字红利[R].世界银行集团,2016.
[2] 叶秀敏.平台经济的特点分析.[J].河北师范大学学报,2016(2).
[3] 郭永伟,程傲南.“互联网+”智慧能源:未来能源发展方向[J].经济问题,2015(11).
作者单位 国家电投集团科学技术研究院
编辑 谢若琪
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