所謂能源互聯(lián)網(wǎng)是一種互聯(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),具有設(shè)備智能、多能協(xié)同信息對(duì)稱、供需分散、系統(tǒng)扁平、交易開放等主要特征。美國著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家杰里米?里夫金認(rèn)為:“在在即將到來的時(shí)代,我們將需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng),讓億萬人能夠在自己的家中、辦公室里和工廠里生產(chǎn)綠色可再生能源。多余的能源則可以與他人分享,就像我們現(xiàn)在在互聯(lián)網(wǎng)上分享信息一樣”。

能源互聯(lián)網(wǎng)其實(shí)是以互聯(lián)網(wǎng)理念構(gòu)建的新型信息能源融合“廣域網(wǎng)”,它以大電網(wǎng)為“主干網(wǎng)”,以微網(wǎng)為“局域網(wǎng)”,以開放對(duì)等的信息能源一體化架構(gòu),真正實(shí)現(xiàn)能源的雙向按需傳輸和動(dòng)態(tài)平衡使用,因此可以最大限度地適應(yīng)新能源的接入。微網(wǎng)是能源互聯(lián)網(wǎng)中的基本組成元素,通過新能源發(fā)電、微能源的采集、匯聚與分享以及微網(wǎng)內(nèi)的儲(chǔ)能或用電消納形成“局域網(wǎng)”。大電網(wǎng)在傳輸效率等方面仍然具有無法比擬的優(yōu)勢(shì),將來仍然是能源互聯(lián)聯(lián)網(wǎng)中的“主于網(wǎng)”。雖然電能源僅僅是能源的一種,但電能在能源傳輸效率等方面具有無法比擬的優(yōu)勢(shì),未來能源基礎(chǔ)設(shè)施在傳輸方面的主體必然還是電網(wǎng),因此未來能源互聯(lián)網(wǎng)基本上是互聯(lián)網(wǎng)式的電網(wǎng)。能源互聯(lián)網(wǎng)把一個(gè)集中式的、單向的電網(wǎng),轉(zhuǎn)變成和更多消費(fèi)者互動(dòng)的電網(wǎng)。

事實(shí)上,美國和歐洲早就有能源互聯(lián)網(wǎng)的研究計(jì)劃。2008年美國在北卡州立大學(xué)建立了研究中心,希望將電力電子技術(shù)和信息技術(shù)引入電力系統(tǒng),在未來配電網(wǎng)層面實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)理念。他們效仿網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心路由器,提出了能源路由器的概念,并且進(jìn)行了原型實(shí)現(xiàn),利用電力電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的控制,利用通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)路由器之間對(duì)等交互,其“未米電能傳輸與管理系統(tǒng)”(futurerenewable electric delivery and management system，F(xiàn)REEDM)從技術(shù)層面提出了能源互聯(lián)網(wǎng)的概念,并開展了配電系統(tǒng)能源互聯(lián)網(wǎng)研究。2012年,歐盟理事會(huì)在“促進(jìn)歐洲領(lǐng)跑新工業(yè)革命”的研討會(huì)上明確提出第三次工業(yè)革命將圍繞能源互聯(lián)網(wǎng)而展開。其中,德國聯(lián)邦政府經(jīng)濟(jì)和技術(shù)部在2008年提出能源互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃與“E-Energy”理念,重點(diǎn)是將信息通信技術(shù)和能源領(lǐng)域結(jié)合起來,建立一個(gè)基于信息通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)能源體系數(shù)字化互聯(lián)的高效能源系統(tǒng)。“E-Energy”計(jì)劃2020年在電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)信息網(wǎng)絡(luò)覆蓋,通過互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)使能源網(wǎng)絡(luò)中所有元素進(jìn)行協(xié)調(diào)工作。2010年,日本啟動(dòng)“智能能源共同體”計(jì)劃,開展能源和智能電網(wǎng)等領(lǐng)城的研究;2011年,日本通過提供異步連接、協(xié)調(diào)局域網(wǎng)內(nèi)部以及不同局域網(wǎng)系統(tǒng)研制數(shù)字電網(wǎng)路由器,從而統(tǒng)籌管理一定范圍區(qū)域內(nèi)的電力,并通過電力路由器調(diào)度地區(qū)電力。目前,日本數(shù)字電網(wǎng)聯(lián)盟已在肯尼亞未通電地區(qū)開展數(shù)字電網(wǎng)路由器試驗(yàn)研究。韓國在首爾等城市開展智能能源城市示范,如“智能首爾2015”等。2014年,國家電網(wǎng)公司事長劉振亞在電氣與電子工程師學(xué)會(huì)電力與能源協(xié)會(huì)2014年會(huì)上進(jìn)一步提出構(gòu)建全球能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展思路,并指出能源問題具有全局性和廣泛性,只有統(tǒng)等全球能源資源開發(fā)、配置與利用,才能實(shí)現(xiàn)能源清潔替代和電能替代，保障全球能源的高效、可持續(xù)供應(yīng)。

能源互聯(lián)網(wǎng)的提出是基于現(xiàn)有的能源基礎(chǔ)設(shè)施,融合先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)和可再生能源發(fā)電技術(shù),實(shí)現(xiàn)多種能源的廣域智能優(yōu)化配置。能源互聯(lián)網(wǎng)的建立將克服大規(guī)模清潔能源在接入、傳輸和控制等方而的瓶頸,推動(dòng)清潔能源的大規(guī)模利用與分享,實(shí)現(xiàn)多種能源的可持續(xù)開發(fā)利用。能源互聯(lián)網(wǎng)是在搭建能源互聯(lián)開放平臺(tái)的基礎(chǔ)上，以電網(wǎng)為核心基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施,形成一個(gè)涉及智能電網(wǎng)、智能氣網(wǎng)、智能熱網(wǎng)和電氣化交通網(wǎng)的復(fù)雜多網(wǎng)流系統(tǒng)。

能源互聯(lián)網(wǎng)的主要特征包括可再生、分布式、互聯(lián)性、開放性、智能化。①可再生,可再生能源是能源互聯(lián)網(wǎng)的主要能量供應(yīng)來源，可再生能源發(fā)電具有間歇性、波動(dòng)性,其大規(guī)模接入對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生沖擊,從而促使傳統(tǒng)的能源網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型為能源互聯(lián)網(wǎng);②分布式,由于可再生能源的分散特性,為了最大效率地收集和使用可再生能源,需要建立就地收集、存儲(chǔ)和使用能源的網(wǎng)絡(luò),這些能源網(wǎng)絡(luò)單個(gè)規(guī)模小,分布范圍廣,每個(gè)微型能源網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成能源互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)節(jié)點(diǎn);③互聯(lián)性,大范圍分布式的微型能源網(wǎng)絡(luò)并不能全部保證自給自足,需要互聯(lián)起來進(jìn)行能量交換才能平衡能量的供給與需求,能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)注將分布式發(fā)電裝置、儲(chǔ)能裝置和負(fù)載組成的微型能源網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)起來,而傳統(tǒng)電網(wǎng)更關(guān)注如何將這些要素“接進(jìn)來”;④開放性,能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該是一個(gè)對(duì)等、扁平和能量雙向流動(dòng)的能源共享網(wǎng)絡(luò),發(fā)電裝置、儲(chǔ)能裝置和負(fù)載能夠“即插即用”,只要符合互操作標(biāo)準(zhǔn)，這種接入是自主的,從能量交換的角度看沒有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)比其他節(jié)點(diǎn)更重要;⑤智能化,能源互聯(lián)網(wǎng)中能源的產(chǎn)生、傳輸、轉(zhuǎn)換和使用都應(yīng)該具備一定的智能。