能源互联网势头正猛 下游的“用能互联网”你了解吗？
能源问题是当前全社会密切关注的焦点问题，推行能源的全面变革，是实现能源高效、合理、可持续利用的必经途径。全面落实能源创新驱动变革战略，既要不断创新能源利用技术，加强对可再生、清洁能源的承接力度；又要打破传统体制，设计新的交易、互动机制，推动能源产业在各个环节的转型。互联网时代下的新一轮能源变革将会彻底转变能源的消费方式，大大提高能源的利用效率。因此，能源“产业互联网”与人们广泛熟知的“消费互联网”融合的“用能互联网”势在必行。城市日益完善的能源“产业互联网”与“消费互联网”，为发展“用能互联网”奠定了坚实的软硬件基础。
“互联网+能源”是能源变革发展的必经之路
能源互联网是在电力改革背景下提出的新一代能源系统，其基于互联网理念和技术，对传统的电力系统进行升级、改造。构建能源互联网，可以实现多种能源的互联互通，提高一、二次能源的综合利用效率；通过借鉴互联网及其扩展技术，实现能源的即插即用、路由共享，进一步拓展了分布式能源、微电网的应用前景；新的理念也会催生新的能源交易模式、新的用户互动机制。环境、经济、社会、技术和政策都是这一新概念提出和发展的强大动力。
在能源体系中，电力的品质最高、应用最广、可控性最强，电网作为电力产品传输、分配、交易的载体在能源网络中占据主导地位。但是，相比于煤炭、天然气等能源，电力的商业模式、电网互动机制还有很大的发展空间。实现全社会人员积极参与到电网的友好互动之中，也是能源改革中重要的一环。目前，“源-网-荷”互动更多的依赖于政策指令的引导，很难调动用户的积极性，并没有很好地解决电网的友好互动问题。
“互联网+用能”是城市能源转型的必争之地
能源互联网通过互联网理念改造能源产业生产、交易、融资、流通等环节，是能源的“产业互联网”，而这一部分对于传统的用能客户来说很陌生，极大阻碍了用户的积极参与。
在未来电力市场环境下，“智能用电”、“有用户思维”的用电模式必然带动用电客户的积极性。新的形势下，能源商品的持有者将不再单一，其涉及能源供应商、服务商、聚合商、消费者以及相关企业。基于这一点，“用能互联网”将用户所熟悉的“消费互联网”与现有的“产业互联网”进行有效的融合。为提高能源利用效率，引入市场竞争性机制，以具有交易、流通职能的能量元为基础，同时借鉴“用户至上”、“体验至上”的互联网思维，构建公平、自由的“用能互联网”互动平台，以及“用能互联网”与电网的友好互动机制。
什么是“用能互联网”
互联网的迅猛发展深深影响着人类生产、生活的各个方面。能源作为经济、社会发展的物质基础，探索、实现其和互联网的高效融合模式已成为当前研究的热点。以新能源技术和信息技术高度耦合为特征的“能源互联网”，在力图以互联网的概念对能源产业进行升级改造，尽管这一改造涉及生产、交易、融资、流通等各个环节，但其本质是能源的“生产互联网”。随着智能终端的普及，云计算、大数据的拓展，以及工业自动化程度的加深，用能侧能源的生产与消费日益交织耦合在一起。
用能互联网是消费互联网和产业互联网紧密融合的产物。用能互联网以能量元为基础，以互联网、大数据、云计算及其他前沿信息通信技术为纽带，以高效化和绿色化用能为目标，实现以市场为主导的用能资源的优化配置，是用能资源与信息技术高度融合的“互联网+”用能系统。在用能互联网中，能量元作为一个基本单元，是具有物理和经济双重属性的商品。能量元具有多种形态，包括单一用能形态（比如空调等家电设备）、多用能形态、发电厂形态、发用一体化形态、微电网形态以及聚合商形态等。
用能互联网具有以下特征：核心内涵是消费互联网与产业互联网的高度融合；具有可交易的能量元商品；实现“三流融合”的数据是其核心价值；基于商业规则交易；可参与能源调控；可被形态多样的能源服务商拥有；不受区域位置限制。从上述特征可以看出，用能互联网最重要的核心内涵是消费互联网和产业互联网的高度融合，即两个区域网络之间实现信息的共享利用，利用数据交互实现优化资源配置，即通过数据共享实现能源利用情况的数据化、透明化，最终实现生产部门高收益以及用户高舒适的双赢。
高效的运行模式是实现用能客户、用能厂商、用能服务商之间信息互联的关键。用能互联网的运行机制是，在能源生产的产业链上将每一个节点抽取出形成不同的能量元，并将这些存在于不同服务商、电力公司、售电公司、能源企业、居民、商业用户中的能量元，通过移动终端接入公共电商平台或专业电商平台，从而带动用能客户参与市场交易。
用能互联网与电网的友好互动
用能互联网下，能源供应商、能源服务商、能源聚合商、能源消费者，统称为能量元。电网作为用能互联网中重要的组成部分，实现用能客户与电网的友好互动是解决能源供需矛盾的有效方式。“源-网-荷”互动在技术上实现了电源、电网、负荷之间的友好互动和快速协调，提高了发电响应效率，激发了可中断负荷响应潜力。但是仅靠政策指令，用能客户难以积极参与到与电网的互动中，需要在用能互联网体系框架下引入市场竞争，建立基于互联网思维的互动平台，形成科学合理的互动机制。
用能互联网下，用于互动的信息流多种多样，主要为三个方面的互动。第一，业务流互动方面。包括传统业务的互动：业扩报装、用电信息采集、线损管理等；电网新业务的互动：多渠道缴费、有序用电、电力光纤入户、电动汽车充电设施申办等；增值业务的互动：水电气集中抄收、智能家电控制、能耗监测与能效诊断等。第二，能量流互动方面。包括用户侧的互动：分布式电源接入、储能元件接入、电动汽车“即插即用”等；供给侧的互动：智能化“虚拟电厂”、绿色电力认购等；电网侧的互动：智能用电互动体系、运营模式研究、联合供需响应等。第三，信息流互动方面。包括用能信息的互动：用电状况、电价电费、能效分析等；非用能信息的互动：智能家居、智能小区、家庭安防、小区医疗、园区生产计划等。
用能互联网下，电网公司将发挥宏观调控的作用，掌控各个互动环节的能量流、业务流、信息流，协调市场的运作。电网能源服务平台或需求侧管理系统与能量元、能源服务商通过能量流的交换、业务流交换、信息流的交换，实现物理的协同和价值的体现。此时，能源企业拥有三个数据流的数据，能源服务商拥有两个数据流的数据，其他的用能客户拥有交易性的数据。
用能互联网实验/试验/示范系统
笔者在相关部门的推动下依托教育领域的能量领跑者示范工程建立了河海大学校园区的实验/试验/示范平台。联合校园内的水电气，安装集中式、分布式空调，并安装分布式太阳能、地热能及其储能，建立校园用能互联网系统。同时，在相关电力公司的支持下安装用能互动系统和用电APP，在该平台内可进行能量元价格模拟，虚拟交易模拟，协调控制模拟，激励机制模拟，多形态能源组合模拟，以此实验/试验/示范用能互联网及其与电网的友好互动。
用能互联网基于消费互联网和产业互联网的高度融合，是城市能源变革的重要载体，其基本要素如下：用能互联网是实现能源互联网的基本元素，是消费互联网与产业互联网的融合；能量元是用能互联网的基本核子，能量元的能量当量价值是形成交易价格的核心要素；用能客户与能源厂商、能源服务商在互联网市场机制下机会平等。（作者系第十一届全国政协委员、河海大学副校长）
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