能源互聯網是以互聯網理念構建的新型信息—能源融合“廣域網”。

能源互聯網之所以被稱為是互聯網，是因為它充分體現了互聯網的特征和理念。能源互聯網的核心是互聯網思維，是以用戶為中心的分散式合作共享精神。作為第三次工業革命的核心概念，能源互聯網不僅僅是單純的能源+互聯網，能源互聯網的根本不同則在于其采用互聯網理念、方法和技術實現能源基礎設施架構本身的重大變革，使得能量的開放互聯與交換分享可以跟互聯網信息分享一樣便捷，能源互聯網中用戶既是能源的消費者，又是能源的生產者。

我們認為新電改將開啟能源互聯網時代，核心是以用戶為中心的分散式合作共享精神，微網、分布式、電動汽車和儲能受益，建議緊抓兩大新機遇。

體制性變革開啟能源互聯網。在原本電力體制下市場化作用無法得到發揮，電價形成機制不順，交易平臺不完善，在這種情況下無從談起用戶端的互動參與，新電改放開配售電側，強調電機定價市場化及交易系統獨立，為能源互聯網的推進打下堅實基礎。

用戶為中心的分散式合作共享精神。1)微網是能源互聯網的核心組成細胞單元，將迎來真正的高速發展期，在能源互聯網這張新型信息—能源融合的“廣域網”中，“主干網”是大電網，而微網等能量自治單元則構成了“局域網”;2)分布式光伏將成為能源互聯網時代最重要的能源來源之一，只有分布式光伏最貼近用電主體，能靈活調控以滿足用戶對能源的不同需求，隨著新電改的推行，分布式運營商有望拿到售電牌照，由節能服務商變成售電主體，破除分布式轉售電的制度性障礙;3)電動汽車是能源互聯網的關鍵組成部分，充電設施發揮接口作用，電動車可實現儲能功能，互聯網將顛覆新能源汽車商業模式，預計未來5年電動汽車將迎來60%以上的復合高速增長;4)儲能在改善能源互聯網質量，提高系統穩定性和提升經濟效益方面有巨大作用，是系統中不可缺少的組成部分，近期看好鉛炭，中長期看好鋰電，高成本是最大制約因素，政策扶持是關鍵。

跟緊兩條主線緊抓新機遇。1)配售電側市場化，用戶的深度參與孕育新商業模式：開放售電牌照開啟萬億市場，體制變革釋放紅利，輕資產、高盈利的服務型行業有望崛起，開放互動將成為能源互聯的核心亮點，用戶定位的根本性轉變導致了能源互聯網實現了能源和信息的雙向自由流動，形成廣泛的C2C模式。2)大數據應用將成為能源互聯網的潮流：有了智能電網的數字化基礎，能源互聯網帶來的不僅是互聯網理念對能源行業的根本性變革，而且也會隨之產生爆炸式的信息數據，在智能電網的基礎上能源互聯網將達成大數據背景下的超個體能源生產和使用分析。

1.新電改破局，擁抱能源互聯網

1.1新電改破局，擁抱能源互聯網

體制性改革是迎來能源互聯網時代的關鍵前提。能源互聯網做為第三次工業革命的核心概念，不僅僅是單純的能源+互聯網，它的核心是互聯網思維，是以用戶為中心的分散式合作共享精神。只有配售電側放開及交易系統獨立后能源互聯網才有實現的可能。

新電改方案為能源互聯網的發展進一步掃清了障礙。新電改方案按照“管住中間、放開兩頭”的體制架構，可以概括為“三放開、一獨立、三加強”，即：新增的配售電市場放開、放開輸配以外的經營性電價、公益性調節性以外的發電計劃放開、交易機構相對獨立、加強政府監管，強化電力統籌規劃，強化和提升電力安全高效運行和可靠性供應水平。毋庸置疑，新電改有利于掃除分布式能源發展的體制性障礙，方案中提出的建立相對獨立的交易機構，發用電計劃改革和售電側市場化改革對于能源互聯網的發展奠定了堅實的制度支撐和保障。

1.2能源發展面臨的挑戰

能源互聯網是傳統能源行業被逼入絕境后的一次窮則思變。能源互聯網是在能源發展面臨巨大挑戰的背景下提出的。

能源需求不斷增長：進入二十一世紀以來，我國乃至全球范圍內的能源消費總量快速增長且波動性日益擴大、傳統化石能源資源制約、傳統化石能源供應成本不斷上升而新能源供應成本持續下降，加之長期消耗化石能源帶來的氣候變暖和環境惡化問題越來越嚴重。

表1：2012~2040年世界及主要地區能源消費年均增長率預測

 

氣候變暖，環境惡化：化石能源燃燒是全球溫室氣體排放的主要來源，其燃燒產生的二氧化碳占人類活動溫室氣體排放的56.6%。石能源燃燒排放大量的煙塵等污染物，導致霧霾頻發。近年來中國連續出現污染范圍廣、持續時間長、污染程度嚴重、污染濃度累積迅速的區域性霧霾天氣。

1.3國外能源互聯網的蓬勃發展

歐洲主要通過探索實踐項目推進能源互聯網的發展。德國于2008年宣布了全面轉向可再生能源的戰略目標，在智能電網的基礎上進行為期4年的E-Energy計劃，其目標是建立一個基于信息和通信技術實現自我調控的智能化能源系統。

表2：德國E-Energy計劃項目詳情

 

美國以智能電網建設為先導推動能源互聯網建設。美國智能電網技術主要應用在智能電網平臺、電網監控和管理、智能計量、需求方管理、集成可再生能源、充電式油電混合動力車或純電動汽車等方面。早在2008年，美國科羅拉多州的波爾得就完成了智能電網的一期工程，成為全美第一個智能電網城市。此外，通用、IBM、西門子和谷歌等大企業都積極加入到美國智能電網的建設中。

2.能源互聯網的核心是互聯網思維

2.1能源互聯網

能源互聯網是以互聯網理念構建的新型信息—能源融合“廣域網”。它以大電網為“主干網”，以微網、分布式能源等能量自治單元為“局域網”，以開放對等的信息—能源一體化架構真正實現能源的雙向按需傳輸和動態平衡使用，因此可以最大限度的適應新能源的接入。雖然能源形式多種多樣，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勢，未來能源基礎設施在傳輸方面的主體必然還是電網，因此未來能源互聯網基本上是互聯網式的電網。

圖2：能源互聯網的基本架構和組成元素

 

通俗的說，人們在自己家里、辦公室里、工廠里生產出自己的綠色能源(比如電)，并在“能源互聯網”上與大家分享，就像現在我們在網上發布、分享消息一樣。任何一個能源生產者都能夠將所生產的能源通過一種外部網格式的智能型分布式電力系統與他人分享。

2.2微網：能源互聯網的核心組成單元

微網、分布式能源等能量自治單元構成了“局域網”。微網或分布式能源的接入、互聯和調度比較靈活，但存在供電不穩定等問題;大電網供電穩定但無法適應大量新能源的靈活接入和動態調度。而能源互聯網可以起到銜接作用，綜合兩方面的優勢。能源互聯網采取自下而上分散自治協同管理的模式，與目前集中大電網模式相輔相成，符合電網發展集中與分布相結合的大趨勢。微網是是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統。核心要素是分布式電源、儲能和電動汽車。分布式電源最大化資源效能，通過對光伏分布式發電和風能分布式發電等分布式電源有效地利用閑置資源(例如：光照充足地閑置屋頂)，為用電系統提供穩定和充足的電力資源。而儲能技術在微電網中起到的作用包括(1)提供短時供電(2)電力調峰(3)改善微電網電能質量(4)提升微電源性能。

2.3分布式光伏：能源互聯網時代的關鍵能源來源

分布式光伏將成為能源互聯網時代最重要的能源來源之一。分布式電源應用是能源互聯網的重要基礎，其分布地域廣泛、建設周期短，可就近利用，避免電力在輸電過程中的損耗，更重要的是，分布式光伏發展潛力極大，而且只有分布式光伏最貼近用電主體，能靈活調控以滿足用戶對能源的不同需求。未來大量的分布式能源接入，將打破發電方的壟斷，顛覆能源行業的商業模式。目前分布式光伏的商業模式以第三方租賃(美國模式)和PPA模式(中國模式)為主。自發自用比例不確定是分布式推廣難的關鍵問題，《關于分布式光伏發電項目管理暫行辦法的通知》允許開發區內的分布式轉售電，但一直沒有制度性保障。隨著新電改的推行，分布式運營商有望拿到售電牌照，由節能服務商變成售電主體，破除分布式轉售電的制度性障礙。如果改革順利，用電方能在分布式電源構建的能源體系中自由選擇電力來源，而分布式運營商可充分保證運營收益率。

圖3：自發自用比例對ROE的影響顯著

 

圖4：分布式裝機將迎來快速發展

 

新能源運營具有很強金融屬性，把能源互聯網和金融結合起來，借助互聯網金融渠道，或顛覆行業格局。未來運營商有望攜手互聯網巨頭，以20年電站收費權做質押推出理財產品，定價比同期銀行存款利率高出一定百分比，安全性方面通過善后基金、保險和銀行授信解決。目前運營商仍處于籌備和摸索期，但未來將成為一種趨勢。

2.4儲能：能源互聯網不可或缺的環節

儲能在改善能源互聯網質量，提高系統穩定性和提升經濟效益方面有巨大作用，是系統中不可缺少的組成部分。特別是平抑大規模清潔能源發電接入電網帶來的波動性，提高電網運行的安全性、經濟性、靈活性。鉛炭循環壽命與鋰電接近，但成本僅為鋰電1/3，綜合穩定性、安全性和經濟性比較突出，預計是近幾年最切實可行的儲能技術之一,鋰電儲能潛力大，大規模推廣有待技術進一步成熟,鈉硫電池技術被日本NGK壟斷，國內尚無較為成熟的廠商。近期看好鉛炭，中長期看好鋰電。高成本是最大制約因素，政策扶持是關鍵。

圖5：2020年儲能需求預測(不考慮車載儲能)

 

2.5電動汽車：融入互聯網是大勢所趨

新能源汽車將是能源互聯網領域的重要組成。電動汽車本質上是移動儲能的裝置，通過充電實現與能源互聯網的銜接。同時，電動車有望成為電腦、手機之后的第三個信息入口，電動車的購置、充放電和運營都可以圍繞互聯網展開。未來通過光伏和風力發電獲得的清潔能源電力經過能源互聯網的調配后，可用于電動汽車的充電，實現清潔能源利用的閉路循環。

互聯網將顛覆新能源汽車商業模式。業內用互聯網思維做電動汽車的典型是時空汽車，以互聯網運營思維和科技型資本為雙重杠桿，推動傳統汽車行業從產業鏈構成、生產銷售模式和利益分配格局的全方位變革。

圖6：國內新能源汽車銷量將迎來快速增長

 

3.兩大新機遇涌現

3.1配售電側市場化，用戶的深度參與孕育新商業模式

能源互聯網之所以被稱為是互聯網，是因為它充分體現了互聯網的特征和理念。1.能源互聯網有著互聯網一般連接的廣泛性。用戶從一個單獨的設備，到一個家庭、一棟樓宇、一個園區都可以平等地連接到這個網絡當中。2.能源互聯網像互聯網一樣，核心都是用戶思維，使得消費者與生產者平等參與。能源互聯網打破了傳統能源電力行業的信息不對稱，使得信息更加透明化，能源消費者獲得更大的話語權。3.能源互聯網中能源和信息像互聯網中的信息一般自由流動。依托能源互聯網，可以形成綜合服務平臺，開展豐富的多元化服務，拉動上下游及相關產業的快速發展，推動形成良性發展的產業生態園。

能源互聯網與智能電網的本質區別在于個體用戶的定位。智能電網雖然將電力流和信息流高度融合，但是生產者和消費者的定位沒有改變，電力仍然是由傳統生產者流向傳統消費者。而能源互聯網中用戶既是能源的消費者，又是能源的生產者。定位的根本性轉變導致了能源互聯網實現了能源和信息的雙向自由流動。若采用互聯網領域的概念來描述，智能電網是B2C，而能源互聯網則是C2C。

開放互動式的能源互聯網，體現了以用戶為中心、分散式合作共享的互聯網精神。能源互聯網一改傳統的能源配置模式，不再是壟斷電力企業自上而下地集中式解決配置問題，而變革為讓消費者也參與到能源生產消費鏈條的每一個環節中，讓消費者能夠自主選擇所用電力來源，并且允許消費者不僅消費電力，還能利用自家的分布式光伏電站生產電力，銷售電力，打造一個開放的生態體系，吸引更多的參與者進入能源價值鏈。

高度智能通過廣泛使用信息網絡、廣域測量、高速傳感、高性能計算、智能控制等技術，實現各層網架和各個環節的高度智能化運行，自動預判、識別大多數故障和風險，具備故障自愈能力;通過信息實時交互支撐整個網絡中各種要素的自由流動，真正實現能源在各區域之間的高效配置。

圖7：“放兩頭、管中間”實現后的“發-輸配-售”產業鏈

 

售電牌照放開，開啟萬億市場，用戶側孕育新商業模式。本次新電改最大的亮點之一就是新增售電的放開。2014年中國全社會用電總量達5.5萬億度，對應的售電市場容量達幾萬億。我們認為用戶側放開后將孕育多種新商業模式，能源和信息的流動從單向轉向雙向，系統運行從B2C轉向C2C。

圖8：從托管服務向高端增值服務延伸

 

3.2大數據應用將成為能源互聯網的潮流

能源互聯網帶來的不僅是互聯網理念對能源行業的根本性變革，而且也會隨之產生爆炸式的信息數據。數據應用將成為能源互聯網的潮流。大數據分析技術是從超過傳統數據庫處理能力的海量數據中，提取重要的有價值信息的技術。對于能源互聯網乃至全球能源互聯網，資源、電網運行、用戶等信息從原來的一個地區擴大到國家乃至全球范圍，數據信息量猛增，大數據分析技術的運用對于更好地管理和運行能源互聯網具有及其重要的現實意義。如果用互聯網的思維來看待，能源互聯網所帶來的用戶參與度的大幅提升和數據信息的爆炸發展可以產生很多增值服務空間，比如對銀行的貸款模型支撐，或者對投資用戶的投資行為論證等等，而這些很可能才是能源互聯網的真正入口所在。能源互聯網將達成大數據背景下的超個體能源生產和使用分析。(案例德國Parstream平臺)

表3：物聯網實時大數據分析在能源領域的應用