基于現(xiàn)有的能源基礎設施，可再生能源資源在傳輸和利用等方面仍存在瓶頸，因此，我們嘗試運用先進的信息和互聯(lián)網的理念和技術，與可再生能源技術相結合，構建能源互聯(lián)網，希望提出一條實現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展的并具有可行性的技術路線。

能源互聯(lián)網把一個集中式的、單向的電網，轉變成和更多的消費者互動的電網。

　　美國著名經濟學家杰里米·里夫金的第三次工業(yè)革命和能源互聯(lián)網的提法最近引起廣泛關注。杰里米·里夫金認為：“在即將到來的時代，我們將需要創(chuàng)建一個能源互聯(lián)網，讓億萬人能夠在自己的家中、辦公室里和工廠里生產綠色可再生能源。多余的能源則可以與他人分享，就像我們現(xiàn)在在網絡上分享信息一樣。”

　　能源互聯(lián)網其實是以互聯(lián)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”，以微網為“局域網”，以開放對等的信息能源一體化架構，真正實現(xiàn)能源的雙向按需傳輸和動態(tài)平衡使用，因此可以最大限度地適應新能源的接入。微網是能源互聯(lián)網中的基本組成元素，通過新能源發(fā)電、微能源的采集、匯聚與分享以及微網內的儲能或用電消納形成“局域網”。大電網在傳輸效率等方面仍然具有無法比擬的優(yōu)勢，將來仍然是能源互聯(lián)網中的“主干網”。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，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(lián)網基本上是互聯(lián)網式的電網。能源互聯(lián)網把一個集中式的、單向的電網，轉變成和更多的消費者互動的電網。

　　事實上，美國和歐洲早就有能源互聯(lián)網的研究計劃。2008年美國就在北卡州立大學建立了研究中心，希望將電力電子技術和信息技術引入電力系統(tǒng)，在未來配電網層面實現(xiàn)能源互聯(lián)網理念。效仿網絡技術的核心路由器，他們提出了能源路由器的概念，并且進行了原型實現(xiàn)，利用電力電子技術實現(xiàn)對變壓器的控制，路由器之間利用通信技術實現(xiàn)對等交互。德國在2008年也提出了E-Energy理念和能源互聯(lián)網計劃。

　　能源互聯(lián)網對現(xiàn)有技術提出了更高更多的要求。首先，能源互聯(lián)網系統(tǒng)體系架構和其中的信息能源融合機制還需要深入研究。能源路由器是能源互聯(lián)網實現(xiàn)的核心，但能源的路由比信息要復得多，主要體現(xiàn)在存儲和控制的難度上。儲能相當于能源互聯(lián)網中的緩存，經濟可行的大規(guī)模儲能仍然是技術難點，效率、充放電次數、成本、容量等問題還有待解決。電力電子技術是實現(xiàn)能源互聯(lián)網控制的主要手段，按照用戶的需要以指定電壓和頻率控制電力的傳輸仍然是技術難點，電力電子變壓器和傳統(tǒng)變壓器相比仍然有效率、容量和可靠性等方面的瓶頸問題。最后是分散協(xié)同式的能量管理，傳統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)需要在能源互聯(lián)網的基礎上實現(xiàn)一個能源信息實時采集、處理、分析與決策的能量管理系統(tǒng)。總之，要徹底實現(xiàn)能源互聯(lián)網關鍵性技術的產業(yè)化的確還有很長的路要走。但從我們已掌握的技術看，從簡單到復雜，逐步集成創(chuàng)新來實現(xiàn)能源互聯(lián)網的原型系統(tǒng)和示范工程，還是具有一定的現(xiàn)實可行性的。

　　能源技術本身所面臨的瓶頸，需要新理念、新方法和新思路的指導，能源互聯(lián)網不僅僅是電網的信息化和智能化，也是互聯(lián)網理念引導下的能源基礎設施變革，可以最終實現(xiàn)信息能源基礎設施的一體化。

　　（作者系清華信息科學與技術國家實驗室公共平臺與技術部主任，主要從事分布式計算技術及其在能源電力等領域的應用研究。）