□ 文/經(jīng)濟(jì)學(xué)者、中國(guó)經(jīng)濟(jì)體制改革研究會(huì)公共政策研究部高級(jí)研究員 管清友

或許在不遠(yuǎn)的將來(lái)，分布式能源將取代集中式能源供應(yīng)，成為未來(lái)能源工業(yè)發(fā)展的主力軍之一。

莫兆/供圖

“云計(jì)算”是一種新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式，其核心思想是將爆炸式的互聯(lián)網(wǎng)信息數(shù)據(jù)資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個(gè)資源池向用戶(hù)提供服務(wù)。“云計(jì)算”的演變和發(fā)展正推動(dòng)著世界進(jìn)入一個(gè)云時(shí)代，并對(duì)現(xiàn)代能源工業(yè)發(fā)展帶來(lái)了啟示。目前，“云電力”、“云能源”的概念業(yè)已由國(guó)內(nèi)專(zhuān)家提出，但尚無(wú)統(tǒng)一、清晰的定義。我個(gè)人理解，“云能源”就是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化、智能化的能源網(wǎng)對(duì)各種形式的能源資源進(jìn)行管理和調(diào)度，形成一個(gè)能源資源池向用戶(hù)提供服務(wù)。“云能源”是整個(gè)能源工業(yè)生產(chǎn)和消費(fèi)方式的變革，不僅僅是傳統(tǒng)電網(wǎng)的智能化。在云時(shí)代，各種能源形式自由地接入能源系統(tǒng)，“云能源”具備幾個(gè)基本特征—

能源生產(chǎn)模式的分布式和共享性。隨著分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展，能源生產(chǎn)不僅僅是能源企業(yè)的“專(zhuān)利”，能源生產(chǎn)者越來(lái)越“草根化”。在傳統(tǒng)化石能源時(shí)代，能源供應(yīng)依靠集中生產(chǎn)、集中配置，一般消費(fèi)者很難參與能源生產(chǎn)過(guò)程，只能“被動(dòng)”消費(fèi)。隨著可再生能源的跨越式發(fā)展以及大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的進(jìn)步，能源消費(fèi)者也可以生產(chǎn)能源或擁有能源資產(chǎn)。即便是在傳統(tǒng)的油氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，由于非常規(guī)油氣資源（頁(yè)巖氣、煤層氣、致密砂巖氣、生物沼氣等）的分布更加分散，不像常規(guī)油氣資源那樣大規(guī)模集中在某一地區(qū)，因此，以分布式開(kāi)發(fā)和本地化利用為特征的分布式能源系統(tǒng)將取代以集中生產(chǎn)和被動(dòng)消費(fèi)為特征的傳統(tǒng)能源系統(tǒng)。普通家庭和個(gè)人將不再單純是能源的消費(fèi)者，同時(shí)也成為能源的生產(chǎn)者和銷(xiāo)售者。正如個(gè)人微型計(jì)算機(jī)的普及并逐漸取代巨型計(jì)算機(jī)的統(tǒng)治地位一樣，或許在不遠(yuǎn)的將來(lái)，分布式能源將取代集中式能源供應(yīng)，成為未來(lái)能源工業(yè)發(fā)展的主力軍之一。屆時(shí)，區(qū)域、社區(qū)、企業(yè)甚至建筑物內(nèi)的能源供應(yīng)將實(shí)現(xiàn)共享，能源交易將頻繁發(fā)生。例如，通過(guò)分布在用戶(hù)端的熱、電、冷聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)，可以在發(fā)電的同時(shí)利用余熱余壓供暖、制冷、提供熱水等，大大提高能源利用效率。雖然個(gè)人和單個(gè)設(shè)備的能源生產(chǎn)能力有限，但當(dāng)每一個(gè)企業(yè)、每一棟建筑、每一個(gè)家庭都能參與可再生能源生產(chǎn)的時(shí)候，整個(gè)能源系統(tǒng)和傳統(tǒng)的能源生產(chǎn)消費(fèi)方式將被徹底改變。

能源傳輸方式的智能化和集成化。風(fēng)電和光伏發(fā)電為代表的可再生能源屬于間歇性能源，受自身物理特性和天氣等因素影響很大，發(fā)電出力不穩(wěn)定。因此，在開(kāi)放和互聯(lián)的信息交互共享模式基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)可再生能源電力傳輸?shù)闹悄芑?、集成化至關(guān)重要。IBM提出了“高精度清潔發(fā)電預(yù)測(cè)解決方案”，可以對(duì)微觀(guān)區(qū)域內(nèi)云層、降雨量、風(fēng)速、風(fēng)向、氣壓、溫度等作出快速和準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)?；谔鞖忸A(yù)報(bào)結(jié)果，同時(shí)結(jié)合電廠(chǎng)布局、機(jī)組特性和歷史數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)風(fēng)機(jī)處理和光伏發(fā)電功率，從而提高風(fēng)力、光能發(fā)電的可靠度，增強(qiáng)電網(wǎng)接入的穩(wěn)定性。不過(guò)，在儲(chǔ)能技術(shù)和電網(wǎng)傳輸技術(shù)出現(xiàn)革命性進(jìn)步以前，可再生能源對(duì)電力的貢獻(xiàn)仍將處于輔助性地位，穩(wěn)定的、非間歇的能源仍是電力供應(yīng)的主體。光電纜的發(fā)展將為“云能源”時(shí)代的能源傳輸?shù)於ㄎ锢砘A(chǔ)。光電纜是將金屬導(dǎo)線(xiàn)和光纖有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，同時(shí)、同路、同走向傳輸電能與光信息的一體化傳輸介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)電力流、業(yè)務(wù)流、信息流的一體化融合。由光電纜為代表的傳輸介質(zhì)組成光電網(wǎng)，以光電網(wǎng)為基礎(chǔ)可以實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)、信息網(wǎng)、傳感網(wǎng)、計(jì)量網(wǎng)、保護(hù)網(wǎng)、控制網(wǎng)、視頻網(wǎng)等的集成化，在智能化基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)合一。

能源傳輸體系的模塊化和并行化。實(shí)現(xiàn)了智能化、智慧化和介質(zhì)革命的交互式電網(wǎng)（或智能電網(wǎng)）是“云能源”的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是未來(lái)全球電網(wǎng)的基本模式。我把它稱(chēng)之為“云電網(wǎng)”，以區(qū)別于今天我們看到的“智能電網(wǎng)”?！霸齐娋W(wǎng)”是在物理電網(wǎng)之上，建立基礎(chǔ)信息溝通平臺(tái)，將相關(guān)的設(shè)備、裝置、系統(tǒng)、用戶(hù)、員工、電能等互動(dòng)起來(lái)。通過(guò)對(duì)需求側(cè)的隨需訪(fǎng)問(wèn)和智能分析，從而實(shí)現(xiàn)更智慧、更科學(xué)、更優(yōu)化的電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)管理，以實(shí)現(xiàn)更高的安全保障、更可控的節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)?！霸齐娋W(wǎng)”不是由統(tǒng)一的骨干電網(wǎng)和微網(wǎng)組成，而是各個(gè)地區(qū)性、區(qū)域性、局部性的電網(wǎng)模塊并聯(lián)，構(gòu)成堅(jiān)固、互補(bǔ)、靈活的電網(wǎng)系統(tǒng)。各個(gè)模塊電網(wǎng)自成一體，并行運(yùn)行，不同模塊電網(wǎng)之間的電力可以交易，功率不足可以從其他模塊電網(wǎng)回流電力。就像Web3.0之下，信息數(shù)據(jù)可以在不同模塊之間進(jìn)行搜索、交換，也可以通過(guò)第三方信息平臺(tái)同時(shí)對(duì)多個(gè)來(lái)源的信息進(jìn)行整合使用?！霸齐娋W(wǎng)”在創(chuàng)建開(kāi)放的系統(tǒng)和共享的信息模式基礎(chǔ)上，整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，從時(shí)間、機(jī)構(gòu)、電價(jià)類(lèi)型、用電類(lèi)型等角度對(duì)用電量、售電量、用電負(fù)荷等指標(biāo)進(jìn)行全面分析，發(fā)現(xiàn)各行業(yè)用電量的構(gòu)成特點(diǎn)，企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)基本態(tài)勢(shì)，為科學(xué)地進(jìn)行電力需求預(yù)測(cè)和電力投資決策提供合理的依據(jù)，最終實(shí)現(xiàn)能源替代和兼容利用。

能源接入的自由化和標(biāo)準(zhǔn)化。“云電網(wǎng)”既要適應(yīng)大型電源基地的接入,還要適應(yīng)各類(lèi)分布式電源地接入;除了考慮分層分區(qū)的電源接入,還要考慮分散式接入。同時(shí),未來(lái)電網(wǎng)在規(guī)范電源接入技術(shù)要求和功能后,將具備穩(wěn)定、無(wú)縫、無(wú)擾、自動(dòng)地接入電源的能力。在“云電網(wǎng)”中，微電網(wǎng)模塊是規(guī)模較小的分散的獨(dú)立系統(tǒng)，既可以孤立運(yùn)行也可以與大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行。微網(wǎng)中分布式能源主要用于區(qū)域內(nèi)部負(fù)荷的供能，通過(guò)建立區(qū)域能源中心向特定建筑群（如學(xué)校、醫(yī)療中心、商業(yè)中心等）提供能源。微網(wǎng)模塊將燃?xì)廨啓C(jī)、風(fēng)電、光伏發(fā)電、燃料電池、儲(chǔ)能設(shè)備等分布式能源并在一起，直接接在用戶(hù)側(cè)，實(shí)現(xiàn)建筑物之間、企業(yè)之間的連接和能源共享。而通過(guò)公共的標(biāo)準(zhǔn)化的模型和接口實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)模塊之間連接進(jìn)行能源交換，避免了傳統(tǒng)的微網(wǎng)與骨干電網(wǎng)直接連接而給骨干電網(wǎng)造成沖擊。即便是較大的電網(wǎng)模塊，也可以不再考慮可再生能源功率輸出不穩(wěn)定的沖擊，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的即插即拔和自由互動(dòng)。能源接入的自由化和標(biāo)準(zhǔn)化使得各種可再生能源自由接入不同電網(wǎng)模塊，將顯著增加清潔能源在能源供應(yīng)中的比重。同時(shí)，不同大小的電網(wǎng)模塊之間標(biāo)準(zhǔn)化接入可以實(shí)現(xiàn)互為備用，保證接入后電網(wǎng)的安全運(yùn)行和調(diào)度。

“云能源”的模式現(xiàn)在還處于設(shè)想階段，也面臨技術(shù)、商業(yè)化等諸多障礙和挑戰(zhàn)。

能源消費(fèi)的互動(dòng)式和個(gè)性化?！霸颇茉础毕M(fèi)系統(tǒng)（如汽車(chē)、熱力系統(tǒng)等）將以電力為基礎(chǔ)，終端能源將逐步以電力為主。傳統(tǒng)的電力供應(yīng)由發(fā)電企業(yè)發(fā)電，電網(wǎng)公司進(jìn)行送電和配電管理。整個(gè)能源生產(chǎn)消費(fèi)過(guò)程是集中的、封閉的、剛性的，用戶(hù)基本上沒(méi)有什么太多的選擇能力。智能電表改變了傳統(tǒng)的電力供應(yīng)方式，實(shí)現(xiàn)了能源消費(fèi)的互動(dòng)式和個(gè)性化。通過(guò)智能電表雙向、實(shí)時(shí)、高速的數(shù)據(jù)讀取，不僅電力公司可以讀到用戶(hù)的電表，用戶(hù)也能看到整個(gè)城市的電力供求情況，從而為自己的用電進(jìn)行規(guī)劃。自動(dòng)調(diào)節(jié)家用電器在不同電價(jià)時(shí)段的運(yùn)行。智能電表能將太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源電力直接接入到家庭用電負(fù)荷或納入微電網(wǎng)模塊并進(jìn)一步接入到大的模塊電網(wǎng)。此時(shí)，能源消費(fèi)方也成為了能源供應(yīng)方。而通過(guò)密布各個(gè)環(huán)節(jié)的傳感器，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與用戶(hù)的互動(dòng)。智能電表也是互聯(lián)網(wǎng)的路由器，電力部門(mén)可以據(jù)此以其終端用戶(hù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行通信、運(yùn)行寬帶業(yè)務(wù)或傳播電視信號(hào)。這樣作為消費(fèi)者不管是工業(yè)、商業(yè)還是民用，都參與到電力運(yùn)營(yíng)，并得到更多的服務(wù)和進(jìn)行選擇的權(quán)利，消費(fèi)者主權(quán)也將得以實(shí)現(xiàn)。

“云能源”的模式現(xiàn)在還處于設(shè)想階段，也面臨技術(shù)、商業(yè)化等諸多障礙和挑戰(zhàn)。但與“云計(jì)算”一樣，“云能源”同樣強(qiáng)調(diào)消費(fèi)者主權(quán)，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的服務(wù)功能，強(qiáng)調(diào)通過(guò)技術(shù)進(jìn)步實(shí)現(xiàn)智能化、交互式、商業(yè)化。國(guó)內(nèi)外一些企業(yè)也已經(jīng)開(kāi)始了大膽的嘗試，并出現(xiàn)了很多成功的案例?；蛟S，未來(lái)的“云能源”模式并非我們今天所設(shè)想的景象，就像我們無(wú)法在Web1.0時(shí)代想象Web3.0一樣。但是，人類(lèi)的每一次進(jìn)步，都與能源系統(tǒng)的變革，特別是能源技術(shù)的進(jìn)步有關(guān)。在嚴(yán)峻的資源環(huán)境挑戰(zhàn)之下，人類(lèi)通過(guò)能源技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)融合改變傳統(tǒng)的能源生產(chǎn)和消費(fèi)方式是大勢(shì)所趨，這股潮流也是不可阻擋的。