劉　凡, 別朝紅， 劉詩(shī)雨， 李更豐

(1. 西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院， 陜西省西安市 710049； 2. 陜西省智能電網(wǎng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 西安交通大學(xué), 陜西省西安市 710049)

0　引言

能源危機(jī)、氣候變化、環(huán)境污染對(duì)傳統(tǒng)能源系統(tǒng)和人類社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生巨大沖擊，亟須推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命來(lái)解決能源可持續(xù)供應(yīng)問(wèn)題，因此能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)運(yùn)而生。美國(guó)著名學(xué)者里夫金最早提出能源互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)想，并指出能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)具有以可再生能源為主要一次能源、支持超大規(guī)模分布式發(fā)電系統(tǒng)與分布式儲(chǔ)能系統(tǒng)接入、基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)廣域能源共享以及支持交通系統(tǒng)的電氣化四大特征[1]。能源互聯(lián)網(wǎng)概念的提出為提高能源綜合利用效率、促進(jìn)可再生能源大規(guī)模利用、改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)及實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提供了新的技術(shù)手段。

目前，能源互聯(lián)網(wǎng)尚未形成統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的定義，然而能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展目標(biāo)、基本架構(gòu)及主要特征等核心理念[2-4]在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界已達(dá)成初步共識(shí)。與傳統(tǒng)單一的電力、天然氣等能源系統(tǒng)相比，能源互聯(lián)網(wǎng)在供給形式、物理網(wǎng)絡(luò)、用戶需求及信息技術(shù)等方面發(fā)生了明顯的變化，主要包括以下幾個(gè)方面。

1)支持多類型能源的綜合供給，實(shí)現(xiàn)以電能為核心，包含可再生能源、化學(xué)能、熱能等多種能源形式的互相轉(zhuǎn)化與利用。

2)實(shí)現(xiàn)多能源網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)集成，形成以電力網(wǎng)絡(luò)為樞紐，涵蓋天然氣管網(wǎng)、供熱網(wǎng)絡(luò)、交通網(wǎng)絡(luò)及多類型儲(chǔ)能設(shè)備的一體化能源耦合系統(tǒng)。

3)支持海量分布式設(shè)備接入，實(shí)現(xiàn)分布式能源供給，推動(dòng)分布式可再生能源的大規(guī)模利用。

4)實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)的廣泛參與，具有開放、互聯(lián)、共享、對(duì)等、即插即用和以用戶為中心等重要特征。

5)強(qiáng)調(diào)信息技術(shù)的深度融合，以信息物理系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)廣域信息互動(dòng)下的能源共享。

然而，在能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過(guò)程中，由于傳統(tǒng)電力、天然氣等能源行業(yè)的封閉性、各類能源運(yùn)行特性的固有差異及不可忽視的技術(shù)壁壘等原因，短時(shí)間內(nèi)在物理層面上實(shí)現(xiàn)多類型能源系統(tǒng)的聯(lián)合規(guī)劃和運(yùn)行較為困難。因此，為了推動(dòng)能源革命的進(jìn)程，可以首先從市場(chǎng)角度切入，以價(jià)格激勵(lì)為手段，通過(guò)實(shí)際的供需關(guān)系來(lái)促進(jìn)能源的綜合利用和高效配置。

能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)并不是傳統(tǒng)電力、天然氣、區(qū)域熱/冷等單一能源市場(chǎng)的簡(jiǎn)單疊加，而是基于能源互聯(lián)網(wǎng)核心理念對(duì)市場(chǎng)模式的一種創(chuàng)新。本文首先提出能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的初步定義，結(jié)合能源商品的特殊性明確能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的建設(shè)目標(biāo)，并將其與傳統(tǒng)單一的能源市場(chǎng)進(jìn)行對(duì)比；其次，從主體結(jié)構(gòu)、客體結(jié)構(gòu)、時(shí)間結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)4個(gè)層面構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)體系；之后，對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的交易方式及運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行詳細(xì)分析；最后，對(duì)推動(dòng)能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題和研究展望進(jìn)行總結(jié)歸納。

1　能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的基本概念與特點(diǎn)

為了更好地實(shí)現(xiàn)多能源互補(bǔ)，提高能源利用率，能源互聯(lián)網(wǎng)提出了引入競(jìng)爭(zhēng)、建立市場(chǎng)的新要求。本節(jié)首先給出能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的初步定義，之后結(jié)合能源商品的特殊性，提出能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的建設(shè)目標(biāo)，并比較其與傳統(tǒng)單一能源市場(chǎng)的異同點(diǎn)。

1.1　能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的初步定義和建設(shè)目標(biāo)

能源互聯(lián)網(wǎng)的核心理念可以概括為多能互補(bǔ)、多網(wǎng)耦合、支持大規(guī)模分布式設(shè)備接入、用戶側(cè)廣泛參與及信息技術(shù)的深入融合?；谀茉椿ヂ?lián)網(wǎng)的核心理念，本文提出了能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的初步定義：能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)是在能源互聯(lián)網(wǎng)背景下，以信息技術(shù)為支撐，以分布式主體為主要參與者，通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)現(xiàn)電力、天然氣、熱/冷、可再生能源等多類型能源綜合交易及優(yōu)化配置的機(jī)制。

能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)建設(shè)的關(guān)鍵在于還原能源的商品屬性。然而與一般商品相比，能源商品具有其特殊性[5]，具體表現(xiàn)在：①能源商品是關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的重要戰(zhàn)略物資，具有一定的公益性和管制性；②能源商品多屬耗竭性資源，具有很強(qiáng)的稀缺性；③能源商品的交易依賴于管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施，具有網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)屬性以及時(shí)空連續(xù)性；④能源商品的生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程不可避免對(duì)環(huán)境造成污染和破壞，具有負(fù)外部性。

因此，從能源商品的特殊性出發(fā)，結(jié)合能源互聯(lián)網(wǎng)的核心理念，能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的建設(shè)目標(biāo)可以總結(jié)歸納為：①打破傳統(tǒng)單一能源市場(chǎng)的壁壘和慣性，促進(jìn)以電能為核心的多能源廣泛共享和綜合利用；②實(shí)現(xiàn)能源供需動(dòng)態(tài)平衡，提供安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的能源產(chǎn)品；③利用互聯(lián)網(wǎng)思維，打造多元化、分散化能源供給和靈活化、個(gè)性化能源消費(fèi)的市場(chǎng)格局；④激勵(lì)新能源技術(shù)引入市場(chǎng)以及能源企業(yè)的自我革新，實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

1.2　傳統(tǒng)單一能源市場(chǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)

近年來(lái)，能源市場(chǎng)逐步解除管制，尤其是電力、天然氣市場(chǎng)發(fā)生了結(jié)構(gòu)性的調(diào)整以及重組[6]。不同于電力、天然氣的大規(guī)模集中供應(yīng)，熱/冷市場(chǎng)廣泛存在分散供應(yīng)和區(qū)域集中供應(yīng)兩種形式。其中，分散供應(yīng)通過(guò)自備的鍋爐、熱泵、蓄冷器等設(shè)備滿足自身用熱/冷需求；區(qū)域集中供應(yīng)通過(guò)熱力管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)某一地區(qū)的供暖/制冷，其對(duì)應(yīng)的區(qū)域熱/冷市場(chǎng)為本節(jié)主要討論對(duì)象。與傳統(tǒng)單一的電力、天然氣、區(qū)域熱/冷市場(chǎng)相比，能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)在建設(shè)目標(biāo)、市場(chǎng)類型、影響因素等方面具有明顯的相同點(diǎn)，具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

1)傳統(tǒng)能源市場(chǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的基本建設(shè)目標(biāo)都是打破壟斷、引入競(jìng)爭(zhēng)，通過(guò)還原能源的商品屬性實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，提高能源利用效率。

2)由于能源商品固有的公益性、管制性及稀缺性，完全競(jìng)爭(zhēng)很難實(shí)現(xiàn)，因此傳統(tǒng)能源市場(chǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)都屬于非完全競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)。

3)實(shí)現(xiàn)能源商品的正常流通是傳統(tǒng)能源市場(chǎng)和能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的根本任務(wù)，因此能源的傳輸與儲(chǔ)存特性是市場(chǎng)建設(shè)的重要影響因素。

然而，與傳統(tǒng)單一的電力、天然氣、區(qū)域熱/冷市場(chǎng)相比，能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)還有很多不同之處，如表1所示，其特殊性可以總結(jié)為以下4個(gè)方面。

表1　傳統(tǒng)單一能源市場(chǎng)與能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)對(duì)比Table 1　Comparison between traditional single energy market and Energy Internet market

1)支撐多類型能源的綜合交易

實(shí)現(xiàn)多能源的綜合交易是能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的重要目標(biāo)，而電、氣、熱等多能源耦合使得市場(chǎng)主體與交易對(duì)象更加多元化，并催生了新的種類。

2)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模分布式主體的市場(chǎng)參與

分布式風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能及天然氣分布式能源等分布式設(shè)備的大量接入對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)提出了無(wú)差別對(duì)待市場(chǎng)參與主體、實(shí)現(xiàn)其對(duì)等互聯(lián)與能源共享的要求[7]。因此，與傳統(tǒng)能源市場(chǎng)的寡頭壟斷屬性相比，能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)進(jìn)一步開放，競(jìng)爭(zhēng)性顯著增強(qiáng)，形成了壟斷競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)。隨之而來(lái)，能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)不再有交易規(guī)模限制，進(jìn)出市場(chǎng)更容易，博弈程度也更復(fù)雜，博弈將延伸到小型分散化市場(chǎng)主體。

3)支持靈活、智能的能源消費(fèi)

用戶側(cè)市場(chǎng)參與度顯著提高，主要體現(xiàn)在購(gòu)買能源的自主選擇權(quán)增加、參與需求側(cè)響應(yīng)的積極性增強(qiáng)以及用戶分布式能源共享成為可能。因此，用戶的用能需求出現(xiàn)較大差異，催生了個(gè)性化、定制化的能源服務(wù)，促進(jìn)了能源消費(fèi)向靈活性、智能化方向發(fā)展。

4)信息技術(shù)依賴程度提高

能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)對(duì)信息技術(shù)的依賴程度進(jìn)一步提高。信息的采集、傳輸、計(jì)算、分析和共享技術(shù)為市場(chǎng)運(yùn)行提供決策支持，而信息安全也成為交易可靠性的重要保障。

2　能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)體系設(shè)計(jì)

借鑒一般商品的市場(chǎng)體系，本節(jié)按照主體結(jié)構(gòu)、客體結(jié)構(gòu)、時(shí)間結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)4個(gè)層次對(duì)能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)體系進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.1　主體結(jié)構(gòu)

能源互聯(lián)網(wǎng)是包含電、氣、熱等多類型能源的復(fù)雜耦合系統(tǒng)，數(shù)量眾多、種類豐富的元件導(dǎo)致了多元化的市場(chǎng)主體。能源互聯(lián)網(wǎng)可以按照能源的生產(chǎn)環(huán)節(jié)(源)—能源的傳輸環(huán)節(jié)(網(wǎng))—能源的消費(fèi)環(huán)節(jié)(荷)進(jìn)行劃分[8]，各環(huán)節(jié)催生的市場(chǎng)主體見表2。

表2　能源互聯(lián)網(wǎng)各環(huán)節(jié)包含的元件與市場(chǎng)主體Table 2　Components and market players of different subsystems in Energy Internet

基于能源互聯(lián)網(wǎng)“源—網(wǎng)—荷”的整體架構(gòu)，市場(chǎng)主體應(yīng)包括能源供應(yīng)商、能源傳輸商及能源用戶。此外，為了保證能源交易的正常有序進(jìn)行，能源零售商和市場(chǎng)管理者同樣不可缺少。因此，能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)主體結(jié)構(gòu)可以劃分為“供—輸—售—用—管”5個(gè)部分。

1)“供”。能源供應(yīng)商主要生產(chǎn)或提供電、氣、熱等能源商品，有集中式和分布式兩種，包括供電商、供氣商、供熱商以及提供多能源的綜合供應(yīng)商等。

2)“輸”。能源傳輸商為各類能源商品的流通提供強(qiáng)有力的物質(zhì)基礎(chǔ)，包括輸配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商、天然氣管道運(yùn)營(yíng)商以及供熱網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商等。

3)“售”。能源零售商主要從批發(fā)市場(chǎng)購(gòu)買能源商品并銷售給終端用戶，包括電、氣、熱等單一零售商以及綜合能源零售商等。除此之外，大量分布式能源生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)存設(shè)備的出現(xiàn)，催生了能源服務(wù)商這一新型市場(chǎng)主體[9]。能源服務(wù)商用于管理和經(jīng)營(yíng)各類分布式能源或者為用戶提供各種增值服務(wù)，包括能源微網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商，分布式風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能裝置、電動(dòng)汽車/充電樁、天然氣分布式能源等靈活性資源運(yùn)營(yíng)商以及能源咨詢、管理、信息服務(wù)公司。例如：隨著電、氣、熱等儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展，將會(huì)新興一批儲(chǔ)能公司利用能源價(jià)差套利或者為用戶提供儲(chǔ)能租賃業(yè)務(wù)。

4)“用”。在能源互聯(lián)網(wǎng)模式下，用戶積極參與需求側(cè)管理，增加了需求側(cè)資源的可控性。此外，用戶不再是單純的能源消費(fèi)者，也可以生產(chǎn)和出售能源，形成了新的“產(chǎn)消型能源用戶”[3]。例如：帶有自備熱電廠的工業(yè)用戶可以將多余的發(fā)電量和熱量賣給其他用戶；擁有屋頂光伏的居民用戶可以在用電高峰時(shí)期為其他用戶提供電能，緩解用電壓力。產(chǎn)消型能源用戶的出現(xiàn)有利于增強(qiáng)能源消費(fèi)的需求彈性，極大地提高了需求側(cè)的市場(chǎng)參與度。

5)“管”。能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)安全有效運(yùn)行需要完善的技術(shù)和政策支持。由于電力、管道天然氣等能源商品對(duì)于時(shí)空連續(xù)性具有很強(qiáng)的要求，因此必須建立多級(jí)能源調(diào)度機(jī)構(gòu)從而實(shí)現(xiàn)能源供需的實(shí)時(shí)平衡，保證能源質(zhì)量，維護(hù)能源輸送的安全性。除此之外，有必要成立多類型交易中心確保不同能源交易的順利完成，并建立市場(chǎng)監(jiān)管部門制定和規(guī)范市場(chǎng)行為活動(dòng)，促進(jìn)市場(chǎng)的健康有序發(fā)展。

值得注意的是，能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)是在現(xiàn)有能源市場(chǎng)基礎(chǔ)上建立和發(fā)展的，因此存在兼具不同主體性質(zhì)的市場(chǎng)參與者，例如具有配電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)業(yè)務(wù)的電力零售商、擁有儲(chǔ)氣租賃服務(wù)的天然氣管道運(yùn)營(yíng)商、可同時(shí)提供能源商品和增值服務(wù)的能源零售商等。

2.2　客體結(jié)構(gòu)

市場(chǎng)客體即用于市場(chǎng)交換活動(dòng)的各種交易對(duì)象，能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)中商品種類豐富多樣。

1)基本能源商品。電、氣、熱等多類型能源商品是能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)中最核心的交易對(duì)象。電商品為不計(jì)發(fā)電形式的電量和容量，熱商品同樣為不計(jì)產(chǎn)熱形式的熱量。天然氣商品為氣量，可以分為管道天然氣、液化天然氣(LNG)及壓縮天然氣。其中管道天然氣的流通依賴于天然氣網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，是能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的關(guān)注重點(diǎn)。能源消費(fèi)本質(zhì)是獲取生產(chǎn)和生活所需的光、熱以及動(dòng)力，電、氣、熱等商品只是能源的外在形式，在一定程度上可以相互轉(zhuǎn)化或替代。因此，用戶能源需求可以用“一體化能源商品”來(lái)描述，即將電、氣、熱需求用Btu等單位統(tǒng)一化，從而催生更為自由靈活的能源交易。

2)輔助服務(wù)商品。為了完成能源商品輸送、保證能源商品質(zhì)量以及維護(hù)系統(tǒng)安全運(yùn)行所采取的一切輔助措施都屬于輔助服務(wù)。多能耦合導(dǎo)致能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的輔助服務(wù)商品更加多元化，主要包括電、氣、熱等各類型備用，電壓和氣壓支撐，可中斷或可控制負(fù)荷以及黑啟動(dòng)等。

3)增值服務(wù)商品。隨著能源互聯(lián)網(wǎng)中產(chǎn)消型能源用戶的增多以及市場(chǎng)參與意識(shí)、節(jié)能環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，用戶不再單純局限于能源消費(fèi)，而是出現(xiàn)了對(duì)增值服務(wù)的新需求。各類負(fù)荷和新能源的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)、不同類型用戶的用能行為分析以及用能方案的定制化咨詢管理等增值服務(wù)商品都將為客戶帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益以及別致的用能體驗(yàn)。而信息技術(shù)與能源系統(tǒng)的深度融合也為基于數(shù)據(jù)分析的各種增值服務(wù)商品提供了有力的技術(shù)支持。

4)金融衍生商品。能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)化程度越高，能源的金融屬性越凸顯。為了進(jìn)一步增加交易的流動(dòng)性、降低市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)，開發(fā)合理的金融衍生商品不可或缺。例如：電、氣、熱等能源期貨和期權(quán)，電、氣、熱等能源輸送權(quán)以及碳排放權(quán)等環(huán)境權(quán)益類金融衍生商品對(duì)于促進(jìn)能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的穩(wěn)定繁榮以及實(shí)現(xiàn)全社會(huì)的節(jié)能減排起到重要的作用。

2.3　時(shí)間結(jié)構(gòu)

按照交易時(shí)間尺度的不同，能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)可以分為短期、中期和長(zhǎng)期市場(chǎng)。短期市場(chǎng)為現(xiàn)貨市場(chǎng)，根據(jù)交易商品的不同，對(duì)應(yīng)的時(shí)間范圍也不盡相同。對(duì)于電力交易，由于電能不能大規(guī)模儲(chǔ)存，其生產(chǎn)、輸送、分配以及使用必須同時(shí)完成，因此電力現(xiàn)貨市場(chǎng)一般由日前、日內(nèi)以及實(shí)時(shí)市場(chǎng)組成[10]。與電力相比，天然氣具有易于大規(guī)模儲(chǔ)存的特點(diǎn)，目前主要有管道儲(chǔ)氣、LNG儲(chǔ)氣及地下儲(chǔ)氣三種方式[11]。因此，天然氣現(xiàn)貨交易一般指30 d以內(nèi)(最長(zhǎng)不超過(guò)3個(gè)月)的短期交易[12]。考慮到電、氣、熱等能源商品傳輸和儲(chǔ)存特性的差異，將短期市場(chǎng)繼續(xù)分為實(shí)時(shí)、日前以及數(shù)天三個(gè)階段。為了有效規(guī)避現(xiàn)貨市場(chǎng)中普遍存在的價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)，需要在能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)中建立遠(yuǎn)期市場(chǎng)及期貨市場(chǎng)。遠(yuǎn)期和期貨市場(chǎng)都屬于中長(zhǎng)期市場(chǎng)，區(qū)別主要在于交易合約是否標(biāo)準(zhǔn)化。

能源互聯(lián)網(wǎng)中不同時(shí)間尺度市場(chǎng)涉及的商品類型，即市場(chǎng)客體結(jié)構(gòu)與時(shí)間結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如表3所示。作為最核心的交易對(duì)象，電、氣、熱等基本能源商品的交易普遍存在于短期、中期和長(zhǎng)期市場(chǎng)。輔助服務(wù)商品種類繁多，借鑒電力輔助服務(wù)市場(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)[13]，對(duì)于需求量變化不大、供應(yīng)量主要由設(shè)備特性決定的輔助服務(wù)商品，主要建立中長(zhǎng)期市場(chǎng)，例如:可中斷/控制負(fù)荷以及黑啟動(dòng)服務(wù)等。而對(duì)于短時(shí)間內(nèi)需求變化很大、市場(chǎng)交易受供應(yīng)量變化影響較大的輔助服務(wù)商品，一般建立短期現(xiàn)貨市場(chǎng)。例如:目前電力備用的交易主要在日前和實(shí)時(shí)市場(chǎng)中開展，且備用和能量聯(lián)合出清模式得到了廣泛的應(yīng)用[14-15]。此外，各類型增值服務(wù)商品主要在短期市場(chǎng)中交易，而金融衍生商品適用于中長(zhǎng)期市場(chǎng)。

表3　能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)客體結(jié)構(gòu)與時(shí)間結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)關(guān)系Table 3　Correspondence of object structure and temporal structure in Energy Internet market

2.4　空間結(jié)構(gòu)

按照市場(chǎng)范圍、交易規(guī)模、參與主體及能源類型的不同，能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的空間結(jié)構(gòu)可以劃分為“中央集中市場(chǎng)—區(qū)域分布市場(chǎng)”兩個(gè)層級(jí)。中央集中市場(chǎng)負(fù)責(zé)廣域能源互聯(lián)網(wǎng)中的大規(guī)模能源交易，類似于能源批發(fā)市場(chǎng)，參與主體需要達(dá)到一定的規(guī)模，例如集中式能源供應(yīng)商、能源大用戶等，市場(chǎng)準(zhǔn)入困難。區(qū)域分布市場(chǎng)負(fù)責(zé)區(qū)域能源互聯(lián)網(wǎng)中的自由對(duì)等交易，類似于能源零售市場(chǎng)，參與主體無(wú)規(guī)模限制，例如分布式能源供應(yīng)商等，市場(chǎng)準(zhǔn)入容易。中央集中市場(chǎng)和區(qū)域分布市場(chǎng)的參與者，即市場(chǎng)主體結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如圖1所示。與電力、天然氣相比，熱力最大的不同點(diǎn)在于不能遠(yuǎn)距離傳輸，因此熱/冷交易全部在區(qū)域分布市場(chǎng)中開展，中央集中市場(chǎng)只涉及電力、天然氣的大規(guī)模交易。

圖1　能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)主體結(jié)構(gòu)與空間結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)關(guān)系Fig.1　Correspondence of subject structure and spatial structure in Energy Internet market

綜上所述，本文構(gòu)建了以“供—輸—售—用—管”主體結(jié)構(gòu)、“基本能源—輔助服務(wù)—增值服務(wù)—金融衍生商品”客體結(jié)構(gòu)、“短期—中期—長(zhǎng)期市場(chǎng)”時(shí)間結(jié)構(gòu)和“中央集中—區(qū)域分布市場(chǎng)”空間結(jié)構(gòu)為核心的能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)體系。

3　能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)交易機(jī)制

為了保證市場(chǎng)的公平、公開，需要依據(jù)能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)體系，制定合理的交易機(jī)制。根據(jù)第1節(jié)中能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的初步定義，能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)交易機(jī)制主要研究適用于電、氣、熱等多類型能源綜合交易的交易方式以及運(yùn)行機(jī)制。

3.1　能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的交易方式

市場(chǎng)交易方式主要有雙邊交易和集中交易兩種，以多類型能源綜合交易為研究對(duì)象，能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)交易方式應(yīng)以雙邊交易為主，并設(shè)置必要的集中交易環(huán)節(jié)。該交易方式適用于電、氣、熱等不同類型能源的單獨(dú)交易以及組合交易。

雙邊交易是指交易雙方自主協(xié)商簽訂合同，約定在未來(lái)的某一確定時(shí)間、按照事先商定的價(jià)格、以預(yù)先確定的方式買賣一定數(shù)量的某種標(biāo)的物[13]。因此，雙邊合同的要素主要包括交易標(biāo)的(例如電/氣/熱等能量、輔助服務(wù)、增值服務(wù)或金融商品)、交易數(shù)量、交割時(shí)間、交割價(jià)格以及交割方式(例如物理或金融合同)等。雙邊交易是能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的基本交易方式，普遍適用于非實(shí)時(shí)的短期市場(chǎng)以及中長(zhǎng)期市場(chǎng)。

由于能源互聯(lián)網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的不準(zhǔn)確性、設(shè)備故障停運(yùn)的隨機(jī)性以及網(wǎng)絡(luò)傳輸容量的有限性等因素，雙邊合同規(guī)定的交易量與實(shí)際需求量間往往存在不平衡。為了保證能源供需的實(shí)時(shí)平衡，在短期市場(chǎng)尤其是實(shí)時(shí)市場(chǎng)必須設(shè)置集中交易環(huán)節(jié)。集中交易是指市場(chǎng)參與者根據(jù)報(bào)價(jià)規(guī)則向市場(chǎng)組織者，如交易中心報(bào)價(jià)，交易中心按照競(jìng)價(jià)規(guī)則統(tǒng)一進(jìn)行市場(chǎng)出清，并確定每個(gè)市場(chǎng)參與者的中標(biāo)量和中標(biāo)價(jià)格[13]。因此，集中交易的關(guān)鍵在于制定合理的報(bào)價(jià)規(guī)則和競(jìng)價(jià)規(guī)則?？紤]到天然氣、熱力具有較大慣性，能源互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)市場(chǎng)針對(duì)不同類型能源的出清周期有所差異，例如：天然氣、熱力的集中交易可以每1 h進(jìn)行一次出清，電力集中交易可以參考美國(guó)中西部電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商(MISO)電力實(shí)時(shí)市場(chǎng)交易機(jī)制[16]，出清結(jié)果每5 min滾動(dòng)一次。

能源互聯(lián)網(wǎng)不同時(shí)間尺度市場(chǎng)適宜采用的交易方式如表4所示。隨著能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的不斷成熟，為了進(jìn)一步還原能源的商品屬性，除實(shí)時(shí)市場(chǎng)以外，其余市場(chǎng)集中交易的成分將逐漸降低。

表4　能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)適宜采用的交易方式Table 4　Suitable transaction mode of Energy Internet market

雙邊交易與集中交易廣泛存在于能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)，圖2和圖3展示了典型的交易方式。根據(jù)“中央集中—區(qū)域分布市場(chǎng)”的空間結(jié)構(gòu)，能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的多能源綜合交易呈現(xiàn)出分層級(jí)分區(qū)域的特點(diǎn)。

圖2　能源互聯(lián)網(wǎng)中央集中市場(chǎng)的典型交易方式Fig.2　Typical transaction mode of Energy Internet centralized market

圖3　能源互聯(lián)網(wǎng)區(qū)域分布市場(chǎng)的典型交易方式Fig.3　Typical transaction mode of Energy Internet decentralized market

對(duì)于能源互聯(lián)網(wǎng)中央集中市場(chǎng)而言，準(zhǔn)入的市場(chǎng)主體包括能源供應(yīng)商、能源零售商以及能源大用戶等，有一定的規(guī)模限制。中央集中市場(chǎng)中雙邊交易與集中交易并存。雙邊交易除了“供應(yīng)商—零售商/大用戶”模式，還可以按照“供應(yīng)商—供應(yīng)商”以及“零售商/大用戶—零售商/大用戶”模式開展。例如：傳統(tǒng)火電廠從新能源電廠購(gòu)買一定的碳排放權(quán)，而新能源電廠從傳統(tǒng)火電廠購(gòu)買電能來(lái)彌補(bǔ)預(yù)測(cè)誤差導(dǎo)致的發(fā)電缺額。為了滿足能源供需動(dòng)態(tài)平衡以及網(wǎng)絡(luò)安全約束，能源供應(yīng)商、零售商和大用戶都需要參與中央集中市場(chǎng)的集中競(jìng)價(jià)交易。

而能源互聯(lián)網(wǎng)區(qū)域分布市場(chǎng)為小型分散化市場(chǎng)成員靈活自由的交易提供平臺(tái)支撐，準(zhǔn)入的市場(chǎng)主體規(guī)模不再受限制，是扁平、去中心化的可交易能源系統(tǒng)[17]的拓展。區(qū)域分布市場(chǎng)以雙邊交易為主，雙邊交易不再局限于單一的“零售商—用戶”模式，分布式設(shè)備的接入以及產(chǎn)消型用戶的出現(xiàn)使得需求側(cè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的分布式能源交易成為可能。例如：分布式風(fēng)電、光伏等分布式能源運(yùn)營(yíng)商與用戶之間簽訂用能合同，向用戶提供更為清潔廉價(jià)的能源商品；分布式能源運(yùn)營(yíng)商還可以與儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商之間簽訂儲(chǔ)能合同，從而在價(jià)格低谷時(shí)儲(chǔ)能、在價(jià)格高峰時(shí)供能以實(shí)現(xiàn)套利?？紤]到“就近消納、就地平衡”的原則，區(qū)域分布市場(chǎng)可以按照能源配送系統(tǒng)的地理位置、調(diào)度范圍等劃分為多個(gè)市場(chǎng)，分屬不同區(qū)域的市場(chǎng)主體優(yōu)先區(qū)內(nèi)交易、允許跨區(qū)交易。交易的自由化使得各區(qū)域分布市場(chǎng)的能量流由單一方向變?yōu)椴欢ㄏ?，運(yùn)行復(fù)雜性顯著增加。能量的實(shí)時(shí)平衡以及交易的有效執(zhí)行，很大程度上依賴于區(qū)域分布市場(chǎng)交易中心實(shí)時(shí)、真實(shí)的信息公開，以及與中央集中市場(chǎng)的信息互動(dòng)。

3.2　能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的運(yùn)行機(jī)制

運(yùn)行機(jī)制是能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置的根本保證，由價(jià)格、供求、競(jìng)爭(zhēng)、結(jié)算和激勵(lì)等機(jī)制構(gòu)成。其中，價(jià)格機(jī)制處于核心地位。

1)價(jià)格機(jī)制。價(jià)格機(jī)制是實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)調(diào)節(jié)作用的集中體現(xiàn)，與交易方式以及能源類型有關(guān)。對(duì)于雙邊交易，主要為交易雙方協(xié)商定價(jià)；對(duì)于集中交易，可以根據(jù)能源類型選擇采用撮合價(jià)格、系統(tǒng)邊際價(jià)格、分區(qū)邊際價(jià)格及節(jié)點(diǎn)邊際價(jià)格等不同的定價(jià)機(jī)制。目前，在電力市場(chǎng)中普遍承認(rèn)節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)在價(jià)格引導(dǎo)和阻塞管理等方面具有優(yōu)越性[18]；邊際成本定價(jià)方法在瑞典、芬蘭等自由度較高的區(qū)域熱力市場(chǎng)有所應(yīng)用[19]?？紤]到能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)屬性，輔助服務(wù)及輸配費(fèi)用的定價(jià)機(jī)制必不可少。國(guó)際上現(xiàn)行輸配電價(jià)主要以“成本+收益”的定價(jià)方法為主，還出現(xiàn)了最高上限以及基于成果的激勵(lì)性管制辦法[20]；天然氣管輸價(jià)格的確定方法主要有服務(wù)成本定價(jià)法、價(jià)格帽定價(jià)法等[21]。

2)供求機(jī)制。在傳統(tǒng)能源市場(chǎng)中一般認(rèn)為能源需求是剛性的，對(duì)能源價(jià)格變化不敏感。而能源互聯(lián)網(wǎng)中多能互補(bǔ)系統(tǒng)的形成、大量分布式設(shè)備的接入以及產(chǎn)消型用戶的出現(xiàn)，促進(jìn)了能源替代和共享，增加了需求側(cè)的靈活性。此外，隨著市場(chǎng)觀念和節(jié)能意識(shí)的加強(qiáng)，用戶會(huì)主動(dòng)根據(jù)市場(chǎng)價(jià)格改變用能類型和用能時(shí)間并積極參與需求側(cè)響應(yīng)，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了能源需求彈性，有利于市場(chǎng)供求平衡。

3)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制是能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)優(yōu)勝劣汰的手段并產(chǎn)生極大的社會(huì)價(jià)值。例如：美國(guó)各區(qū)域性電力市場(chǎng)通過(guò)引入電力零售服務(wù)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，使得零售價(jià)格有效降低，從而為用戶節(jié)省了總額巨大的開支[22]。因此，能源零售商為了提高自身競(jìng)爭(zhēng)力，需要增加用戶的能源選擇權(quán)，例如提供電、氣、熱等能源的不同組合產(chǎn)品，同時(shí)開展個(gè)性化的增值服務(wù)以增強(qiáng)用戶黏性。能源互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下大數(shù)據(jù)處理、分析和挖掘能力將成為市場(chǎng)主體的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。

4)結(jié)算機(jī)制。能源商品的交易達(dá)成時(shí)間與實(shí)際交割時(shí)間不同，且大規(guī)模分布式交易的出現(xiàn)導(dǎo)致雙向的能量傳輸，因此建立合理的結(jié)算機(jī)制對(duì)于維護(hù)市場(chǎng)主體利益、規(guī)范市場(chǎng)交易行為起到重要的作用。例如，美國(guó)PJM電力市場(chǎng)通過(guò)建立日前市場(chǎng)和實(shí)時(shí)市場(chǎng)的雙結(jié)算機(jī)制，有效規(guī)范結(jié)算工作、提高結(jié)算效率并降低結(jié)算風(fēng)險(xiǎn)[23]，具有很好的參考價(jià)值。

5)激勵(lì)機(jī)制。為了調(diào)動(dòng)市場(chǎng)積極性，促進(jìn)社會(huì)節(jié)能減排，需要制定相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制。例如：合理的用戶側(cè)補(bǔ)貼政策可以刺激用戶自主安裝分布式新能源、使用電動(dòng)汽車及參與中央空調(diào)集中控制等需求側(cè)管理；可再生能源的大規(guī)模利用依賴于激勵(lì)政策的出臺(tái)與實(shí)施，美國(guó)、挪威、瑞典等國(guó)家通過(guò)采用可再生能源配額制與綠色證書交易相結(jié)合的方式保證了可再生能源發(fā)電的市場(chǎng)份額[24]。

此外，政府和市場(chǎng)監(jiān)管部門還需要制定相應(yīng)的制度政策來(lái)明確主體義務(wù)、規(guī)范交易行為。例如：制定能源供給及消費(fèi)偏差考核制度，從而加強(qiáng)市場(chǎng)交易的專業(yè)性；規(guī)定能源傳輸商必須提供同等質(zhì)量、公平開放的輸配服務(wù)，杜絕不正當(dāng)競(jìng)爭(zhēng)；設(shè)置市場(chǎng)報(bào)價(jià)上下限，防止新能源廠商因邊際成本低而惡意報(bào)低價(jià)等。

4　能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)關(guān)鍵問(wèn)題及研究展望

目前，能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)尚處于起步階段，需要借鑒現(xiàn)有電力、天然氣、區(qū)域冷/熱等市場(chǎng)的研究成果，在市場(chǎng)模型、主體行為及高效算法等各方面開展新的研究。此外，能源互聯(lián)網(wǎng)已從電—?dú)怦詈?、電—熱耦合、電—?dú)狻獰狁詈系榷喾N能源互聯(lián)形式出發(fā)，在潮流計(jì)算[25-27]、最優(yōu)潮流[28-29]、經(jīng)濟(jì)調(diào)度[30]及機(jī)組組合[31-32]等方面開展了大量研究，為能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)提供了良好的物理基礎(chǔ)。能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)發(fā)展過(guò)程中遇到的關(guān)鍵問(wèn)題及研究展望總結(jié)歸納如下。

4.1　實(shí)現(xiàn)多能源綜合交易的能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)模型

基于多能耦合的能源互聯(lián)網(wǎng)基本特征，實(shí)現(xiàn)多類型能源的綜合交易是能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的核心目標(biāo)。鑒于不同類型能源在傳輸速度和儲(chǔ)存能力上存在明顯差異，需要研究不同能源系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)對(duì)于市場(chǎng)交易的影響，從而建立含多類型能源、多時(shí)間尺度的能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)模型。例如：電、氣、熱等能源不同的物理特性導(dǎo)致集中交易環(huán)節(jié)出清時(shí)間粒度不同，因此如何在日前和實(shí)時(shí)市場(chǎng)上實(shí)現(xiàn)多能源的聯(lián)合出清成為一大難點(diǎn)。

目前，單一電力或單一天然氣市場(chǎng)模型[6,33-34]已經(jīng)較為成熟，多能源市場(chǎng)模型的研究也逐步展開。文獻(xiàn)[35-36]以聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)為研究對(duì)象，將天然氣供給合約及天然氣網(wǎng)絡(luò)阻塞引入中期電力市場(chǎng)均衡模型中。文獻(xiàn)[37]在實(shí)時(shí)以及日前層面上建立了電—?dú)饴?lián)合市場(chǎng)的均衡模型，并提出了一種特殊的對(duì)角化算法。文獻(xiàn)[38]在考慮風(fēng)電不確定性的基礎(chǔ)上，建立了電—?dú)饴?lián)合日前市場(chǎng)的出清框架，并提出了天然氣備用容量這一新產(chǎn)品。文獻(xiàn)[39-40]考慮需求側(cè)靈活性、節(jié)點(diǎn)邊際價(jià)格等因素對(duì)電—熱聯(lián)合系統(tǒng)進(jìn)行了市場(chǎng)均衡分析?，F(xiàn)有研究以市場(chǎng)出清和市場(chǎng)均衡模型為主，大多集中于電—?dú)饴?lián)合以及電—熱聯(lián)合市場(chǎng)，不同類型能源、不同時(shí)間尺度市場(chǎng)之間的相互影響需要進(jìn)一步明確。此外，可以考慮電轉(zhuǎn)氣設(shè)備等新型市場(chǎng)參與者、可再生能源等隨機(jī)性因素、復(fù)雜耦合網(wǎng)絡(luò)的精確模型及高效求解算法對(duì)多能源市場(chǎng)模型開展更為深入的研究。

4.2　面向大規(guī)模分布式主體的行為分析及市場(chǎng)機(jī)制

在能源互聯(lián)網(wǎng)中，分布式電源、儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、天然氣分布式能源等靈活性資源的大量接入以及用戶主動(dòng)性的增加，導(dǎo)致了市場(chǎng)成員的多樣化以及交易模式的靈活化。為了使小型分散化主體參與市場(chǎng)成為可能，有必要面向大規(guī)模分布式主體進(jìn)行策略行為分析，并提出相適應(yīng)的市場(chǎng)機(jī)制。能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)是一個(gè)多方互動(dòng)、動(dòng)態(tài)博弈的過(guò)程，如何基于非合作博弈論研究分布式市場(chǎng)主體之間的復(fù)雜博弈行為是實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)均衡、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。

考慮到需求側(cè)靈活性資源參與市場(chǎng)的需求，文獻(xiàn)[41-42]提出一種新的日前電力聯(lián)營(yíng)市場(chǎng)機(jī)制，并對(duì)電動(dòng)汽車和熱泵系統(tǒng)的行為進(jìn)行了建模。文獻(xiàn)[43-44]提出“能源細(xì)胞”的概念用于管理高滲透率的分布式新能源、儲(chǔ)能設(shè)備及產(chǎn)消型用戶，并建立了電力零售市場(chǎng)的出清模型。文獻(xiàn)[45]將需求側(cè)資源聚合為多能源運(yùn)營(yíng)商這一新型產(chǎn)消者，并分析了其策略性行為。此外，分布式能源可以通過(guò)微虛擬電廠[46]、用戶可以通過(guò)負(fù)荷聚合商[39]等方式進(jìn)行統(tǒng)一管理，以便積極參與能源市場(chǎng)。目前，隨著電力零售市場(chǎng)的開放及大量分布式發(fā)電的接入，關(guān)于分布式主體的市場(chǎng)研究主要集中于電力市場(chǎng)層面，后續(xù)可以結(jié)合氣、熱等分布式主體的特點(diǎn)，將電力零售市場(chǎng)的研究成果推廣到能源互聯(lián)網(wǎng)區(qū)域分布市場(chǎng)。

4.3　能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)分布式交易支撐技術(shù)

能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)中，能源生產(chǎn)者和消費(fèi)者的界限逐漸消失，市場(chǎng)準(zhǔn)入規(guī)模不再受限，形成自由、對(duì)等、雙向、靈活的交易模式，海量的分布式市場(chǎng)主體以及高隨機(jī)性的交易行為催生了研究分布式交易支撐技術(shù)的需求。為了保證大規(guī)模分布式交易的可行性，需要研究和開發(fā)適用于能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的分布式存儲(chǔ)、分布式計(jì)算以及分布式優(yōu)化等技術(shù)。

多代理系統(tǒng)作為一種高度并行的分布式處理系統(tǒng)，具有自主性、社會(huì)能力以及主動(dòng)性等特點(diǎn)[47]，可以為以分布式能源運(yùn)營(yíng)商和產(chǎn)消型用戶為核心的分布式市場(chǎng)模擬仿真及決策支持提供有效的技術(shù)手段。區(qū)塊鏈技術(shù)是一種互聯(lián)網(wǎng)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，其去中心化、開放性、透明性、自治性等特點(diǎn)與能源互聯(lián)網(wǎng)理念相吻合[48]，在能源互聯(lián)網(wǎng)分布式交易領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。交替方向乘子法是一種求解大規(guī)模分布式凸優(yōu)化問(wèn)題的計(jì)算框架，目前已經(jīng)應(yīng)用于電—?dú)怦詈舷到y(tǒng)的最優(yōu)潮流[28]、優(yōu)化調(diào)度[49]等問(wèn)題中。如何在平衡各主體自身利益的同時(shí)實(shí)現(xiàn)整體最優(yōu)，如何克服各分布式主體之間的信息保密困難，以及在通信共識(shí)時(shí)如何消除隨機(jī)因素干擾、考慮網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)特性等均是分布式交易算法的研究關(guān)鍵與熱點(diǎn)。

4.4　能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)中多元化輔助服務(wù)交易機(jī)制

能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的重要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)可再生能源，尤其是分布式可再生能源的大規(guī)模交易和共享。為了解決高比例可再生能源接入帶來(lái)的不確定性，亟須建立合理的輔助服務(wù)市場(chǎng)。隨著各種儲(chǔ)能技術(shù)、能源轉(zhuǎn)化技術(shù)的發(fā)展，靈活性資源成為活躍的市場(chǎng)主體，為輔助服務(wù)的多元化提供新的契機(jī)。如何結(jié)合靈活性資源的自身特點(diǎn)，因地制宜地開發(fā)輔助服務(wù)商品及相應(yīng)的交易機(jī)制是能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的關(guān)注重點(diǎn)。

文獻(xiàn)[50]分析了熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組參與以頻率控制為主的電力備用市場(chǎng)的可行性，并指出熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組將從中獲取更高的收益。電動(dòng)汽車通過(guò)合理的充放電控制和調(diào)度可以為能源系統(tǒng)提供分布式的輔助服務(wù)，文獻(xiàn)[51]證明了在電力市場(chǎng)環(huán)境下電動(dòng)汽車通過(guò)代理機(jī)構(gòu)提供調(diào)頻和旋轉(zhuǎn)備用服務(wù)在經(jīng)濟(jì)上是可行的。抽水蓄能[52]、大容量?jī)?chǔ)熱[53]等大容量?jī)?chǔ)能技術(shù)的應(yīng)用有效提高能源互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的靈活性、促進(jìn)大規(guī)?？稍偕茉吹南{，是一種具有廣闊前景的輔助服務(wù)手段。

4.5　能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)信息披露與互動(dòng)體系設(shè)計(jì)

能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)中信息量大幅增加，信息互動(dòng)更加頻繁，市場(chǎng)交易對(duì)于信息技術(shù)的依賴程度顯著提高。構(gòu)建及時(shí)、詳細(xì)的信息披露體系，有助于向市場(chǎng)傳遞清晰有效的信號(hào)，為市場(chǎng)成員的決策提供充分的信息支撐，促進(jìn)能源的優(yōu)化配置[54]。與此同時(shí)，多元化的市場(chǎng)主體和自由化的市場(chǎng)交易催生了建立信息互動(dòng)機(jī)制的新需求，多類型能量的雙向流動(dòng)對(duì)于信息的采集、分析及傳遞提出了新的挑戰(zhàn)。

為了滿足能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)對(duì)于信息及時(shí)性、有效性、安全性及隱私性的更高要求，需要研究適用的數(shù)據(jù)分析方法、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議等。信息技術(shù)的快速發(fā)展與深度融合將極大地推動(dòng)能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)建設(shè)，促進(jìn)多能源市場(chǎng)供需兩側(cè)的扁平化，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)能源共享與替代。

5　結(jié)語(yǔ)

能源互聯(lián)網(wǎng)是大規(guī)模利用可再生能源、推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命的重要手段，為了更好地實(shí)現(xiàn)能源的優(yōu)化配置，提出了建立能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的新需求。與傳統(tǒng)電力、天然氣、區(qū)域熱/冷等單一能源市場(chǎng)相比，能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)具有明顯的差別，主要體現(xiàn)在支撐多類型能源的綜合交易，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模分布式主體的市場(chǎng)參與，支持靈活、智能的能源消費(fèi)，以及信息技術(shù)依賴程度提高4個(gè)方面。本文提出了能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的初步定義和建設(shè)目標(biāo)，對(duì)市場(chǎng)的體系設(shè)計(jì)和交易機(jī)制進(jìn)行分析討論，并在此基礎(chǔ)上，總結(jié)歸納了能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的關(guān)鍵問(wèn)題及研究展望。

新型預(yù)測(cè)技術(shù)、能源儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)化技術(shù)、分布式技術(shù)、信息技術(shù)等的進(jìn)步及能源互聯(lián)網(wǎng)協(xié)同規(guī)劃與運(yùn)行技術(shù)的發(fā)展有助于推動(dòng)能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的建設(shè)。除此之外，更需要市場(chǎng)設(shè)計(jì)者及相關(guān)研究人員利用互聯(lián)網(wǎng)思維實(shí)現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)模式的創(chuàng)新，打造全新的多元化市場(chǎng)格局。目前，能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的相關(guān)研究剛起步，希望本文研究工作可以為能源互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)基礎(chǔ)理論的發(fā)展提供一些思路和參考。