引言：改革開放四十年來，中國能源發展取得了舉世矚目的成就，能源生產和消費總量躍升世界首位，能源結構持續優化，節能降耗成效顯著，能源安全保障能力實現跨越式發展。立足未來生態文明建設新高度，能源發展進入新的轉型期，亟待解決不同范圍、不同程度存在的高污染、高排放、高能耗、體驗不佳等問題，以建立現代能源經濟體系，實現高質量發展。
本輪能源轉型相對于薪柴–煤炭–油氣的進化規律而言，出現了廣泛使用分散、低能量密度、高波動新能源的新特點，也面臨市場化改革深入推進和互聯網技術廣泛應用等新機遇，具有高度復雜性、高度不確定性，各類新理念、新技術開始涌現。能源互聯網作為其中最具有包容性和時代技術特征的解決方案，受到政產學研金等社會各方廣泛關注。在中國能源轉型的關鍵期，準確把握能源互聯網發展方向成為構建清潔低碳、安全高效能源體系，落實建設生態文明千年大計，重塑能源行業未來發展形態的關鍵。
目前，對能源互聯網的研究與實踐呈快速擴張狀態。本文在已有研究基礎上，結合對能源轉型路徑、與互聯網的關系、架構與運行機理等分析，研判能源互聯網基本特征;進一步提出具有更大包容性的廣義能源互聯網發展理念，并從互聯互通、綜合能源系統規劃、產業創新生態系統等方面，探討影響能源互聯網產業頭部格局的關鍵因素。
1 能源互聯網發展路徑依賴特征
能源互聯網建立在未來的能源系統之上，研判中國能源互聯網發展前景，需要放到中國能源生產與消費革命大背景下。在能源發展戰略目標和現實條件約束下，不同能源轉型路徑意味著各類能源品種的不同位置和作用，不同的節能降耗強度，不同的能源結構和資源配置模式，從而形成不同的安全、經濟、環境水平。能源互聯網的發展方向、建設路徑、開發模式與中長期能源轉型戰略密切相關，具有強路徑依賴特征。
一是基于不同轉型路徑的比較可知，突出電氣化將是中國能源互聯網發展的重要特征。
立足于經濟高質量增長新趨勢和能源變革發展新格局，以提高能效水平和天然氣消費比重為基礎，以電氣化和清潔能源發展為重點構建未來發展情景，研究設置了各類轉型措施實施力度相對平衡的常規轉型情景和電氣化水平更快提升的電氣化加速情景。分析表明，相對常規轉型，電氣化加速路徑有終端能源需求總量更少、能效水平提升更快、碳減排力度更大等優勢。到 2050 年中國人均電力消費將達到 8 800~10 300 kW·h。
二是發展能源互聯網不能走促進用戶提高能源使用強度的道路，綜合能源服務業務開拓重點在于提高終端能源利用效率。測算表明，2040 年以后人均能源需求穩定在 4.0~4.2 t 標準煤，低于 OECD 國家目前平均水平，表明中國可以以更低的人均能源消費水平支撐經濟長期增長。而到 2050 年能源消費強度將降至 2015 年的1/4，意味著巨大的提高能效市場空間。未來，工業部門、建筑部門(建筑部門分為城市住宅、農村住宅和公共建筑三大類，包括統計口徑中的第三產業(不含交通運輸)和居民用能)、交通部門 的 終 端 用 能 占 比 從 目 前 的 63.5%、 21.7%、13.5% 演變成 41.4%、30.0%、26.7% 格局，綜合能源服務業務創新重點應隨著能源需求增長動力的轉變而逐步轉移。
三是解決高污染高排放等問題將成為能源互聯網業務模式衍生的重點。能源系統產生的碳排放占排放總量的 50%，而且空氣污染物中 85% 的顆粒物、幾乎所有的硫氧化物和氮氧化物也是由能源系統產生的。其中，碳排放量未來會進一步向電力系統轉移，2025 年前后電力部門碳排放達42 億 t 峰值，排放指標成為促進產業升級的關鍵動力，通過用能方式轉變實現減排的需求日益增多。
四是有效支撐大規模發展的新能源的高效利用將成為能源互聯網持續發展的重要動力。電氣化加速情景下，到 2030 年陸上風電與光伏將達13.7 億 kW，為解決相應的電力電量平衡與調峰等問題，需要煤電等各類電源協同發展，大力推進需求側資源、儲能等重要靈活性資源發展。源-網-荷-儲協調運行作為多約束下實現能源轉型多目標的重要手段，也將成為能源互聯網的典型運行特征。
五是發展能源互聯網需要著力于解決能源轉型實施中面臨的難題。能源消費總量雖然較快進入平臺期，但仍有大幅增加，考慮到能源利用空間的聚集性，在土地資源、水資源、環保容量有限等約束下，能源基礎設施布局等面臨較大挑戰，綜合能源系統規劃設計需要更多創新突破。
此外，應客觀認識能源互聯網走電氣化加速路徑在發展速度、發展重點上的不確定性，需跟隨新能源、儲能等各類要素技術經濟特性演化情況做出調整。
2 能源互聯網功能特征
能源互聯網概念的提出雖然源于互聯網的時代背景，但不能完全按照里夫金的“互聯網+”改造能源系統的理念來認識。在充分吸收互聯網技術、共享經濟思維基礎上，有必要在更高層面按照與“互聯網+”相似的“能源+”或“能源互聯網+”高度去認識能源在未來經濟高質量發展中的位置，從而以更積極的態度、更開放的理念認識能源互聯網。這將有助于打開能源領域新動能、新模式、新業態創新的瓶頸，也有利于進一步找準能源互聯網創新發展的切入點。
2.1 以“能源+”功能定位能源互聯網
未來的能源互聯網將具有與互聯網相似的網絡特征和技術特點，采用相近的運行方式，表現出相仿的市場特性和組織模式。一是能源互聯網具有泛在、多層次結構，不同能源子網間多重耦合，與由主干網、區域網、園區網構成的互聯網具有相似的廣泛互聯網絡結構。二是能源互聯網與互聯網都采用標準的接口與協議，支持海量主體即插即用。三是都通過“路由器”組網，實現能量/信息流雙向快速變化。能源路由器通過能源轉換、分配技術控制能量傳輸路徑，通過內部儲能裝置調整能量盈缺、實現能量雙向快速變化。四是都注重能源/信息的雙向流動，激發主體互動。五是能源互聯網與互聯網類似，通過打破傳統能源系統內部的信息壁壘，促進價值發現和高度市場化。六是都接觸廣泛用戶，是廣泛創新、高速發展的系統。以更長時間尺度、能源大歷史觀來看，能量作為與信息同等重要的要素，有望像“互聯網+”破除各行各業的信息壁壘一樣，以“能源+”的形態改進各類高污染、高排放、高能耗的生產生活方式，推動全社會綠色可持續發展。
縱覽人類上千年的用能歷史，能源始終是工業革命的先導。能源產業每一次躍遷都會帶來人類生產生活的巨變。事實上，相對于當代的“互聯網+”，“能源+”在人類歷史上已經出現過多輪。
綜上，“能源+”是充分發揮能量生產要素在經濟社會發展中的基礎性、約束性(生態)和驅動性作用，通過能源互聯網技術與傳統產業融合，形成清潔低碳、優質高效、靈活便捷的能源消費新模式和產業升級新業態。
2.2 “能源+”功能特征引領能源互聯網創新方向
現代能源經濟的實質是要求能源的角色從保障經濟增長向驅動經濟升級轉變。能源問題已經成為各類產業升級亟待突破的瓶頸之一，能源轉型不會局限于行業內部，能源產業的變化也會驅動相關行業模式和業態的創新。“能源+”經濟將成為具有引領性的經濟形態之一。
能源互聯網創新發展將落腳到能源消費升級，以“能源+”的方式與農業、工業、交通等其他產業結合，表現為各行各業能源消費水平、消費結構、排放程度、供能方式等變化。事實上，即使在農村，新一輪“能源+”成效也已顯現。散燒煤、薪柴等初級能源的電能替代推動了農村部分地區制茶等產業的興旺和生態環境改善。而隨著農村能源消費空間相對進一步集聚和品質逐步提升，鄉村振興戰略將得到更有效支撐。
“能源+”與用戶生活融合的重點是創造性解決存在的能源使用缺乏柔性和體驗不佳等問題，并引領消費模式升級。當前能源系統魯棒性不強，難以“即插即用”，難以應對潮流雙向變動，服務用戶模式單一。用戶正由滿足基本能源需求向更便捷、更經濟發展，未來會逐步成為產銷一體者，并在引導下愿意為清潔能源支付更高的用能成本，能源消費需求層次在逐漸提高。
能量與信息、資本等其他要素的結合將推動形成包括“能源+互聯網”、“能源+金融”等新服務形態、新盈利模式及新組織形式。不同要素的融合，將帶來綠色金融、能源大數據、能源區塊鏈等一系列新產品和新服務，也會促進能源行業價值鏈、產業鏈的優化，進而推動平臺型組織興起。
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