李凤玲：城市能源互联网规划中的5个重点问题

李凤玲北京智中能源互联网研究院院长、清华大学教授

编者按：李凤玲受邀参加2016国际能源变革论坛的能源互联网分论坛，此文在论坛发言基础上有所补充。我担任会议的主持人，感谢李凤玲老师把他这篇原创文章在我的微信公号首发。

李凤玲在能源互联网分论坛中发言

我这里所说的能源互联网是指基于城市配电网、以电力能源为核心能源、以分布式可再生能源充分利用和多能互补为主要形态、以满足用户需求为基本目标的区域能源互联网。

能源互联网将是我国能源革命的重要产物，也必将是我国城市能源的主要业态。能源革命将是对能源生态的再造。

这是因为目前我国城市集中了1/2的人口，3/4的资源消费，4/5的GDP，产生2/3的碳排放。而能源革命就是要解决经济社会发展的低碳和能源利用的高效问题。国计民生给出了倒排时间表，要求我们必须这样做，信息技术的发展也为我们创造了实现这一目标的可能性。

基于对这一必然性的认识，结合我院已经完成或正在进行的多个能源互联网项目规划的认识和经验，谈几点有关项目规划中应该注重处理好的重点问题，尽管每个项目各具不同的个性。

一是分布式可再生能源的充分利用及通过能源配网实现多能协同与互补。重点是屋顶光伏、微风发电、余热利用及储能，实现热、电、水、冷的协同、统筹和梯级利用。充分利用电与热的不同特性（电易于空间传输而热易于时间平移）、热与冷的季节错位，实现冷热电联供及热的电能替代。不仅提高能源利用效率，也有效的补充可再生能源的不确定性。在多能协同互补中还包括数据中心、通讯中继站等备用电源、移动储能和换电站储能装置参与需求侧响应等。这是作为能源互联网改变传统的各能自成体系并利用微网实现有效协同的基本体现。

二是在主网的后备支持下，尽可能实现微网的自治和自愈能力，以提升系统的安全可靠性。就目前的大电网而言，其安全可靠性是基本可以满足用户要求的。如果城市屋顶光伏大量开发并仍以直接接入大电网的方式运行，其安全可靠性将大大降低，大量逆变器的接入，系统的电能质量也将会恶化，对用户特别是精密用户会带来严重的影响。在某种特殊情况下，还会对系统的稳定性构成挑战。而微网基于各要素有效协同的基础上，通过激励、响应、态势感知、调控保护等手段，把影响系统安全的概率降到最低，在与大电网联网保障的前提下，安全可靠性会更好。客观的讲，现有大电网直接面对几千万甚至更多用户都可以解决的安全可靠问题，如今若在主网和用户之间增加一层微网，而且这一微网又是有源、有一定自治和自愈能力，会影响大电网安全的说法是站不住脚的，除非大电网与微网之间的协同配合出了问题。

三是以技术（相对成熟）创新探索再造规程和标准。除互联网等信息技术得到充分利用以外，新材料和新一代电力电子技术也可派上大用场。比如电力储能特别是相变储热实现能源缓存，可以很有效的利用谷电甚至弃风弃光的电解决热能的电能替代；柔性直流技术可以改变变电设备容载比不得低于2.2的规程，在不降低可靠性的前提下有效的提高设备利用效率；高载能的数据中心通过直流技术可有效节能、减少投资，多数据中心可联储联备不仅可以提高系统的响应，也有效降低用户的投资和用能成本。当然，技术创新是个过程，在规划设计中对新技术应该本着积极慎重的态度，充分考虑安全、经济等要素，也要避免过度设计。

四是以服务用户需求为中心，用互联网思维再造能源生态。就是要改变被动的用能模式，尊重服务于用户，满足用户的知情权、参与权和选择权；改变双边购销关系为多边的协同与共享；改变用户的预支消费为在线选择性消费，智能预设消费和服务商指导下的有效消费。区块链技术将被用于精准消费，能源物业及托管将给用户带来极大的方便。增值服务收益将有效的充抵能源收入预期，以让利于用户。能源互联网的交易逻辑、控制逻辑将依据多边协同的行为逻辑再造。服务于全新的能源生态。能源互联网的规划设计切忌局限于能源规划，更不能做成多能的拼盘。

第五点是推进能源互联网的商业模式问题，它离不开国家的政策支持。配网运营与能源销售一体，投资经营一体，这是诸模式中最有效可行的模式。但由于涉及配电网和基于配网的电力销售，这涉及到现实已形成的利益格局，即便是增量市场，也会被电网视为预期利益。所以，能源互联网项目的落地，最大的问题不是技术，不是管理，而是市场壁垒，即电网公司的态度。如果电网公司遵循的是“守土有责”，社会资本将寸步难行。因为与大一统的强势电网相比，任何社会资本都没有能力与其一比高下，能源互联网将成为纸上论道。

因此，政府对于试点示范项目的强力推进，是至关重要和不可替代的。

李凤玲（右三）参加能源互联网分论坛圆桌对话，右一为主持人何继江

客观的讲，国家电网经过多年的强势发展，为我国电力能源的可靠供给提供重要保障，也为能源互联网这一新兴业态创造了可靠条件。没有大电网的支持，能源互联网难以独立可持续运行。

但是，我国高电压骨干网坚挺的另一面是相当薄弱的中低压配电网。以电力冗余换来的系统可靠性，又由系统过于“高、大、尚”，我们付出的代价也是相当大的，这一代价转嫁给用户便是居高不下的电价，企业用能负担沉重。而随着能源互联网这一新兴业态的发展，需求侧自给能力及能效的提高，大电网中“大通道，小潮流”的问题会更为突出，消化这一冗余也将是长期的和昂贵的。因此，电网的变革正是这次能源革命的应有之意。

因此，我们在期盼着能源互联网诞生的同时，也期待着传统垄断能源企业，能以国家利益为重，为能源革命助力。

能源互联网固然也期待着技术创新和技术进步，但与能源配售市场化变革相比，其技术进步并非主要障碍。这只要看一看我国光伏产业近十年在市场化条件下取得的技术进步以及因技术进步带来的成本下降便可知，如果当初光伏产业也被垄断的话，结果一定是另一番天地。