什麼是智慧電網？什麼是新能源技術？什麼是能源互聯網技術？

　　智慧電網（Smart Grid）:即電網的智慧化，也被稱為“電網2?0”。它是建立在集成的、高速雙向通信網路基础上，通過先進的傳感和測量技術、先進的設備技術、先進的控制方法以及先進的決策支援系統技術的應用，實現電網的可靠、安全、經濟、高效、環境友好和使用安全的目標，其主要特徵包括自愈、激勵、包容、環保、抵禦攻擊、提供滿足21世紀用戶需求的電能質量、容許各種不同發電形式的接入、啟動電力市場以及資產的優化高效運行等。從廣義上說，智能電網包括可以優先使用清潔能源的智能高度系統，可以動態定價的智能計量系統以及通過調整發電、用電設備功率優化負荷平衡的智能技術系統。

　　自2004年以來，國際上特別是在北美和歐洲關於智慧電網的研究和讨論很熱。智慧電網的提出主要是為了適應並滿足21世紀社會發展需要，解決傳統電網的一些問題。

　　對於智慧電網的基本概念有著不同的解讀，最具代表性的是美國與歐洲。在美國，對複雜大電網的安全穩定控制，即所謂的“自愈”能力，是智慧電網發展的最初驅動；而歐洲嚴格的溫室氣體排放政策顯然對智慧電網的發展起到了更大的推動作用。同時分佈式能源和可再生能源的接入研究也相應獲得了更多的支援。

　　新能源技術（New Energy Technology）：是關於新能源研究、開發、生產、轉換、輸送、貯存、分配、利用的技術。新能源主要包括太陽能、海洋能、風能、地熱能、生物能、氫能、核聚變能等，具有可再生性、天然性、不易枯竭、基本無環境污染等特點。當前，人類仍以常規能源為主，但已開始向新能源的過渡。如太陽能的光熱轉換與光電轉換、風力發電、地熱的直接利用和地熱發電、潮汐發電等新能源技術，已在世界上得到不同程度的應用。另一些新能源技術，如可控核聚變技術、廉價的氫能利用技術、非晶太陽能電池技術，以及空間太陽能電站工程等，仍處於研究試驗階段。當各種新能源技術全面成熟和普遍應用之後，人類面臨的能源問題以及由某些常規能源引起的環境污染問題，將得到比較彻底的解決。

　　能源互聯網技術（The Energy Internet Technology）：

　　能源互聯網把一個集中式的、單向的電網，轉變成和更多的消費者互動的電網。

　　美國著名未來學家傑里米·里夫金的第三次工業革命和能源互聯網的提法最近引起廣泛關註。他認為：“在即將到來的時代，我們將需要創建一個能源互聯網，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。多餘的能源則可以與他人分享，就像我們現在在網路上分享信息一樣。”

　　能源互聯網技術，也許有人可能認為它和智慧電網是一回事，其實不然。智慧電網還是在現有電網架構上通過信息化和智能化的手段，解決設備利用率、安全可靠性、供電質量、新能源接入等基本問題；而能源互聯網採用互聯網理念、方法和技術實現能源基础設施架構本身的重大變革，構建新型的信息能源融合網路。

　　能源互聯網是以互聯網理念構建的新型信息能源融合“廣域網”，以大電網為“主幹網”，以微網為“局域網”，以開放對等的信息能源一體化架構，真正實現能源的雙向按需傳輸和動態平衡使用，因此可以最大限度地適應新能源的接入。微網是能源互聯網中的基本組成元素，通過新能源發電、微能源的採集、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勢，將來仍然是能源互聯網中的“主幹網”。雖然電能僅僅是能源的一種，但電能在能源傳輸效率等方面具有無法比擬的優勢，未來能源基础設施在傳輸方面的主體必然還是電網，因此未來能源互聯網基本上是互聯網式的電網。能源互聯網把一個集中式的、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網的研究計劃。2008年，北卡羅來納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，在未來配電網層面實現能源互聯網理念。效仿網路技術的核心路由器，他們提出了能源路由器的概念，並且進行了原型實現，利用電力電子技術實現對變壓器的控制，路由器之間利用通信技術實現對等交互。在加利福尼亞州有個叫做Stem的新興能源公司，開發了一款用於商業建築的智慧電池，將精簡型的汽車锂離子電池和電力電子設備相連接，這些電力電子設備在向樓宇供電和從電網中充電這兩種狀態間快速切換，而大量的智能分析是通過雲計算來完成。這樣的智慧電池稍加拓展，實現相互間的通信與控制，就完全符合以建築樓宇為單元的能源互聯網原型，這是從儲能的角度實現能源互聯網的典型例子。德國在2008年也提出了E-Energy理念和能源互聯網計劃，並於2008年年底開始投資實施該計劃。德國借此打造一個基於信息和通信技術的能源供應系統，並在六個區域實現示範應用形成能源需求和供給的互動，在能源互聯網基础上實現一個連接能源供應鏈各個環節業務流程的互動系統。

　　能源互聯網對現有技術提出了更高的要求。首先，能源互聯網系統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網實現的核心，但能源的路由比信息的要複雜得多，主要體現在存儲和控制的難度上。儲能相當於能源互聯網中的緩存，經濟可行的大規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能源互聯網控制的主要手段，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。最後是分散協同式的能量管理，在能源互聯網的基础上實現一個能源信息實時採集、處理、分析與決策的能量管理系統。總之，要彻底實現能源互聯網關鍵性技術的產業化的確還有很長的路要走。但從我們已掌握的技術看，從簡單到複雜，逐步集成創新來實現能源互聯網的原型系統和示範工程，還是具有一定的現實可行性的。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，能源互聯網不僅僅是電網的信息化和智能化，也是互聯網理念引導下的能源基础設施變革，可以最終實現信息能源基础設施的一體化。

本文摘自《第三次工業革命與當代中國》

　　由“改革開放30年‘中國教育風雲人物’”，著名學者週洪宇先生領銜執筆，本書以知識點解讀方式對廣大讀者進行第三次工業革命的概念普及。對第三次工業革命進行了系統的解讀，從概念、理論、政府、企業、產業、社會、教育、生活、大衆等多方位展開，每個闆塊又依次細化，網羅了第三次工業革命的內涵以及外延的所有節點，對各個層面的問題作了全面的梳理和系統地解答，並著墨探讨第三次工業革命對當代中國發展進程的促進作用，旨在實現中國夢。