什么是智慧电网？什么是新能源技术？什么是能源互联网技术？

　　智慧电网（Smart Grid）:即电网的智慧化，也被称为“电网2?0”。它是建立在集成的、高速双向通信网络基础上，通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术、先进的控制方法以及先进的决策支持系统技术的应用，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标，其主要特征包括自愈、激励、包容、环保、抵御攻击、提供满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行等。从广义上说，智能电网包括可以优先使用清洁能源的智能高度系统，可以动态定价的智能计量系统以及通过调整发电、用电设备功率优化负荷平衡的智能技术系统。

　　自2004年以来，国际上特别是在北美和欧洲关于智慧电网的研究和讨论很热。智慧电网的提出主要是为了适应并满足21世纪社会发展需要，解决传统电网的一些问题。

　　对于智慧电网的基本概念有着不同的解读，最具代表性的是美国与欧洲。在美国，对复杂大电网的安全稳定控制，即所谓的“自愈”能力，是智慧电网发展的最初驱动；而欧洲严格的温室气体排放政策显然对智慧电网的发展起到了更大的推动作用。同时分布式能源和可再生能源的接入研究也相应获得了更多的支持。

　　新能源技术（New Energy Technology）：是关于新能源研究、开发、生产、转换、输送、贮存、分配、利用的技术。新能源主要包括太阳能、海洋能、风能、地热能、生物能、氢能、核聚变能等，具有可再生性、天然性、不易枯竭、基本无环境污染等特点。当前，人类仍以常规能源为主，但已开始向新能源的过渡。如太阳能的光热转换与光电转换、风力发电、地热的直接利用和地热发电、潮汐发电等新能源技术，已在世界上得到不同程度的应用。另一些新能源技术，如可控核聚变技术、廉价的氢能利用技术、非晶太阳能电池技术，以及空间太阳能电站工程等，仍处于研究试验阶段。当各种新能源技术全面成熟和普遍应用之后，人类面临的能源问题以及由某些常规能源引起的环境污染问题，将得到比较彻底的解决。

　　能源互联网技术（The Energy Internet Technology）：

　　能源互联网把一个集中式的、单向的电网，转变成和更多的消费者互动的电网。

　　美国著名未来学家杰里米·里夫金的第三次工业革命和能源互联网的提法最近引起广泛关注。他认为：“在即将到来的时代，我们将需要创建一个能源互联网，让亿万人能够在自己的家中、办公室里和工厂里生产绿色可再生能源。多余的能源则可以与他人分享，就像我们现在在网络上分享信息一样。”

　　能源互联网技术，也许有人可能认为它和智慧电网是一回事，其实不然。智慧电网还是在现有电网架构上通过信息化和智能化的手段，解决设备利用率、安全可靠性、供电质量、新能源接入等基本问题；而能源互联网采用互联网理念、方法和技术实现能源基础设施架构本身的重大变革，构建新型的信息能源融合网络。

　　能源互联网是以互联网理念构建的新型信息能源融合“广域网”，以大电网为“主干网”，以微网为“局域网”，以开放对等的信息能源一体化架构，真正实现能源的双向按需传输和动态平衡使用，因此可以最大限度地适应新能源的接入。微网是能源互联网中的基本组成元素，通过新能源发电、微能源的采集、汇聚与分享以及微网内的储能或用电消纳形成“局域网”。大电网在传输效率等方面仍然具有无法比拟的优势，将来仍然是能源互联网中的“主干网”。虽然电能仅仅是能源的一种，但电能在能源传输效率等方面具有无法比拟的优势，未来能源基础设施在传输方面的主体必然还是电网，因此未来能源互联网基本上是互联网式的电网。能源互联网把一个集中式的、单向的电网，转变成和更多的消费者互动的电网。

　　事实上，美国和欧洲早就有能源互联网的研究计划。2008年，北卡罗来纳州立大学建立了研究中心，希望将电力电子技术和信息技术引入电力系统，在未来配电网层面实现能源互联网理念。效仿网络技术的核心路由器，他们提出了能源路由器的概念，并且进行了原型实现，利用电力电子技术实现对变压器的控制，路由器之间利用通信技术实现对等交互。在加利福尼亚州有个叫做Stem的新兴能源公司，开发了一款用于商业建筑的智慧电池，将精简型的汽车锂离子电池和电力电子设备相连接，这些电力电子设备在向楼宇供电和从电网中充电这两种状态间快速切换，而大量的智能分析是通过云计算来完成。这样的智慧电池稍加拓展，实现相互间的通信与控制，就完全符合以建筑楼宇为单元的能源互联网原型，这是从储能的角度实现能源互联网的典型例子。德国在2008年也提出了E-Energy理念和能源互联网计划，并于2008年年底开始投资实施该计划。德国借此打造一个基于信息和通信技术的能源供应系统，并在六个区域实现示范应用形成能源需求和供给的互动，在能源互联网基础上实现一个连接能源供应链各个环节业务流程的互动系统。

　　能源互联网对现有技术提出了更高的要求。首先，能源互联网系统体系架构和其中的信息能源融合机制还需要深入研究。能源路由器是能源互联网实现的核心，但能源的路由比信息的要复杂得多，主要体现在存储和控制的难度上。储能相当于能源互联网中的缓存，经济可行的大规模储能仍然是技术难点，效率、充放电次数、成本、容量等问题还有待解决。电力电子技术是实现能源互联网控制的主要手段，按照用户的需要以指定电压和频率控制电力的传输仍然是技术难点，电力电子变压器和传统变压器相比仍然有效率、容量和可靠性等方面的瓶颈问题。最后是分散协同式的能量管理，在能源互联网的基础上实现一个能源信息实时采集、处理、分析与决策的能量管理系统。总之，要彻底实现能源互联网关键性技术的产业化的确还有很长的路要走。但从我们已掌握的技术看，从简单到复杂，逐步集成创新来实现能源互联网的原型系统和示范工程，还是具有一定的现实可行性的。能源技术本身所面临的瓶颈，需要新理念、新方法和新思路的指导，能源互联网不仅仅是电网的信息化和智能化，也是互联网理念引导下的能源基础设施变革，可以最终实现信息能源基础设施的一体化。

本文摘自《第三次工业革命与当代中国》

　　由“改革开放30年‘中国教育风云人物’”，著名学者周洪宇先生领衔执笔，本书以知识点解读方式对广大读者进行第三次工业革命的概念普及。对第三次工业革命进行了系统的解读，从概念、理论、政府、企业、产业、社会、教育、生活、大众等多方位展开，每个板块又依次细化，网罗了第三次工业革命的内涵以及外延的所有节点，对各个层面的问题作了全面的梳理和系统地解答，并着墨探讨第三次工业革命对当代中国发展进程的促进作用，旨在实现中国梦。