互聯(lián)網(wǎng)是口筐，什么都能裝。隨著互聯(lián)網(wǎng)+的熱度激增，能源互聯(lián)網(wǎng)一下子成了火爆新詞。不管是搞金融的，搞IT的，還是咨詢分析或者行業(yè)監(jiān)管的，仿佛講話中不帶上“能源互聯(lián)網(wǎng)”，就不好意思和人打招呼。那么這位新貴的真面目到底如何呢？
實際上能源互聯(lián)網(wǎng)的熱起，主要源于美國未來學(xué)家里夫金的《第三次工業(yè)革命》。石化能源畢竟是有數(shù)的，未來全球的新能源供應(yīng)中，風(fēng)電和太陽能光伏必然成為重要支柱。具體到我國，經(jīng)濟(jì)要進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，兌現(xiàn)向國際社會許下的減排承諾，除了節(jié)能減排，也只能走發(fā)展可再生能源這一條道路。
但問題在于，光伏等分布式能源，盡管綠色可親，但畢竟過于分散且體量微小。如果要實現(xiàn)能源最大化的有效調(diào)配，一套智能的管理體系是必不可少的。能源互聯(lián)網(wǎng)的主要意義就在于此。按照當(dāng)前流行的說法，它主要有以下特征：一是以風(fēng)、光伏為代表的可再生能源作為主要一次能源；二是能夠支持超大規(guī)模分布式發(fā)電系統(tǒng)與分布式儲能系統(tǒng)接入；三是電力系統(tǒng)的智能化互聯(lián)網(wǎng)化；四是新能源汽車和儲能的廣泛應(yīng)用。
能源互聯(lián)網(wǎng)的組成部分，依照美國電氣與電子工程師協(xié)會（IEEE）的定義，分為主干電力網(wǎng)絡(luò)、分布式可再生能源、分布式儲能設(shè)備、能源分配設(shè)備、智能能量管理設(shè)備和智能故障隔離設(shè)備等。這些設(shè)備都是以電力系統(tǒng)作為各種能源相互轉(zhuǎn)化的樞紐，同時需要利用強(qiáng)大的信息網(wǎng)絡(luò)對分布式能源發(fā)電、儲能設(shè)備和電動汽車等進(jìn)行廣域的調(diào)度和消納。
可以說，能源互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，回答了人類未來能源從何而來、如何使用與管理的問題，給了尚處化石能源時代的當(dāng)代人一個美好遠(yuǎn)景。但同時，這一遠(yuǎn)景日益得到認(rèn)同也給當(dāng)前的電力裝備制造和科研機(jī)構(gòu)帶來了新的技術(shù)挑戰(zhàn)與機(jī)遇，因為可再生能源的產(chǎn)生、存儲和消納，需要網(wǎng)架堅強(qiáng)、廣泛互聯(lián)、高度智能、開放互動的電網(wǎng)對電能進(jìn)行廣域的傳輸?shù)?、調(diào)度與分配。目前傳統(tǒng)的電力結(jié)構(gòu)與設(shè)備能力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足這種需求。
具體問題上，國網(wǎng)電力科學(xué)研究院院長肖世杰曾經(jīng)作為歸納：
一、能源互聯(lián)網(wǎng)對于電力裝備提出新的要求。
能源互聯(lián)網(wǎng)具有類似于互聯(lián)網(wǎng)的扁平化結(jié)構(gòu)，由各種規(guī)模不同的分布式微電網(wǎng)組成，微電網(wǎng)之間可以實現(xiàn)電能的雙向共享和高效配置。
作為能源互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)電力裝備，固態(tài)變壓器幾乎可以適用于各種情況下的微電網(wǎng)與外部電力總線之間的電壓雙向傳遞，可以將太陽能發(fā)電網(wǎng)絡(luò)并入電網(wǎng)，實現(xiàn)低壓直流電向高壓交流電的轉(zhuǎn)化；將風(fēng)能發(fā)電網(wǎng)絡(luò)并入電網(wǎng)，實現(xiàn)低壓交流電向高壓交流電的轉(zhuǎn)化；為電動汽車充電，實現(xiàn)低壓交流電向低壓直流電的轉(zhuǎn)化；將分布式儲能裝置與電力總線相連，實現(xiàn)直流電與交流電的雙向傳導(dǎo)。這適應(yīng)了可再生能源互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用多樣化和寬泛性的特點(diǎn)，以固態(tài)變壓器為代表的新一代電力裝備將會是未來能源互聯(lián)網(wǎng)的重要技術(shù)基礎(chǔ)和研究熱點(diǎn)。
二、可再生能源大規(guī)模接入對于電網(wǎng)調(diào)度提出的挑戰(zhàn)。
傳統(tǒng)的發(fā)電計劃基于電源的可靠性以及負(fù)荷的可預(yù)測性，但部分可再生能源電站出力的不可控性和隨機(jī)性使得對其既不能進(jìn)行可靠的負(fù)荷預(yù)測，也不可能制定和實施精確的發(fā)電計劃。隨著這類隨機(jī)電源容量比例的增加，必將給電網(wǎng)調(diào)度帶來不少壓力。在能源互聯(lián)網(wǎng)的大背景下，各國之間針對即將出現(xiàn)的可再生能源波動必須要考慮容許通過的輸電可能，因此互聯(lián)狀態(tài)下的全網(wǎng)備用和可使用信息將成為網(wǎng)絡(luò)安全的重要突破點(diǎn)。
三、大規(guī)模分布式能源接入對電網(wǎng)的穩(wěn)定技術(shù)提出挑戰(zhàn)。
未來大規(guī)模分布式電源將通過特高壓網(wǎng)架實現(xiàn)跨國跨洲傳輸，使得電網(wǎng)成為全球互聯(lián)的能源網(wǎng)絡(luò)。這將使各國電網(wǎng)之間的電氣聯(lián)系大大加強(qiáng)，廣域動態(tài)交互影響加劇，電網(wǎng)穩(wěn)定特性變得更加復(fù)雜。再加上大規(guī)模的風(fēng)能、太陽能等清潔能源發(fā)電的隨機(jī)性、間歇性和波動性特點(diǎn)，將給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來更大的風(fēng)險，對電網(wǎng)穩(wěn)定控制技術(shù)提出更高的要求?，F(xiàn)有的電網(wǎng)保護(hù)和安穩(wěn)系統(tǒng)，大多采用當(dāng)?shù)鼗騾^(qū)域內(nèi)的信息，通信系統(tǒng)對其影響有限。但全球互聯(lián)后，廣域保護(hù)和跨洲的安穩(wěn)系統(tǒng)會大量出現(xiàn)，通信的中斷，延時和誤碼問題會變得突出，其對穩(wěn)定控制的影響也會越來越大。如何在通信系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下保證控制裝置不拒動、誤動，并保證其動作的時效性，是必須加以研究的課題。
四、儲能管理將在未來能源互聯(lián)網(wǎng)中處于重要地位。
可再生能源在未來能源互聯(lián)網(wǎng)中將占有極其重要的位置，儲能發(fā)揮著降低可再生能源不穩(wěn)定性的重要作用。為了有效彌補(bǔ)可再生能源發(fā)電的波動性，需要有良好的經(jīng)濟(jì)性和長壽命的大容量儲能裝置。研發(fā)高效儲能裝置及其配套設(shè)備，與風(fēng)電、光伏發(fā)電機(jī)組容量相匹配，支持充放電狀態(tài)的迅速切換，確保并網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定已成為可再生能源充分利用和能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵。
五、可再生能源進(jìn)入電網(wǎng)對電力市場交易運(yùn)營提出挑戰(zhàn)。
如果北極和赤道作為能源基地與各國電網(wǎng)相連，那么電的供需形勢將隨著各國的資源、時差、生產(chǎn)和生活狀況隨時變化，因此其價格多變也成為必然。這種情況下，電的24小時變化價格的商品特性也許會讓電這一未來最重要的能源形式成為人們財富交換和資源交易的中介。在各國電網(wǎng)廣泛互聯(lián)狀態(tài)下也許會催生更多的電力交易互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)模式，而這一體系的設(shè)計也是各國政治和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要著力點(diǎn)。
在肖世杰看來，從能源革命的視角看來，發(fā)達(dá)國家目前多處于后工業(yè)化社會，能源需求基本趨于飽和，甚至出現(xiàn)緩慢下降的趨勢，在能源需求增長緩慢的情況下，利用新能源和天然氣取代原有的煤炭消費(fèi)，其能源結(jié)構(gòu)就可以加以改善，實現(xiàn)清潔化；而以我國為代表的發(fā)展中國家都處于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展階段，能源需求依然大幅增加，推進(jìn)能源變革更為迫切，任務(wù)也更為艱巨。因此，我們更需要立足國情，緊跟國際能源技術(shù)革命新趨勢，以綠色低碳為方向，分類推動技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新，并同其他領(lǐng)域高新技術(shù)緊密結(jié)合，把能源技術(shù)及其關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)培育成帶動我國產(chǎn)業(yè)升級的新增長點(diǎn)。