摘要：动力互联网研讨与实践快速推动，新理念、新技能开端出现，出现敞开、交融态势。精确掌握动力互联网展开方向与根本特征对研判我国动力职业未来形状、科学推动动力转型尤为重要。安身于我国中长时间动力转型不同途径比较，着眼于“动力+”的高度去定位动力在未来经济高质量展开中的方位，结合对动力互联网架构与运转机理的分析以及对跨界交融实践特色的总结，提出了广义动力互联网展开理念;在此根底上，讨论影响其工业头部格式的要害要素，即互联互通才能、归纳动力体系规划规划才能和工业立异生态体系建造才能等。这种更容纳、更敞开的动力互联网展开理念，有利于推动动力转型打破新动能、新方法、新业态的立异瓶颈。
改造敞开四十年来，我国动力展开取得了引人注目的成果，动力出产和消费总量跃升国际首位，动力结构继续优化，节能降耗成效显著，动力安全保证才能完成跨越式展开。安身未来生态文明建造新高度，动力展开进入新的转型期，亟待处理不同规划、不同程度存在的高污染、高排放、高能耗、体会欠安等问题，以树立现代动力经济体系，完成高质量展开。
本轮动力转型相关于薪柴–煤炭–油气的进化规则而言，出现了广泛运用涣散、低能量密度、高动摇新动力的新特色，也面对商场化改造深化推动和互联网技能广泛使用等新机遇，具有高度杂乱性、高度不确定性，各类新理念、新技能开端出现[1-5] 。动力互联网作为其间最具有容纳性和年代技能特征的处理方案，遭到政产学研金等社会各方广泛注重 [6-8] 。在我国动力转型的要害期，精确掌握动力互联网展开方向成为构建清洁低碳、安全高效动力体系，执行建造生态文明千年大计，重塑动力职业未来展开形状的要害。
现在，对动力互联网的研讨与实践呈快速扩张状况[9-12] 。本文在已有研讨根底上，结合对动力转型途径、与互联网的联系、架构与运转机理等分析，研判动力互联网根本特征;进一步提出具有更大容纳性的广义动力互联网展开理念，并从互联互通、归纳动力体系规划、工业立异生态体系等方面，讨论影响动力互联网工业头部格式的要害要素。
动力互联网树立在未来的动力体系之上，研判我国动力互联网展开远景，需求放到我国动力出产与消费改造大布景下。在动力展开战略方针和实际条件束缚下 [13] ，不同动力转型途径意味着各类动力种类的不同方位和效果，不同的节能降耗强度，不同的动力结构和资源配备方法，然后构成不同的安全、经济、环境水平。动力互联网的展开方向、建造途径、开发方法与中长时间动力转型战略密切相关，具有强途径依托特征。
一是根据不同转型途径的比较可知，杰出电气化将是我国动力互联网展开的重要特征。文献[14]
安身于经济高质量添加新趋势和动力改造展开新格式，以进步能效水平缓天然气消费比重为根底，以电气化和清洁动力展开为要点构建未来展开情形，研讨设置了各类转型办法施行力度相对平衡的惯例转型情形和电气化水平更快进步的电气化加速情形。分析标明，相对惯例转型，电气化加速途径有终端动力需求总量更少、能效水平进步更快、碳减排力度更大等优势。到 2050 年我国人均电力消费将到达 8 800~10 300 kW·h。
二是展开动力互联网不能走促进用户进步动力运用强度的路途，归纳动力服务事务开辟要点在于进步终端动力运用功率。文献[14]测算标明，2040 年今后人均动力需求稳定在 4.0~4.2 t 规范煤，低于 OECD 国家现在平均水平，标明我国能够以更低的人均动力消费水平支撑经济长时间添加。而到 2050 年动力消费强度将降至 2015 年的1/4，意味着巨大的进步能效商场空间。未来，工业部分、修建部分(修建部分分为城市住所、村庄住所和公共修建三大类，包含计算口径中的第三工业(不含交通运输)和居民用能)、交通部分的终端用能占比从现在 的 63.5%、 21.7%、13.5% 演变成 41.4%、30.0%、26.7%格式 [14] ，归纳动力服务事务立异要点应跟着动力需求添加动力的改动而逐渐搬运。
三是处理高污染高排放等问题将成为动力互联网事务方法衍生的要点。动力体系产生的碳排放占排放总量的 50%，并且空气污染物中 85% 的颗粒物、简直一切的硫氧化物和氮氧化物也是由动力体系产生的。其间，碳排放量未来会进一步向电力体系搬运，2025 年前后电力部分碳排放达42 亿 t 峰值，排放方针成为促进工业晋级的要害动力，经过用能方法改动完成减排的需求日益增多。
四是有用支撑大规划展开的新动力的高效运用将成为动力互联网继续展开的重要动力。电气化加速情形下，到 2030 年陆优势电与光伏将达13.7 亿 kW [14] ，为处理相应的电力电量平衡与调峰等问题，需求煤电等各类电源协同展开，大力推动需求侧资源、储能等重要灵敏性资源展开。源-网-荷-储和谐运转作为多束缚下完成动力转型多方针的重要手法，也将成为动力互联网的典型运转特征。
五是展开动力互联网需求着力于处理动力转型施行中面对的难题。动力消费总量尽管较快进入渠道期，但仍有大幅添加，考虑到动力运用空间的集合性，在土地资源、水资源、环保容量有限等束缚下，动力根底设备布局等面对较大应战，归纳动力体系规划规划需求更多立异打破。
此外，应客观知道动力互联网走电气化加速途径在展开速度、展开要点上的不确定性，需跟从新动力、储能等各类要素技能经济特性演化状况做出调整。
动力互联网概念的提出尽管源于互联网的年代布景，但不能彻底依照里夫金的“互联网+”改造动力体系的理念来知道 [15] 。在充沛吸收互联网技能、同享经济思想根底上，有必要在更高层面依照与“互联网+”相似的“动力+”或“动力互联网+”高度去知道动力在未来经济高质量展开中的方位，然后以更活跃的情绪、更敞开的理念知道动力互联网。这将有助于翻开动力范畴新动能、新方法、新业态立异的瓶颈，也有利于进一步找准动力互联网立异展开的切入点。
未来的动力互联网将具有与互联网相似的网络特征和技能特色，选用附近的运转方法，表现出相仿的商场特性和安排方法。一是动力互联网具有泛在、多层次结构，不同动力子网间多重耦合，与由主干网、区域网、园区网构成的互联网具有相似的广泛互联网络结构。二是动力互联网与互联网都选用规范的接口与协议，支撑海量主体即插即用。三是都经过“路由器”组网，完成能量/信息流双向快速改动。动力路由器经过动力转化、分配技能操控能量传输途径，经过内部储能设备调整能量盈缺、完成能量双向快速改动 [16] 。四是都注重动力/信息的双向活动，激起主体互动。五是动力互联网与互联网相似，经过打破传统动力体系内部的信息壁垒，促进价值发现和高度商场化。六是都触摸广泛用户，是广泛立异、高速展开的体系。
以更长时间规范、动力大前史观来看，能量作为与信息平等重要的要素，有望像“互联网+”破除各行各业的信息壁垒相同，以“动力+”的形状改进各类高污染、高排放、高能耗的动身日子方法，推动全社会绿色可继续展开。
纵览人类上千年的用能前史，动力始终是工业改造的先导。动力工业每一次跃迁都会带来人类动身日子的剧变。事实上，相关于今世的“互联网+”，“动力+”在人类前史上现已出现过多轮。
综上，“动力+”是充沛发挥能量出产要素在经济社会展开中的根底性、束缚性(生态)和驱动性效果，经过动力互联网技能与传统工业交融，构成清洁低碳、优质高效、灵敏快捷的动力消费新方法和工业晋级新业态。
现代动力经济的实质是要求动力的人物从保证经济添加向驱动经济晋级改动。动力问题现已成为各类工业晋级亟待打破的瓶颈之一，动力转型不会限制于职业内部，动力工业的改动也会驱动相关职业方法和业态的立异。“动力+”经济将成为具有引领性的经济形状之一。
动力互联网立异展开将落脚到动力消费晋级，以“动力+”的方法与农业、工业、交通等其他工业结合，表现为各行各业动力消费水平、消费结构、排放程度、供能方法等改动。事实上，即便在村庄，新一轮“动力+”成效也已闪现。散烧煤、薪柴等初级动力的电能代替推动了村庄部分区域制茶等工业的兴隆和生态环境改进。而跟着村庄动力消费空间相对进一步集聚和质量逐渐进步，村庄复兴战略将得到更有用支撑。
“动力+”与用户日子交融的要点是发明性处理存在的动力运用缺少柔性和体会欠安等问题，并引领消费方法晋级。当时动力体系鲁棒性不强，难以“即插即用”，难以应对潮流双向改动，服务用户方法单一。用户正由满意根本动力需求向更快捷、更经济展开，未来会逐渐成为产销一体者，并在引导下愿意为清洁动力付出更高的用能本钱，动力消费需求层次在逐渐进步。
能量与信息、本钱等其他要素的结合将推动构成包含“动力+互联网”、“动力+金融”等新服务形状、新盈利方法及新安排方法。不同要素的交融，将带来绿色金融、动力大数据、动力区块链等一系列新产品和新服务，也会促进动力职业价值链、工业链的优化，然后推动渠道型安排鼓起。
一是与社会体系深度结合，协同特征 [5] 。这是与“动力+”功用特征具有内涵一致性的架构特征，契合出产力与出产联系的辩证联系。面对动力技能展开带来的生态问题、社会问题，需求动力工业与自然体系生态功用和谐，构成经济-社会-生态新平衡。在此根底上，进一步推动动力运用进程与社会动身日子晋级体会相结合，完成动力体系与社会体系协同进化。一同，坚持三方共生联系的动力方针拟定、社会办理机制建造和用户行为培育也是重要组成部分。
二是存量增量二元结构特征。动力体系具有本钱、人力、技能密集的特征，存在巨大的展开惯性。动力互联网作为下一代动力体系，其体系架构必定以现有体系架构为主体，需求经过存量晋级和增量换代处理动力体系正面对的多层次、多方面问题。多层次的存量与增量并存，包含煤、油、气、电、热等多个动力种类的独立体系与多能互补的终端交融体系。存量相对独立、关闭，增量相对交融、敞开，现在增量首要是园区级、大工业用户等结尾。
三是网络化、分层特征。以发挥动力互联网规划经济、规划经济效果为根底，经过分层协同的架构和运转机制，防止供需失衡向基层传导和动摇跨级上传。大基地和散布式是可再生动力的首要开发方法，前者现在存在消纳困难问题，亟需在动力主网进行大规划大规划的供需匹配;后者在体系底层接入，未来数量大幅添加，将导致潮活动摇加重乃至反转，对动力网络构成显着冲击，需求在配网层或新建的微网层进行充沛办理，平抑动摇，防止动摇跨级上传。
四是终端交融、互补特征。经过高效转化设备互为备用以有用防止供能中止，也可运用不同动力互补特性有用进步归纳动力运用功率，有力处理低质量低功率问题。但受现有技能、体系和经济性的束缚，多能互补多在微网层面推行，不同动力的配网层和主网层难以完成大规划互通，未来较长时间内仍将坚持相对独立。
五是物理信息使用深度交融、渠道化特征 [10] 。以信息层为枢纽促进物理层、信息层、使用层更为柔性，并以归纳动力服务渠道等方法，归纳进步动力体系习惯改动和满意用户更佳体会的才能。
动力互联网运转特征是未来动力体系运转物理规则和商场规则的归纳表现，是动力流、信息流、价值流之间联系的描写。一是以用户为中心特征。这是改造传统动力体系、达到“动力+”功用的要害，需求注重用户需求，激起用户互动，立异产品与服务。二是商场引导、多要素协同、同享互动特征。构成动力体系各节点间动态互动与交互式协同运作，然后统筹发挥大规划动力资源配备优势、部分自平衡效果和搁置资源充沛运用的价值。商场引导复原动力产品特色，发挥资源配备的决议性效果，多能互补和源–网–荷–储和谐是详细调理手法，同享互动表现了动力范畴同享经济思想。多能互补根据不同动力种类特色，调集动力转化设备，完成多种动力间余缺互济。源–网–荷–储和谐经过各部分的深度交互，逐级消纳供需矛盾、平抑动摇。三是具有高份额可再生动力接入、多规范动态、非线性随机特征。包含接连动态行为、离散动态行为和混沌有意识行为的杂乱体系，操控优化面对更大应战 [17] 。四是大数据、人工智能驱动的智能特征。详细表现为广泛发掘潜藏信息价值，赋予体系预知供需改动才能，经过自我进化的方法高效满意用户需求，即自我感知、自我习惯、自我进化。
广泛的实践探究供给了知道动力互联征的丰厚样本。以国家电网公司为代表的大型动力企业别离提出建造动力互联网企业、向归纳动力服务商转型等方针。传统的动力规划规划单位、节能服务公司、配备制作企业及燃气、热力公司等活跃拓宽事务进入归纳动力体系建造。新奥、协鑫等新式动力企业以拿手的天然气、光伏事务为根底进入归纳动力服务范畴。阿里、腾讯、浙江中控别离凭借数据信息技能、人工智能，依托对用户行为的了解，参加动力职业竞赛。此外，电动汽车、动力电池出产企业、修建企业等也在延伸工业链进入动力职业。
动力互联网作为新式事物，表现了靠近用户、跨界探究、注重数据、协作共赢的实践特色。一是进入企业类型多元化、涣散化，均展开靠近用户的事务，抢夺客户粘性。二是相关企业均经过主营事务优势、某种技能优势、某细分商场优势展开价值链延伸，完成方法立异与商场打破，表现了事务拓宽的途径依托特色和集成立异性。三是数据获取、价值发掘和渠道建造作为价值高地，成为许多企业树立护城河的挑选。四是BOT、PPP 等商业方法许多，协作共赢成为一致。
综上，动力互联网出现敞开、交融态势。政产学研各方探究着不同技能道路，初期别离针对动力体系灵敏性缺少问题、高污染和高排放问题、低质量和低功率问题提出了多种理念：学习互联网敞开对等理念及体系架构改造动力体系要害设备、形状架构、运转方法以完成海量主体即插即用;交融信息通讯技能和先进输电技能构建动力刚强传输网络完成清洁动力大规划配备与大规划运用;经过信息技能促进多种动力之间的彼此代替和归纳优化等。在交融进程中，各理念在清洁低碳、电气化特征、物理信息交融三方面交集不断加强，而并集则继续丰厚，包含网络刚强、互联互通、多能互补、源网荷储和谐、互联网思想和技能、散布自治、商场化和商业方法等。
动力互联网正处于快速演进中，并且相关要素的技能经济性、动力体系颠覆性技能、具有破坏性的商业方法等都有较大的展开不确定性，因而现在还远未到能够较为成熟地全景勾勒其形状的阶段。全体而言，继续敞开和立异将成为常态。结合对动力互联网“动力+”功用特征和跨界交融实践特色的分析，一个广义界说有利于发挥各方力气的不同优势，加速动力互联网生态的全体进化。这就好像互联网职业未限定在信息通讯范畴相同，各行各业与动力职业一同在实践中能够各有偏重杰出动力互联网建造的某一方面。
归纳已有各方研讨开展，结合前述展开方向研判和特征描写，本文企图提出具有较大容纳性的广义动力互联网展开理念，即沿着动力转型电气化加速途径，展开契合动力改造要求、以新一代电力体系为标志的未来动力体系，构成根本的物理条件 [1] ;一同，从边际敞开动身，以自动用户需求和商场机制为内生动力，推动技能、事务、主体、工业的跨界集成，达到动力体系与社会体系泛在的全新交融形状;运用归纳动力服务渠道、源网荷储和谐、多能互补及大云物移新技能等完成东西，构成“动力+”体系功用，推动动力消费晋级，催生经济新业态。
简言之，这一理念着眼于展开现代动力经济，树立在动力转型驱动社会经济展开的理论逻辑架构之上，吸收了动力网络的互联征知道及相应的网络经济、规划经济和同享经济等思想方法，有利于坚持动力互联网展开的强扩展性。
近年我国新式工业展开表现出显着的头部效应，有必要研讨影响未来动力互联网工业头部格式的要害要素。这也是动力互联网企业刻画中心竞赛力地点。工业头部格式竞赛表现在不同动力种类之间、网络之间、技能和商业方法之间的竞赛，具有多层次、多方位和多元化的特色。各类动力互联网企业需求充沛发挥不同的动力资源优势、网络优势、品牌优势、用户优势和技能优势。
动力互联网展开主导权的竞赛要害在于互联互通才能。一是各类动力网络的规划、布局，其互联互通所达规划、网络结构特征、与其他网络连接深度等，影响其在动力互联网中的位置。互联互通才能是各类动力网络实力的传递和影响力的发挥途径 [18] 。动力体系中已构成了油气管网等多种网络，其间，电网相对是互联互通规划最大、配备才能最强、与海量用户互动潜力最大的动力网络，最具互联征，智能化水平缓互联网使用根底相对更好，展开动力增值服务潜力极大，因而在展开动力互联网方面具有先发优势。未来的电网不只是传统意义上的电能运送载体，还将成为构建动力互联网的根底渠道，经过与互联网、物联网、智能移动终端等彼此交融，服务智能家居、智能社区、才智城市展开。
二是归纳动力服务渠道建造。归纳动力服务渠道具有进口、联接、激起特色，是调控、买卖及衍生各类使用的操作体系，能完成广泛主体间动力、信息、商场等方面的整合，是企业安排能够渠道化的物质根底。这与“苹果体系”、工业互联网渠道等相似，均是各范畴的底层中心竞赛力。渠道的实质之一是数据，数据获取才能、价值发掘才能及相关的动力互联网事务了解与立异才能关于渠道建造尤为要害。
三是规范体系建造。规范影响互联互通展开功率和终究质量，规范竞赛取得的工业抢先才能可转化为继续的比较优势，不同的规范体系也会在动力互联网不同层面导致不同的展开形状。一个高质量的规范体系应该有利于下降动力互联网杂乱度，即经过对多能转化接口、归纳动力服务渠道交互接口等要害环节规范的规划，进步“即插即用”、信息交互水平。
归纳动力体系规划规划是动力互联网工业链条上的特别一环，尤其在当时展开途径多元、导则规范缺失、技能交融难的工业引导期显得更为重要。一是规划层面较挨近市政决策层的言语体系，易输出理念，直接与市政规划对接，是从上而下切入商场的重要进口。二是规划理念、准则等影响一个区域归纳动力体系展开方向，决议未来几十年的动力运用格式。三是规划规划能够成为拓宽归纳动力服务商场的先导，规划层面易树立生态体系，统筹理顺新动力、储能、电动汽车、节能各类事务逻辑，可带动相关设备企业、金融企业进入，并展开为总包才能，然后构成规划+动力实业的渠道。
以广义动力互联网为辅导，归纳动力体系规划规划可包含 2 个层面。底层是环绕目标动力转型方针要求，根据多能互补、源–网–荷–储和谐理念，依照充沛运用清洁动力，充沛考虑冷热气电等在满意终端用户用能需求上的等效代替联系，计及动力加工转化环节经济性和转化速度与功率条件下，规划规划多能耦合环节的规划和布局。此外，要拓宽构成动力子体系与交通等城市其他子体系一体化规划才能，施行电、气、冷、热管网布局归纳规划、管廊一体化规划。上层是根据“动力+”理念，考虑目标工业晋级等需求，量体裁衣整合散布式光伏事务、储能事务、清洁供暖事务、绿色修建、工业节能、动力云(光伏云、储能云、充电设备云)及动力数据渠道等，供给动力驱动动身日子方法优化的设想级的一揽子归纳处理方案。
传统动力工业向新式向阳工业改动，职业生态产生较大改动。传统动力工业是“竖井式”笔直集成、边际关闭的业态，未来将逐渐向边际敞开、各动力种类结尾交融的动力新业态改动。未来动力互联网职业将展开成为由传统动力企业、新式动力企业、互联网企业、人工智能企业、金融机构、规划规划机构、汽车企业、设备制作商、修建企业等构成的生态体系。
未来参加归纳动力服务商场竞赛，要依托生态方法、渠道方法完成共赢。新生态对传统动力企业立异才能、体系生机、忍受危险提出了更高要求，需增强本身容纳性、自习惯性，以习惯跨范畴进入者，一同能发明性地经过“动力+”进入其他职业。一是有必要调整环绕某动力种类或事务的单一工业链条，构成以本钱为枢纽的工业集群才能和产融结合竞赛力。二是由单一的商业方法向高维商业方法改动，展开以用户为中心的价值发明，以技能为驱动的事务改造，以数据为中心的信息增值，活跃探究根据新生态的新式事务体系。三是面对潜在的很多小微主体带来的边际立异、跨范畴立异，需求树立能挑选、吸收立异创业团队的立异生态体系，超前布局具有潜在颠覆性的独角兽企业，有用应对工业展开高不确定性带来的危险。
新科技新工业的展开仍面对许多不确定要素，一些严重科技方向因为各种原因被忽视，而另一些一度被视为远景宽广的科技项目终究被证明缺少商场价值 [19] 。动力互联网工业展开也在所难免。影响未来头部格式的最大变数在于要害技能开展状况 [20] 。其杂乱性不只表现在新一代电力体系等动力技能打破性开展，并且因为动力互联网工业的跨界特色，新材料、新一代信息技能、高端配备制作等战略新式工业的严重打破也会带来颠覆性影响。
在当时技能条件和商业环境下，归纳动力服务事务首要限制在能效进步范畴，因而在新动力和多能互补技能上具有本钱优势对进步竞赛力很要害。未来来看，为翻开工业空间，需安身动力互联网多范畴技能穿插交融趋势，加速石墨烯、储能、动力大数据、物联网等各类中心技能、要害设备、新材料的研制，加大前沿引领技能储备。其间，储能共同的能量时空搬运特性，或许打破部分电力体系即发即用平衡方法，作为多能互补的枢纽和解放用户自动性的要害，将带来动力互联网商业方法的要害性打破。
本轮动力转型将构成不同于化石动力年代的工业进化逻辑，更着重生态束缚，更靠近用户需求，更杰出跨范畴科技立异、商业方法立异的多轮驱动。为高质量推动动力转型，有必要加速展开更具有容纳性的动力互联网战略新式工业。这需求充沛罗致四十年来名贵的改造敞开经历，坚持立异、和谐、绿色、敞开、同享五大展开理念，以动力改造为统领，加强国家工业方针支撑，并落脚为发挥商场配备资源的决议性效果。
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鲁刚 (1981—)，男，博士，高级工程师，从事动力战略与规划、动力互联网、电力商场等研讨，
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