中国、印度、日本、德国，每个国家都在争先开发智能电网和能源利用的新途径，而赢得这场竞争的国家将在全球经济中处于领先。我希望美国成为这个国家。
——奥巴马
二、能源互联网应运而生
为了解决这些问题，能源互联网技术应运而生。目前对于能源互联网，不同企业和机构有着不同的定义，但相同的是，所有人都认为信息技术将在未来的电力系统中扮演核心角色,成为能源互联网实现的基础，因为只有信息技术才能实现整个能源系统内各系统和设备的互联互通。
图14–4 能源互联网的特征
资料来源：远景能源互联网研究院
发电设备、电网设备、用电设备和用户连接到能源互联网后，可以进行实时的信息交换，从而实现对整个系统的效率优化和安全调度。基于信息技术的大规模应用，目前集中式、被动、弱信息化、单向传输、静态、封闭式的电网，将进化为去中心化、市场导向、服务导向、分布式和集中式相结合、动态、开放式的智能物联系统。电网将能够实现交互式优化，基于高度开放的信息化基础设施，企业能够开发出新的商业模式和服务应用。互联后的电力系统不仅将实现分布式发电和新能源装机的大规模安全并网，还能通过用户侧管理系统和能源路由器，帮助家庭用户、公共建筑以及中小型企业减少能源消耗，实现错峰用电，以减少电费支出。
图14–5 能源互联网架构
资料来源：信达证券研究中心
能源互联网包括六大板块：智能发电、智能电网、智能储能、智能用电、智能能源交易、智能管理和服务。这六个板块无法割裂，浑然一体，构成了完整的能源互联网。建立这样涵盖六大板块的能源互联网并非一蹴而就，需要有先有后。那中国的能源互联网从何开始？可以先看看能源互联网的先行者——德国是怎么干的。德国联邦经济和技术部在2008年发起了“E-Energy”（信息化能源）计划，通过在6个地区试验不同的能源互联网项目，为德国最终的能源互联网建设积累经验。之后，又从6个项目扩展到了11个项目。我们来看看最初的六大项目的具体特色。
库克斯港eTelligence项目。项目区域内所有发电设备的即时输出情况和用能设备的即时能耗数据在网上一目了然。当供需情况双向透明之后，撮合能源交易和能源服务的机会就形成了。比如当风力发电能力出现剩余时，区域内某家酒店的游泳池或者冷库就会人工或者自动启动，利用剩余的风电制热或者制冷。
莱茵鲁尔地区E-DeMa项目。EDeMa项目内，家庭在消费能源的同时，也在利用自家的微型分布式能源电站生产电力，并在社区内销售。这个项目的核心在于“智能能源路由器”，这种“路由器”既可以实现家庭用电的智能监控和需求响应，也可以反向将分布式电站所生产的电力卖给电网或者社区，能源路由器可以是光伏逆变器，也可以是家庭储能单元，还可以是家庭的智能电表。卡尔斯鲁厄和斯图加特地区Meregio项目。该项目力图建立一个以传统的火电和燃料电池为主、基于互联网的区域型能源市场，为传统化石能源融入能源互联网提供了很好的示范。通过为区域内的用户安装智能电表，以收集用电信息和发布即时电价，并以电价波动带来的经济利益，鼓励居民错峰用电，参与削峰填谷，并以此来增加电源的利用效率，减少传统化石能源的温室气体排放。莱茵–内卡城市圈“曼海姆示范城市”项目。该项目建立了能够融合水、电、气、热等在内的公共资源的泛能网络和分布式泛能中心，为能源互联网向电力以外的能源扩展提供了示范。居民所使用的电力、自来水、供热、燃气都来自身边最近的分布式能源中心，尽可能减少传输的损耗。
哈茨地区RegMod项目。项目核心示范内容是建立能够整合储能设施、电动汽车、可再生能源和智能家用电器的虚拟电站（VPP），是能源互联网的雏形。当可再生能源发电有富余的时候，抽水蓄能电站和电动汽车可以储存多余的电力，智能家用电器也会及时开启消费多余电力；在电力需求攀升的时候，这些储能设施可以和智能用电器一起构成虚拟电站，通过释放所存储的电力以及减少智能用电器的用电量，来满足紧张的电力消费需求。
亚琛Smart Watts项目。项目通过建立智能电力交易平台来实现所覆盖区域的分布式能源交易。消费者通过智能电表来获知实时变化的电价，根据电价高低来调整家庭用电方案和电动车充电方案。
以这六大项目为核心的E-Energy计划将促成德国整个能源价值链内更大的透明度和更激烈的竞争——从发电厂、电网运营商、服务企业一直到最终消费者。这将推动技术领域乃至整个工业领域的创新，加速能源市场自由化的进程，促成电网布局的分散化。
有四大元素几乎贯穿了德国的六大能源互联网示范项目，那就是分布式可再生能源、电动汽车、储能和智能用电终端。信息技术行业和能源产业共同开发出的跨领域设备和服务，将为未来电力网络奠定坚实的基础。用电设备拥有智能技术，从而融入能源互联网；经过改进的储能技术能够将分散的小型储能单元整合进电网；分布式发电厂不仅能够发电，还能够提供系统服务；最后，E-Energy为电动车与电网的一体化提供必要的技术。
