清华能源互联网研究院高峰：能源互联网和人工智能相互支撑推进

2018年9月3日-5日，中车株洲电力机车研究所有限公司和北京鉴衡认证中心联合主办的“2018国际能源物联网技术大会”于湖南株洲盛大召开，大会以“先进电力电子技术与分布式能源”为年度议题，主题演讲与高端对话为主要形式，汇聚国内外精英力量，为电力电子与分布式能源发掘新的发展路径。能见App全程直播本次大会。

清华大学能源互联网创新研究院常务副院长高峰出席大会并发表了题为“能源互联网下气电协同发展的思考”的主旨演讲。

以下为演讲实录：

高峰：感谢中车株洲所，今天很有幸来到咱们株洲为大家做一些分享。首先也是非常感谢各位院士、专家，还有各位朋友的光临，我这两天收获非常大，所以可能也借着咱们这些“大家”前面的一些介绍，我主要讲一些，可能能给大家来一些新的想法的一些个人的思考。

我们说能源互联网从最开始落地，核心是因为有能源革命和互联网+，随着去年年底十九大的召开，我们发现我们有了新的目标和理论的支撑，首先我们可以看到，十九大要求创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，在能源行业，就是我们能源互联网的目标，就要实现我们的整个的能源系统促进国民经济更高质量，更有效率，更加公平，更可持续。

能源互联网已经成为了国家的战略，这里不多讲了，我这里再提一下，除了指导意见，相关的政策以外，大家可能不一定太注意到，2017年7月份国务院发布的新一代人工智能的国家发展战略，这里面也有篇幅在讲述能源互联网，为什么？这里有两个含义：一个是刚才包括周院士前面也介绍了，要实现能源互联网，实现这种分布式智能等等，离不开人工智能，离不开人工智能的发展，所以人工智能一个很重要的应用场景就是能源系统，未来的能源系统，就是能源互联网，再有一条，这是发展规划里面没有提到的，就是说其实未来人工智能的发展要依赖于能源互联网，它俩是互相依存的，我们现在人工智能可能是关注在算法，机器学习，在算法机器学习达到一定水平的时候，可能关注的就是谁拥有更多的算例，谁拥有更多的存储。这些的基础核心是什么？谁能拥有更多的能源、更多的资源。再下一步人工智能的竞争可能就是能源的竞争，谁能拥有这种安全、稳定、可靠的能源，可持续的能源，就是将来人工智能发展的一个基石，所以我们说能源互联网对人工智能，它们是互相支撑的。

指导意见规定了五大目标、十大任务和两个发展阶段，这个就不多提了，但是里面涉及到很多发展新模式、大数据应用，尤其强调了关键技术和技术攻关，今天我们能源物联网的技术大会，其实刚才各位院士从信息领域的、网信领域的，从能源领域的，大数据领域的，特别给大家带来了很多启发。现在也是处在一个示范阶段，试点阶段正在进行中，可能有些进展的比较好的，有些进展的比较缓慢，可能受到一些不仅仅是技术问题，可能这里面体制、机制，昨天的院士论坛里面很多专家，包括林老师也都讲了，里面很多是体制机制的问题，但是即使在这种情况下我们看到随着2016年2月份指导意见的发布和2017年示范项目的公布，我们在2018年4月统计了最新的，就拿能源和互联网这两个关键词，在工商注册信息里面进行搜索，我们就可以看到在2014年、2015年的时候涉及到这两个关键词的注册公司不到1000家，800多家，但是指导意见一发布翻了三倍，示范项目一公布到一万多家了，这三年期间整个能源互联网带动的产业从数量来讲是10几倍的增长，产值我没有统计，刚才听周院士介绍了，国家电网公司2018年1号文件要建设世界一流的能源互联网的企业，这是说明我们世界500强排名第二，第一是沃尔马，非能源的企业，第二大的是500强企业，已经要转型能源互联网企业了，第三大中石化、中石油、中海油等等一些传统非电力的系统也都在做能源互联网，我们也在跟中石化做相关战略的课题，比如说它的加油站，将来要转型成综合能源服务站，一系列的转变都是在整个产业的带动是非常大的，我们中车，我们的株洲所作为电力院，能源互联网核心装备重量级的企业，按理也是归纳能源互联网的产业，今天能源物联网技术大会的召开，我想也是拉开了我们进驻能源互联网，能源物联网的一个号角。

能源互联网我们说是一种互联网理念和技术与能源系统深度融合的信息生态化的系统，能源互联网的技术，今天各位领导、各位专家也都介绍了，互联网理念这也是我们认为非常重要的，包括我们认为这叫系统性思维和以用户为本，系统性思维，综合能源系统，多种能源综合考虑，这是一种系统性思维，发输配用，整个能源链条系统考虑也是系统性思维。我们从规划、建设、生产、运营、运维、管理，监控、监管业务层面的系统性考虑也是系统性思维，所以我们能源互联网这个系统性思维非常关键的，以用户为本跟十九大讲的以人民为中心是密切配备的，我们在能源互联网时代更加关注用户的感受、用户的体验，这也是互联网的一个精髓，这也是我们能源互联网从理念上需要进行的转变。

能源互联网我们认为它具有三横一纵的架构，物理层面我们叫综合能源系统，包括多种承载形式的，比如说直流、交流混合的电网，包括管网运输的油气和分装式的，集装箱式的，这都是不同承载形式的。那么在信息层面，周院士也介绍了，这里面能源物联网相关的核心技术充分要体现在信息层里面，应用层叫做创新模式，能源运营，这是我后面稍微会展开。

然后很重要的一层叫机制层，实现多种能源协同，实现信息的互通，实现创新的应用，很多都要依赖于新的机制，所以我们研究院现在也花很大的力气在投入做机制的研究，做政策的战略研究，都是因为我们要推进能源互联网，能源物联网，可以说是三分技术七分体制，我们也在推动相关的这些研究工作。

具体来讲，能源互联网我们认为分为两类：

第一类就是互联网形态的能源系统，包括互联互通、能源网络等，我们叫局域能源网为核心，为基础，通过管网、路网和电网实现互联互通，从而构件广域能源互联网，这是一个基础，那么再里面的信息的互联互通也是一个非常重要的，所以指导意见里面前三大重点任务，包括生产、消费端的转换，包括综合能源网络，包括能源网络和信息网络的融合，其实就是在这第一类，这是实现能源互联网的非常重要的基础，也是我们现在的技术装备，能源物联网的装备要生根发芽的地方。

第二类互联网形态的能源服务。刚才倪院士之前介绍了，讲了互联网的柱子，中国处在世界领先，世界领先是什么？支付宝、微信，没有提无线网、光纤，为什么？因为互联网发展到现在这个阶段，它的基础设施已经不是我们最关注的了，它带来的创新的模式，带来的用户的体验，带来这些大家能每天都用的这个应用，是非常关键的，所以能源互联网在未来发展的阶段，一定是要发展出来第二类，就是互联网形态的能源服务，到底对于我用户，能源互联网带来哪些有价值的应用，有价值的体验，这是我们能源互联网未来的发展阶段，但是在现阶段第一部分综合能源网络部分涉及到体制的一些问题，大家都在推进，第二部分就是现在这一类虽然没有那么海量的涌现，让每个老百姓都能够体验到，但是其实已经海量的涌现了这种，为这种能源系统服务的了，先通过信息的互联互通，实现这种创新的服务。这里面其实我前面专门讲了能源互联网的时候，我讲了非常多的案例，今天时间关系就不多给大家介绍了。

能源互联网里面刚才讲，分布式综合能源系统是重要的基础，这里面从，我们叫规划运行一体化的，包括设计等等，其实从前期建设的时候你要注重分布式综合能源系统，就能有效的节约成本，提升你的资产回报率，提升你的设备利用率。这个其实是拿一个案例，我们想说这也是分布式综合能源系统对电网也是有好处的，为什么？我们可以看到左下角这个图，我们通过分布式的冷热点三连供，通过配合分布式的光伏，水联热泵等等，能够有效的实现了消峰填谷，包括陈老师讲的能源安全，第二其实对于电网的负担也会比较重，电网可能会感觉说你做分布式发电，影响了我的收益，因为发电可能会在尤其是以光伏、以天然气发电的，但是我想说的是未来电的需求量的增长是非常非常大的，电网有可能靠传统的方式满足不了日益增长的需求，举一个简单的例子，就拿电动汽车来讲的话，如果现在所有的汽车都换成了电动汽车，你配网的整个结构要改造是实现不了的，通过分布式的你来去传输电能，其实是一个对全社会都有益的一种方式，所以我叫互为支撑，这是主要强调这个案例。资产回报率那些就不多讲了，这相当于是给地方政府或者是给园区来看的，我们传统方式从大电网接电，我们给园区用户来买电的方式，可能前期投入会比较低，但是每年的成本会比较高，但是通过分布式和集中式的结合，我们前期投入会比较大，但是每年的费用会比较低，这所以要因地制宜的去分析。

另外，其实就是大家现在常讲的，叫做“分布式”，我们说可能分布式再分布叫泛在式，每个家庭都有发电的能力，叫产销者。在中国和美国的最大的差异就是我们不是每个人都有自己的房子，我们可能都是居住在小区里面，小区里面比如说分布式的光伏它是受限的，安装是受限的，而且它的发电是不稳定的，有时候有电有时候没电，配上储能的话可能也满足不了整个日常的需求。在这里面国外有很多先进的经验，包括欧美、日本，它用分布式的天然气，但是分布式天然气如果接到小区里面如果涉及到旋转，这个噪音相关的运维都会比较复杂，但是国外先进经验告诉我们，也可以用燃料电池，燃料电池现在大家很多关注的是以氢为基础的氢能燃料电器，很多以发电用的高温燃料电池来讲的话其实也可以用天然气，这就给我们带来一个思考，我们现在天然气的陪送网络是非常法的，绝大部分地方，不能说绝大部分地方，很多地方都有天然气管道的接入，我们通过天然气的燃料电池发电，一它没有噪声，噪声在几十分贝以下，非常低，第二它通过热点的联供，效率是非常高的，而且能做到到家庭端，小型能进家庭，大一点在小区。另外在夏季还能实现双向调风，对于电网来讲它在应对符合峰值的时候压力会下降，在夏天的时候多用天然气也是的我们天然气冬天短缺的问题也能够缓解，同时通过燃料电池的发电能够体现家庭或者小区的体能，电备用，而实现能源安全。另外我们觉得燃料电池发电是跟我们现在整个电网朝直流方向的转变也是很疲惫的，我们光伏、风电都可以接入到直流，燃料电池也是在直流的，在终端，分布式终端它其实是挺好的一个实现直流互联的基础，有了直流互联的这个基础，咱们比如说株洲所做的电力电子的核心装备，它的市场空间是非常非常大的，所以在这个层面来讲的话，我个人认为未来燃料电池是我们需要集中突破的一项国产化的核心技术，电力电子是咱们持续粗破的技术，如果能把燃料电池的成本，包括这种非博的等等这些新燃料电池能够研究出来的话，发展空间是非常大的，同时这样的话也带动了新一批的电力电子的需求。

这里面强调一下电子电力。我们说现在我们互联网时代，其实核心是因为计算机，包括计算芯片等各种传感器成本大幅下降，如果咱们直流装备，电力电子设备，成本下降，小型化的发展趋势，未来可能能源互联网真的就像计算机IT领域，从大的发展到现在我们的手机，都能达到计算这种水平的话，能源互联网就是一个纽带，所以我也希望株洲所能够往能源物联网技术上不断的突破和创新。

这也是一个举的例子，我们通过分布式协同可以来暂时缓解我们现有的问题，这是我们研究院做的一个设备，现在分时共享的充电，这也是通过协同来解决的另外一个问题，就是刚才讲的公平，将来小区都是电动汽车，容量又不够的话，怎么办？能通过分时共享协同的这种理念去解决这个问题，具有技术就不讲了。一系列的这种解决可再生能源接入，解决电网波动性的这些方式，这是美国加州的一个示范项目，在德国它这个叫做分波状的微网群，在德国做的细胞状的微网群，其实都是一样的，就是通过分布式，我们刚才可以看到分布式局域网和形成广义网，实现能源互联网的方向，这也是我们发展的一个方向。

具体案例就不讲了，大概说一句，传统的上面这个图是北京唯一的抽水性能电站，建立在90年代，装机容量80万kW，90年代造价是37.3亿元，如果把北京忖量的UPC，4G的基站，每个基站有5kW可调负荷的话，有27万kW的，把它都改造成基于互联网管控模式，造价不可能超过1个亿，对不对？可以通过方式来比较，我们通过分布式协同能达到一个虚拟的这种一个大规模的这种效果，它的成本是非常低的，这也是能源互联网的一个很重要的一个思路。

这个就不多讲了，因为周院士讲的非常多的，这里面也是结合刚才发展燃料电池的考虑，我们从天然气往氢能转化，实现去碳化，这里面我想可能一方面很多地方在促进直接氢的发展，我也是建议可以考虑从天然气到氢混合天然气，到氢的整体的渐进式发展也是一种发展路径。另外一个也是叫上中下游协同，体现能源互联网协同的概念，这是在气里面的一个上中下游协同的一个案例，它也是通过大数据，通过物联网相关的这些信息，实现了从需求出发，我来去匹配供给，实现天然气的点供，比如说我们将来天然气发电有需求了或者气短缺了，通过这种平台实现去匹配，上、中、下游协同，这里面的核心就是我们今天的主题能源物联网很多的技术，大数据的技术，采集的技术，联动的技术，优化的技术。这里面讲了，核心技术是基础。

刚才讲了半天都是互联网形态的能源系统，互联网形态的能源服务，其实最后讲的那个案例，就是从中延伸出来的，在每个环节里面都可以做服务，这是一个天然气的案例，刚才是说从用的角度来匹配发的，将来从监管的角度也可以。再简单举一个例子，将来针对找矿 ，包括刚才陈老师讲到，页岩气，现在就有公司专门用大数据的这种，为各个公司服务。

再有一个建议，我相信在能源互联网里，不管你是从事哪个方面的，在能源互联网的时代可以有几个方面的考虑。

第一个考虑产业链扩展，综合能源服务。从你单一的服务考虑，可以以它为核心扩展到综合能源，扩展到其他能源。

第二产业链延伸，覆盖上中下游。

第三产业水平升级，智慧能源技术应用。这是我们认为能源互联网对咱们产业公司基本上是这三条建议。

最后，因为我后面可能还要主持下面的对话环节，其实这里有两本书，我想正好也跟下面对话环节去匹配，我这相当于开场，占用一下对话环节的开场，这其实是相关的。这两本书，右边这本是秦海岩翻译的，它是叫做《能源和交通的清洁革命》，我深刻体会到它里面有个特点，它里面有行小字是“硅谷创新”，硅谷它其实是互联网的不能说是发源地，但是现在互联网经济的发源地，刚才倪院士讲的十大产业公司，有一半是在加州，基本上大部分都是在硅谷，它用了很多硅谷互联网的包括投资，互联网这种创新的模式的发展来说明我们太阳能可再生能源发展，可能会向硅谷那样，互联网一样飞速发展，所以我说这本书虽然叫做清洁革命，其实是讲能源互联网的，是讲这个革命，有可能非常快速的去颠覆现有的系统。

左边这本书《能源转型》这是我和团队共同翻译的，这本书也是比尔盖茨非常推荐的作者，从第一版现在做到第二版了，这本书其实它从历史的长河，油气的转型、煤炭的转型来分析，得到一个结论说“能源转型非常困难，尤其在大国非常缓慢的，它涉及到很多复杂的事情”，所以我们可以看到这两本书之间有一些结论上是有一些不完全一致的，但是这两本书都有一个共同的特点，首先它没有对中国进行深入的研究，第二没有去比如说左边这本书，没有在考虑信息技术对能源技术带来的变革，但是它明确的提到了，它源于比尔盖茨的一句话，能源转型如果加快，除非技术的投入或者技术研发大力的增强，在这个情况下这两本书就能匹配起来了，所以我也希望在下面的对话环节各位专家能够针对咱们从技术的角度去引领整个中国的能源革命，引领中国的能源转型，从而带动世界能源转型进行一些探讨，我的汇报就到这里，谢谢大家。

（能见App根据速记整理，未经发言嘉宾审核）

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