郭磊：城市能源互联网的形态与发展路径

编者按：2019年6月5～6日，“未来能源大会（FEC2019）暨第十五届中国能源战略投资论坛”在北京中奥马哥孛罗大酒店召开。本次未来能源大会汇集了国内外、中科院、工程院院士专家，共同探讨"传统能源"向"未来能源"转型融合的趋势。会上，国网（苏州）城市能源研究院有限责任公司副院长郭磊发表了题为《城市能源互联网的形态与发展路径》的主旨演讲。

以下内容为中国能源网根据现场实录整理而成，未经本人审核。

各位嘉宾，上午好！

我们是来自国网苏州城市能源研究院，我们院的一个使命就是通过探索城市的能源变革，来找出一条能源变革驱动城市高质量发展的这样一条路径。这个说起来是一个很大的理念，但实际落出来是由各个城市能源相关的项目做驱动。

我们院成立之后，沿着这条路一直走，我们也发现从城市能源变革的角度来讲，各个项目的推进，可能没有办法从整个角度去考虑不同的环节，不同的领域，不同效率的协同性，从而提升整个城市能源效益的提升。那么我们怎么推动城市能源效益呢？城市互联网是一个很好的工具。

今天我很荣幸在这里为各位嘉宾汇报一下我们做的相关的思考，特别是整个城市能源互联网整个的架构，我们认为是什么样子？未来建设的时候应该注意哪些方面？

主要的内容就是四个方面：

我首先希望简单过一下城市能源互联网的内涵，我们的理解能源互联网本质上来讲是能源技术和信息技术的相互融合，两者之间产生共振之后形成一个突破的创新。城市能源互联网是互联网建设的一个主战场，也是能源互联网主要的形态。从具体来讲，城市能源互联网是由城市的智能电网和城市泛在互联网的融合，是实现城市能源资源更大范围的优化配置的一个平台。

我们提出来城市能源互联网有六个特征：多能协同、扁平的系统、多边的互动、泛在互联、数字融合和智慧运行。

跟大家分享一下我们认为的城市，刚刚杨博士也讲了城市，我们觉得城市最根本的是聚集，它是一个人口的聚集，商业的聚集和工业的聚集，所以它带来的最突出的三个问题，第一个是安全的问题，这个也是我们在成立这么多和我们国内的主要市政府去交流，去汇报，去探讨的时候，他们第一个问的我们的问题，城市能源变革能不能解决城市能源的安全问题？这个是所有的市政府最关心的，安全的问题可能中长期来讲它是对单一能源品种的依赖，对单一能源来源解决依赖的问题，短期来讲对能源的供应安全，或者它有一些安全事故的防范。

第二个是污染的问题，刚刚杨博士也讲了很多关于城市环境污染很好的解决方案。

第三个是交通拥堵的问题。

这是三个问题。

从能源看城市，特别城市能源我们认为有三高的特征：

1、能源消费的比重比较高，现在城市的能源消费量已经占到了我们国家，我们在2017年的时候我们做的统计，能源消费量已经占到我们国家消费量的85%，未来还会提升。

2、能源密度比较高，城市的特征会使得能源的消费密度远远高于农村。

3、供应主要以未来的电，未来能源为主。

所以我们未来能源城市发展主要方向：

1、清洁低碳；

2、安全可靠；

3、有效经济；

4、产业创新。

其实我们有相关的论述和理论支撑，今天我不具体展开来讲了。

所以我们认为从城市的发展，解决城市的问题，如何与城市的协同，有四个方面，主要是两个维度。核心的就是要解决城市能源的安全可靠和清洁高效的问题，我们认为城市能源互联网的本质来讲，它是城市的能源资源的一个配置的工具，它解决了从单一的单条线的能源向多品种能源之间的协同，也解决了能源产业链上下游之间的协同。从我们电力系统来讲，我们做到了发电和需求之间的匹配，实现了它的平衡。但是实际上它如何协同？特别如何发掘用户的作用？可能是能源互联网解决的问题。

在这个核心的基础上我们认为能源互联网有三个特点：

1、实现城市能源和社会的数字化的转型。

首先是通过城市能源互联网的建设，实现城市能源基础设施的一个数字化的建设。我们国家在城市化快速的进程当中，其实我们城市的基础设施，特别是能源的基础设施大部分已经存在了十几年，已经开始逐渐的出现一些老化的问题。比如城市自来水管网，根据去年统计，整个自来水管网的损漏率是20%，比较高的城市可能达到40%以上，一年自来水通过管网漏掉的大概是100亿立方米，如果我们看南水北调的中线，这四年来送到我们北京上海的水总共才200亿立方米。

通过城市能源互联网的建设，我们觉得首先可以把整个城市能源基础设施的数字化做起来，从而实现整个的数字化的转型。

2、促进新业务、新业态、经济发展。

3、能够构建一套科学规范、统筹协调的城市职能体系。

根据清华大学发布的2018年国家能源互联网的白皮书，从2014-2018年我们涉及到能源互联网整个政策大概是接近300项，但是我们自己对这300项政策做了一个分类，大家可以看到它是一个倒三角的模式，顶层设计了很多，但是落地实施的相对比较少，这也是我们整个政策体系目前的一个状态。

第二个就是我们整个能源产业和互联网产业快速发展，到了去年底能源互联网企业接近注册2.5万家，同时也能够看出除了我们传统能源企业的转型，我们之外有些新兴的能源互联网的企业也进入到了能源行业，传统的能源企业的转型，比如说我们国家电网公司之前提出来要做多功能能源服务的转型，包括要打造一流的能源互联网企业，要有“三型两网”这种的转变。包括了中石油、中石化，要做电能的公司，要做嘉兴的示范站，同时还有新能源企业做了转型，要转型为互联网+的智慧能源综合服务商。还有一些就是信息企业和互联网企业也逐步跨界到了能源的行业，大家共同来促进整个的发展。

但是从城市能源互联网的发展来看，技术体系我们认为现在主要还是以电为核心的，相对于美国、德国、日本能源路由器为核心，我们主要还是以我们的电网体系为核心，我觉得这个也是跟我们现在整个城市，我们国家的城市发展阶段密切相关。因为我们国家大部分城市还处于工业化的中期和后期，电气化是非常重要的一个特征。未来整个的城市能源互联网技术，我们认为主要是突破方向，上面是多能的转换，综合能源系统的规划设计，传统的能源技术。下面是刚才李教授讲的，物联网的这种技术在能源领域怎么样的应用。

整个目前现状来看，我们国家能源互联网还处于综合示范的这样一个阶段，我们也分析了国家目前，能源局对能源互联网示范项目的分类。我们能够看到关于城市类和城市综合类的和园区综合类的，这个占比是相对比较高的。

最后，是我们整个城市能源互联网发展有一定的设施的基础，包括我们经过了这么多年的发展这些都为我们城市的能源互联网的发展提供了一个很好的设施的基础。

我国城市能源互联网的发展问题我们认为有五个：

1、发展理念；

2、政策规划；

3、体制机制；我们觉得各方参与的体制机制还没有建立。

4、产业生态；现在主要还是在细分领域、细分行业做的比较多，缺乏一个综合性的能源资源整合的这样一个平台型的企业。

5、技术应用。我们认为还是传统技术为主，信息技术融合的创新还不够。

所以对这五个问题，我们也提出了我们对城市能源互联网未来的一个思考，就是未来城市能源互联网应该长什么样子？我们提出来一个1+4+1的未来形态。

1是我们认为应该需要有一个城市一级的智慧能源的管理平台，因为在智慧城市，刚才杨博士也讲了，智慧城市这块我们调研了很多的城市，在智慧城市有智慧交通、智慧政务等等，但它们智慧能源这一块，相对来讲这个平台建设是不够的，但是我们认为它未来肯定是需要有这样的。因为只有有了这样一个平台，才能实现各个能源条线之间信息的共享，信息的交换。

4是有四种典型的子系统。

1是有一个生态圈子。

我后面来讲一下。

第一个，我们认为要有一个城市级能源监测与管理的大数据平台，大数据平台主要的作用就是要实现不同能源品种之间的输出和供应，包括了天然气、电力、自来水等等，它们平台之间信息流的沟通。

第二个，就是要把用户的数据整合，实现来自用户能源数据的一个共享，同时这个平台也需要智慧交通、智慧政务、安全，这样城市一级的能源信息的交互。因为昨天也有专家讲电动汽车，我们认为电动汽车对未来能源信息之间的共享非常非常迫切需要解决，特别是交通跟电网之间，信息的共享是现在需要解决的。只有解决了，能源系统的这个效率才能得到提高。

我们这个智慧能源平台主要的服务对象，我们认为有三个：

1、政府，主要是帮助政府做到城市能源的治理精细化，让政府更好的来制定，包括能源规划、市场政策、产业政策、市场监管等这些方面的一套系统。同时也能帮助政府更好的推进节能，控制煤炭消费总量、能源消费总量，提高安全的监控。

2、能源企业，我们认为可以赋予能源企业增强技术信息的能力。

3、终端客户，为终端客户能够提供更好的能源的服务。

智慧平台目前我们国内已经有这样的一个雏形，我们这里可以给大家分享两个案例：

第一个就是嘉兴海宁城市能源互联网服务平台，这个平台主要是要建设用能、电动汽车、智慧用能等信息，实现整个能源流、信息流和价值流的融合，同时能够提供清洁能源、建筑能效、绿色交通、智慧用能和供需服务，这五类服务。

第二个是雄安城市智慧能源管理系统，主要的功能有三个：

1、它要做到城市一级的计划和实时调度融合，实现用户用能需求与供能单元的无缝连接；

2、通过改变做出综合用能的行为，从而实现整个用能系统有更好的效率和运行平稳性的提高。

3、以电动汽车做结合点，实现交通和能源的协同管理。

在这个平台下面，我们认为有非常典型的四类子系统，这四类子系统按照两类：能源技术和信息互联网技术来划分的。

1、多能互补性的系统，这是一个比较传统的系统，包括的热电联产、三联供等能源技术进步的推动而出现。

2、双向互动的系统，主要是解决可再生能源大规模的接入所带来的一些问题，包括了目前正在做的能源路由器这些新的技术应用。

3、用户侧能源物联网系统，用户侧呢，用户可大可小，目前来看包括了楼宇、单体用户和园区用户的能源互联网的建设。

4、能源系统共享平台，主要是通过信息技术、互联网技术来实现整个能源在整个城市的优化配置。

我们认为第一种形态，第二种形态，第三种形态有很强的地域性，第四种形态相对开放性比较强。

给大家举个例子，第一种形态典型案例就是园区综合能源系统，这个其实在各个地区，目前在一些新建的园区在做，它主要以电能为核心，考虑光伏、天然气三联供，主要是实现整个园区一级的能源的清洁利用，主要是工业园区。

第二种典型的案例就是我们讲的源网荷储互动，通过双向的信息互动，来实现整个效率的提升。

第三种典型的案例就是用户侧能源互联网的建设。

第四类系统就是共享车联网的平台，包括我们现在正在实施的，在城市做到中央空调的集中控制这样一个平台，通过这个平台整个实现城市主要用能设备的高效利用。

最后是一个生态圈，我们1+4+1最后是一个生态圈，我们认为它应该是包括了除了核心的能源企业，互联网企业之外，还包括了其他的一些金融企业，包括了设备运维的企业，都可以加入到这个生态圈当中。

最后我们也对我们国家如何发展城市能源互联网提出一些相关的建议：

平台方面，我们建议第一步是要把整个已有的平台信息打通，从新建的园区，新建的建筑，高耗能企业，公共事业单位的这些新兴产业入手，来由易到难。

第二个是要做到平台数据标准化的接口和协议。

第三个就是要培育信息采集、存储和分析这些新的技术。

对四类类子系统，我们认为主要发展方向：

1、以用户为中心，未来可能要以用户的服务、能源服务为核心，满足用户的需求为核心。

2、把子系统的数据和城市大脑相连接。

3、整个子系统内部的信息我们要做到贯通。

对生态圈相关的建议，我们提出来三个方面的建议：

1、还是要通过生态圈的红利推动基础设施的建设，因为城市能源互联网的本质是一个城市的基础设施，通过生态圈的发展，有利于基础设施的建设。

2、培育一些新型的能源企业，让这些新型能源企业快速加入到生态圈里面。

3、符合出一些新的业务，新的市场。

我给大家的汇报就到此结束，谢谢大家！