大势观察
美国未来学家杰里米里夫金在其新著《第三次工业革命》中提出了能源互联网的构想，称“能源互联网”将会出现，并标志着第三次工业革命的到来。对此，赛迪智库产业政策研究所认为，能源互联网的构想给人类描绘了一个美好的未来，但其实现目前还存在着四个关键技术瓶颈：高效、低能耗能源采集和转换设备亟待突破；能源互联传输所需的超导材料和技术突破尚没有时刻表；能源互联互通仍存在技术障碍；新型能源存储材料发展面临瓶颈。基于此，我们更应理性看待能源互联网；储备能源互联网发展所需关键设备和技术；做好信息网与电力网融合的基础性工作。
20世纪70年代石油危机后，能源问题一直受到世界各国的普遍关注。前不久，美国未来学家杰里米里夫金在其新著《第三次工业革命》中提出，分布式可再生能源和互联网技术相结合的“能源互联网”将出现，并预言第三次工业革命即将到来，人类从此摆脱能源、资源、环境的束缚，实现“活着是为了游乐”。那么，“能源互联网”究竟何时能够实现？它真的已经离我们很近了吗？
世界各国积极探索能源互联网
里夫金在《第三次工业革命》中为我们描述了能源互联网的实现方式：使用可再生能源，采用分布式能源采集系统，充分采集散落在地球各个角落的微小可再生能源，通过氢或其他存储技术存储间歇式能源，聚少成多，利用互联网和智能终端技术构建智能能源共享网络。
事实上，在能源互联网提出之前，各主要国家已开始在这一领域探索，并着手规划和实施智能电网、智能能源网等。
（一）美国：以智能电网建设为先导推动能源网络建设
2001年，美国提出名为“智能电网”的新电力能源供应系统概念，并于2003年正式展开研究。智能电网采用先进的材料技术、高温超导技术、储能技术、可再生能源发电技术、微型燃气轮机发电技术等，旨在构建一张全美骨干电网、区域性电网、地方电网和微型电网等多层次的电力网络，以实现自动化、高效安全、稳定可靠、可灵活应变及品质有保障的电力供应。该计划将在2030年完成。
（二）英国：规划智能电网的长远发展
近两年，英国政府大力支持智能电网建设，制定了详细的以实现可再生能源发电和强互动性智能配电为主要目的的智能电网建设计划，并制定出到2050年的智能电网线路图及实施方案。该输电网多采取互动供电模式，需求侧可将剩余的电力逆向输入电网，但需对电网实施双向保护，给电网的稳定控制和调度管理带来很大困难，技术尚待突破。
（三）德国：大力发展E－Energy
在美英智能电网建设热火朝天之际，德国另辟蹊径，提出了E－Energy概念，并于2008年年底开始投资实施该计划。有观点认为，这是德国的智能电网，其实不然。德国意在借此打造一个基于信息和通信技术的能源供应系统，这更像是里夫金能源互联网构想的一个实践。为此，德国专门开设了一个网站，向公众宣传E－Energy优势，并及时公布该项目的进度，使E－Energy计划更广泛地被接受。
（四）中国：率先推出智能能源网
2009年11月27日，“国家‘十二五’中国智能能源网发展模式和实施方案课题组”成立，正式开始筹划智能能源网。2010年7月15日，由中国工程院、中国能源研究会、国家能源专家咨询委等机构的有关专家组成委员会，评审并通过了《中国智能能源网发展模式及实施方案》课题研究成果。
智能能源网是通过将水、电、气甚至热力等不同的能源品种网络进行有机整合，形成跨能源品种的能源生产、流通（交易）、消费网络，并采用信息化集成技术，构建一个生产输送侧与需求侧相对称、相互动的智能能源运转体系。它包括智能化的集中分层式能源生产和输送系统、先进的储能系统、智能终端能源系统、智能能源服务系统等四大系统，涉及智能燃气网、智能电网、智能热力网等八个子网络建设。根据测算，智能能源网将把我国能源效率提高至少15％。
能源互联网的关键技术瓶颈
尽管能源互联网的构想给了我们一个美好的愿景，但要真正实现能源的互联互通，尚需解决众多的技术难题。
（一）高效、低能耗能源采集和转换设备亟待突破
分布式可再生能源系统使得能源采集和生产小型化，并更贴近需求，其实现依赖于低能耗、高转换效率的可再生能源的采集和转换设备。现有设备和技术远不能满足要求。
一是太阳能的采集、转换为电能的效率仍较低。目前，在实验室研发的硅基太阳能电池中，单晶硅电池的最高转换效率为29％，即便采用太阳能电池堆叠技术，也仅实现41．1％的转换率。
二是小容量、低损耗的变压器、稳压器、逆变器等转换设备亟待开发。我国变压器的总损耗占发电量的10％左右，每年有近千亿度电浪费在升压降压转换中。在能源互联网时代，分布式能源系统的普及，尤其是安装在建筑物上的太阳能电池板输出电力均为低电压直流电，需要巨量小容量的转换设备支撑。现有技术条件的大量换转设备将消耗海量能源，这将完全蚕食掉分布式能源系统中微小能源采集单元生产的电力。
（二）能源互联传输所需的超导材料和技术突破尚没有时间表
发展新型输电材料——常温超导材料是能源互联网实现的关键。能源互联网的一个关键设想，就是充分利用太阳能和风能等可再生能源，使每栋建筑都成为一个微型发电厂，除供本建筑使用外，还可对主干网输出多余的电力。这个大胆的设想，需要有新的电力传输材料和技术加以支撑。采用常规材料和低电压传输方式，能源互联网中各个分散在生活或生产单元的发电单元的微小余电将在传输线路上损耗殆尽，根本无法上传到主干网，无法实现能源的回收，能源的互联便无从谈起。所以，要实现电力在低压传输过程中有效输送和回收，充分利用各分布式小功率能源采集和生产单元的余电并网，必须使用常温超导体。
但在可预见的未来几十年内，常温超导材料（工作温区在355K，即80℃左右）很难取得实质性突破。高温超导体需要消耗巨大能源将其工作温度维持在低温状态，利用高温超导体实现能源的互联不具现实意义。
（三）能源互联互通仍存在技术障碍
利用电力网加载高频信号实现信息通信，是当前研究热点之一。尽管小范围、小规模的传输数据已进入实际应用，如电力猫可以实现电力线传输数据，但局限于同一个电表内，大规模、广域网的大数据传输尚有待于技术突破。一是输送速度低，难以承载海量数据。能源互联网实现时，将产生千万亿甚至上万亿的能源采集生产单元和用能终端。对这些终端实时反馈控制，实现电力智能调度，将产生当前人类难以想像数量级的海量数据，即便下一代互联网恐怕也难以承受。尽管未来技术可能会实现更高的传输速度，但突破尚需时日。
二是传输范围有限，无法实现全网传输。在常温超导未实现的情况下，为减少线损，电力传输必须通过变压器层层升压，再层层降压来完成。高频信号无法通过变压器传输，信息只能在同一个变压器的电力子网内传输。在可以预见的未来几十年内，这将是信息在全网传输不可逾越的鸿沟。
（四）新型能源存储材料发展面临瓶颈
如何对间歇式的可再生能源进行洁净存储和提取，保持能源供应系统的稳定性，是能源互联网面临的又一挑战。一是小型化、大功率、安全性好的电池研发和商用尚需时日。大功率锂电池尚未进入实用阶段，且安全性仍有待提高。钒电池虽具有功率大、容量大、效率高、寿命长等特点，但不适合作为分布式能源系统的小型化存储设备。钠硫电池虽具储量大、能量和功率密度大、充放电效率高、不受场地限制、维护方便等特点，但正、负极活性物质的强侵蚀性，对电池资料、电池构造及运转前提的要求苛刻，且存在安全、寿命、处置难等问题。
二是作为终极储能的“氢储能”，由于氢制备成本高、存储困难，仍属于亟待攻克的技术难题，“氢储能”之路仍很遥远。气态储氢能量密度低，安全性差；氢液化消耗能量巨大，是氢热值的30％，对储罐的绝热性能要求高，能源可再利用率低。金属氢化物、配位氢化物、纳米材料吸附等固态储氢技术仍处于实验室阶段，且可逆性差，能源提取难度大。
几点思考
（一）理性看待能源互联网
能源互联网的构想被不少专家学者视为在短期内就能解决能源短缺的法宝，甚至有人认为它能带来第三次工业革命。然而，从当前乃至今后一段时间的技术水平和发展来看，能源互联网的实现仍有待时日。面对能源互联网掀起的热潮，我们更应保持客观、冷静，要立足眼前，脚踏实地，坚定不移地做大做强工业，提升基础制造和能源生产能力；关注能源互联网的进展，做好关键技术和设备的储备。
（二）储备能源互联网发展所需关键设备和技术，“大军未动，粮草先行”
尽管能源互联网还很遥远，但也要对关键设备和技术提前进行开发和储备。重点支持高效、低耗太阳能和风能等可再生能源转换设备的开发；支持超导材料，尤其是常温超导的开发，鼓励高温超导材料的产业化应用；推进新能源存储技术和设备的发展，加快大功率锂电池的开发和产业化，提高钠硫电池的安全性和实用性，探索钒电池的小型化。
（三）做好信息网与电力网融合的基础性工作，积极探索利用电力网实现大数据广域传输的技术和设备的研发，为推动能源、广电、互联网、电信网四网融合做技术储备
支持能源互联网相关信息传输和终端控制设备的发展。推动小信号、微功率无线智能控制终端设备和智能电表等智能电网设备的发展，加快对各用电单元进行用能实时监控，提高能源利用效率。
