能源行業經歷著巨大變革，分布式發電大量興起，用電速率快速增長，以不斷增加化石能源消耗的解決方式不可持續。正在人們不斷探尋有效的能源革命路徑的同時，以實現最大范圍的信息互聯共享為基本目標的互聯網，正以前所未有的速度與力度影響著人類世界，改變人類生產生活方式的同時也顛覆了許多傳統行業保持了數十年的運作方式，如“工業4.0”和“互聯網+”的快速興起。信息資源作為當今互聯網時代的一種生產資料，能夠衍生出不同形態的產品，效益與價值。

互聯網的成功，在于借助生產資料形態的信息資源實現“物質，信息，能量”的三元融合，互聯共享，進而最大程度的激發了每個智能單元創造新的生產力，推動了各行各業的創新與變革。互聯網思想與應用正潛移默化的滲透到世界每個角落，在這樣的背景下，第三次工業革命和能源互聯網應時而生，其核心思想是傳統產業模式和基礎設施碎片化后進而通過信息手段進行重組融合，在能源領域由現代化大工業催生出的集中式發輸變配用的供電模式，將轉向與工業4.0為代表的個性化定制化生產相匹配的大規模分布式發電和用電，并且將產生以個性化、定制化的能量需求為目標的虛擬電網和電廠，通過能量的互聯共享(類似互聯網中的信息共享)，對能源系統進行優化配置。

要真正實現能源互聯網，需要思想、技術與模式的創新，甚至顛覆。例如，目前能量從信息領域的角度看通常只是一個模擬變量，即只關注其物理屬性(如開/關，電流，電壓，功率等)而忽略其內在的信息屬性，更無法從信息世界進行能量的調配。

要實現如互聯網中信息共享那樣的能量互聯共享，首先需要基于信息物理融合系統(cyber-physicalsystem，CPS)實現能量的信息化與互聯網化管控，即在物理上把能量進行離散化(或碎片化)，使離散化的能量進行調度;其次，基于能量的離散化，將能量系統與負載系統通過信息化整合，使能量轉化成同計算資源、帶寬資源以及存儲資源等信息通信領域的資源一樣，進而通過互聯網技術進行靈活的網絡化管理與調控。

能量的信息化和分布式儲能是能源互聯網的實現基礎

能源互聯網的核心思想與目標可以概括為能量分布式生產、本地化供給以及能量的互聯互通。以風能、太陽能、潮汐能等可再生能源為代表的分布式生產的能量具有先天的不確定性或隨機性。這種能量不確定性一方面將嚴重影響能量供給與共享的安全性，穩定性與可靠性;另一方面，能量互聯網中的能量互聯共享是像互聯網中信息互聯共享，即，用戶側驅動的能量互聯共享。因此，由于分布式能量源的不確定性與用戶需求的隨機性，從任意時刻看，能量供給和需求之間自發的平衡顯然是不可能，分布式生產的能量將無秩序的從低熵的能量源流向高熵負載。

能量流無秩序流動導致其有效利用率極低。這種能量源的不確定性與能量流與無秩序性，使得分布式儲能成為解決上述能源互聯網兩大問題的支撐性基礎。即，以分布式儲能來平滑能量源的不確定性，并為能量的有序流動提供基礎。

過去十年，我一直在針對分布式儲能系統進行研發，采用能量信息化思想，以電池單元為能量單位將能量離散化，并采用網絡化管控思想，將電池單元網絡化互聯成組，以電池網絡拓撲動態可重構管控技術為手段實現了基于互聯網技術的分布式能量管控，從而徹底解決傳統電池管理中的關鍵問題，如效率、均衡、可靠性與安全性等問題。

在儲能系統的安全性、可靠性和可管性方面，小容量單體電池成組有著大容量單體電池不可比擬的優勢，眾多應用實踐均可證實這一觀點。例如，特斯拉ModelS型號電動力汽車采用了8000多節18650小容量單體電池。然而，如何管理大量單體電池成組后構成的儲能系統是目前公認的技術難題。

首先，電池單體間具有無法避免的不一致性。其次，為了滿足所需的電流、電壓或功率要求，單體電池以固定的串聯與并聯形式直接成組，而這種沿用近三百年的剛性成組方式易導致系統的短板問題。第三，電池荷電狀態(stateofcharge，SOC)的精確估計是進行有效電池管理的關鍵，而SOC受到溫度，電壓，電流，老化程度及個體差異等多種因素的影響，并且SOC與這些因素間呈現非線性關系，難以做到準確的測量和估算。

因此，基于能量信息化與互聯網化管控的思想，以電池單元為能量離散化單位，將電池單元網絡化互聯成組，以電池網絡拓撲動態可重構管控技術為手段，形成自適應、動態、可重構的電池網絡，從而實現電池能量的信息化。

具體而言，單體電池通過物理開關器件組合形成可重構拓撲的電池網絡，稱為第一級分布式電池網絡單元，其中信息采集傳感器通過并行多路采集對每個電池元的電流、溫度等信息進行對電池單體實時感知，通過摩爾定律發展速度的控制芯片在線精確估算電池的SOC與健康狀態(stateofhealth,SOH)等信息，并形成網絡拓撲控制策略，最后控制電子開關狀態形成當前最優的電池網絡拓撲。第一級分布式電池網絡儲能單元可以通過同樣的網絡化方法進一步形成第二級、第三級……以及更大規模的電池網絡，以滿足不同應用場景與領域的儲能需求。這個技術獲得了美國NSF(混合系統，智能系統和智能電網等)項目的資助。

分布式儲能使得電力不再是即時性消費，而是可延時、可移動的，電力也從一個稍縱即逝的脆弱體系里解放出來，放到一個可以存儲能量的容器里。這使得能量可與基于互聯網的信息技術無縫鏈接，從而真正能夠實現能量的互聯共享。分布式儲能的大規模應用將帶來真正的能源互聯網革命。基于互聯網管控的分布式儲能系統將有力支撐新的能量運營模式，如能源的C2C和C2B。(慈松教授，國家能源局中國能源互聯網戰略研究課題組首席科學家。)