在美國華盛頓特區經濟趨勢基金會總裁杰里米˙里夫金(JeremyRifkin)的名著《第三次工業革命》(英文版書名TheThirdIndustrialRevolution:HowLateralPowerIsTransformingEnergy,theEconomy,andtheWorld)中,作者為我們描繪了一個宏偉的藍圖：數億計的人們將在自己家里、辦公室里、工廠里生產出自己的綠色能源,并在“能源互聯網”(EnergyInternet)上與大家分享,就好像現在我們在網上發布、分享消息一樣。當前,能源互聯網已成為我國能源電力領域學術界與工業界關注的熱點,國家能源局近日已正式確定《能源互聯網行動計劃大綱》和12個支撐課題,在這些成果基礎上起草的能源互聯網行動計劃將于年底前完成。清華大學也成立了能源互聯網創新研究院。對于能源互聯網的概念及相關技術,國內外學者已從技術和管理的角度進行了多方面的論述,本文僅從共享經濟(SharingEconomy)的角度進行探討。

1、何為共享經濟模式

共享經濟可以采取多種不同形式,通過免費或收費的方式,將資產或服務在個人之間進行共享。特別是運用信息技術為個人、企業、非營利組織和政府提供服務,通過閑置資產和服務的再分配、共享和重復利用實現資源優化。在共享經濟中,擁有閑置資源的機構或個人有償讓渡資源使用權給他人,讓渡者獲取回報,分享者利用分享他人的閑置資源創造價值。共享經濟這個術語最早可溯源于美國伊利諾伊大學社會學教授MarcusFelson和JoeL.Spaeth1978年提出的協同消費(CollaborativeConsumption)概念。共享經濟現象卻是在最近幾年引起廣泛關注的,其主要特點是：包括一個由第三方創建的、以信息技術為基礎的市場平臺,這個第三方可以是商業機構、組織或者政府,個體借助這些平臺交換閑置物品,分享自己的知識、經驗,或者向企業、某個創新項目籌集資金。

共享經濟模式中最具代表性的是交通行業的Uber,和旅游住宿業的Airbnb。Uber通過手機預約出租車、私家車或與他人拼車,幾分鐘內便可幫顧客與司機取得聯系。作為全球最大的出租車公司,Uber不擁有一部車,而是打造了一個共享經濟的平臺。Uber商業模式的核心是,一個人一天內可能僅僅1個小時甚至更少的時間使用汽車,而理論上一輛車可以使用24小時。當Uber把這些汽車的“閑置產能”利用起來后,其威力就強大無比。Uber五年內迅速在全球250個城市擴張。至2015年2月底,公司估值超過400億美金,遠遠大于包括Delta、美國航空公司在內的傳統航空公司。AirBnb是一家聯系旅游人士和家有空房出租的房主的服務型網站,可以為用戶提供各式各樣的住宿信息。它沒有自己的酒店和服務員,但卻是全球最大的網絡酒店連鎖,平均每晚的客流高達425,000人,比希爾頓在全球的交易高出22%,其核心也是使用了閑置房間的資源。

2、能源電力領域實現共享經濟的可能性

里夫金在英文版TheThirdIndustrialRevolution第4章DistributedCapitalism中清晰地提到CollaborativeEconomy(協同經濟或協作經濟)的概念。在能源互聯網中,分布式可再生能源(太陽能、風能、水力能、地熱能、生物質能、波浪能和潮汐能等)在千千萬萬個分散的地點被收集起來,并且通過智能電網彼此共享,以維持社會能源供給與可持續經濟發展。這些分布式可再生能源大部分是免費的,并且采取彼此平等協作的形式而不是垂直的控制機制。這種新的扁平化的能源體制將帶來一場新的分布式和協作式的工業革命,并形成財富的分布式共享,促使能源生產與利用的民主化。與此同時,商業模式也發生變化,買賣雙方對立的關系被生產者和用戶的平等協作關系取代,買方同時也是賣方,個體利益包含在共享利益中。在隨后出版的著作《零邊際成本社會》(英文版書名TheZeroMarginalCostSociety:TheInternetofThings,theCollaborativeCommons,andtheEclipseofCapitalism)中,里夫金就相關思想進行了進一步闡述。他預言,隨著互聯網的大規模普及應用,許多領域商品與服務的生產銷售成本將趨近于零,從而人類進入“零邊際成本社會”。在能源互聯網中,除研發和部署的固定成本外,可再生能源的發電成本趨近于零。

應該說里夫金所描述的場景并非天方夜談。目前,能源互聯網發展所依賴的技術與管理基礎都在快速發展,有的已經趨近成熟,如可再生能源發電技術、智能電網技術、信息互聯網技術與電力市場機制等。就可再生能源發電成本來說,在風資源條件好的地區,陸上風電已經可以與新建常規電源相競爭了,某些地區風電度電成本低于5美分/kWh。太陽能是發電成本下降幅度最大的可再生能源。自2009年以來,太陽能光伏組件成本下降75%,住宅太陽能光伏系統發電成本較之2008年下降70%。在未來3-4年內,太陽能發電成本有望再降40%。可再生能源廣泛接入的條件已經具備。能源互聯網的一個重要特征是實現能源共享,因此不同于傳統的大規模、集中式與垂直控制的電力系統發展模式,離不開全社會的廣泛參與,也將更加注重小型化、分布式和平等協作的發展趨勢。在能源互聯網中,電力用戶不再是一個被動的角色,同時也是電源,可以與其他用戶分享多余的電力。目前分布式電源、微電網、主動配電網等技術的發展為用戶側參與準備了條件。由于能源互聯網不僅僅是一個技術概念,更多地指能源電力領域的共享經濟模式,需要在能源、電力體制深度變革的基礎上完成。

3、能源互聯網實現所需要的技術與商業基礎

本文認為實現能源互聯網、建立能源電力領域共享經濟模式的關鍵是,在現有的可再生能源發電與智能電網技術的基礎上,進一步建立信息互聯、物理互聯與商業互聯。

1、現有技術基礎

從前面的分析可以看出,在能源互聯網中,可再生能源發電扮演了一個關鍵的角色,這不但因為它是普通用戶所能夠擁有和實現共享的發電資源,也是因為它具有“零邊際成本”的特點,還因為它是解決能源環境危機的重要手段。而智能電網技術作為接納可再生能源和實現電能雙向流動、靈活控制的重要支撐平臺,也是建立能源互聯網的物理基礎。當前國家高度重視配電網和微電網發展,國家能源局相繼出臺《關于推進新能源微電網示范項目建設的指導意見》、《配電網建設改造行動計劃(2015—2020年)》,投巨資進行配電網/微電網建設和改造,無疑將為能源互聯網的發展打下良好基礎。

2、未來發展趨勢

①信息通信技術

類似于Uber和Airbnb,要實現能源的共享經濟,必須建立供需雙方信息溝通的平臺,即實現信息互聯,而這必須基于信息互聯網技術來實現。由于能源電力生產、傳輸和利用的實時性更強,也需要采用先進傳感/測量技術來獲取實時數據和狀態。德國聯邦經濟和技術部(BMWi)發起了一個名為E-Energy的技術創新促進計劃(2008年發起,2013年完成),建立以信息通信技術(ICT)為基礎的未來能源系統,促成整個能源價值鏈內更大的透明度和更激烈的競爭,可看成能源互聯網的雛形。

②多種能源形式互聯與綜合利用的理論與技術

在能源與環境危機的背景下,多種形式能源的綜合利用已成為必然的趨勢,能源互聯網不僅要實現電能生產者和消費者之間的共享,也要建立電能與其他能源形式(如熱能、化學能)之間的互聯和共享,及實現物理互聯,因此相關理論與技術還需要深入研究。工程實際中能源的生產、傳輸和利用大多采用網絡化的方式進行,如電網、熱網、燃氣網等,其中電能被公認為最便于聯網的能量形式。借鑒信息互聯網的構成原理與方式,在電網絡理論的基礎上,也可建立涵蓋多種能量形式的能量網絡的基本理論,并研發相應裝置與設備。分布式供能系統(如冷熱電三聯供CCHP系統)將成為多種能源形式綜合利用的關鍵手段之一。

③電力(能源)市場機制與共享經濟模式

由于能源互聯網的關鍵在于實現能源電力的共享經濟模式,因此建立市場機制、實現商業互聯至關重要。市場的關鍵在于賦予供需雙方自由競爭、自由選擇的權利。世界各國(如美國、英國、德國、北歐四國等)都已成功實施電力市場改革。我國也正在積極推動能源生產和消費革命,構建有效競爭的市場結構和市場體系。中共中央和國務院發布了《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》,并先后確定在深圳、蒙西、湖北、安徽、寧夏、云南、貴州七個省區開展以輸配電價改革和售電側市場開放為重點的試點,打破電網壟斷,建立發電與售電的商業互聯。隨著改革的不斷推進和深化,在能源電力領域建立共享經濟模式的條件也將越來越充分。