基本信息
编辑推荐
本书作者系国网能源研究院未来能源方面的首席专家，多次参与国网及国家重大政策的制定工作。
本书序言为中国工程院院士、中国工程院副院长、国家能源咨询专家委员会副主任杜祥琬院士所写。众多业内专家也对本书给与充分肯定。
本书既从宏观政策和产业角度解析能源产业与互联网技术的深度融合，也从微观角度讲解具体技术的发展实施成果。
内容简介
作译者
作者为国网能源研究院首席研究员，获奖30余项，具有30年的电力系统从业背景，熟悉电力系统及其自动化专业，对电力系统运行、检修、试验、调度、信息化、自动化及能量管理（EMS）有实践经验及科研经历。熟悉IEC-61850、IEC-61970技术标准。自2006年以来，主要研究智能电网、主动配电网、能源互联网、分布式发电与微电网、基于微电子与电力电子及信息通信技术的配电网广域测控系统、储能技术在智能电网中的应用、分布式能量管理系统、智能信息处理、信息技术与能源基础设施融合、大数据及其在智能电网中的分析与决策支持应用。
目录
序
前言
上篇 能源互联网
第１章 能源互联网的定义与特征 ３
１.１ 能源互联网的定义 ３
１.２ 能源互联网的特征 ５
１.３ 发展目标和原则 ６
１.３.１ 发展目标 ６
１.３.２ 发展原则 ７
１.４ 对我国能源战略的意义 ８
１.５ 对能源生产与消费模式的影响 ９
第２章 国内外能源互联网的研究与进展 １２
２.１ 美国：“ＦＲＥＥＤＭ”系统与能源互联网 １２
２.２ 美国：能源网络集成 １３
２.３ 德国：能源的互联网 １４
２.４ 欧洲：智能电网标准体系 １４
２.５ 欧洲：综合能源网络 １５
２.６ 日本：以智能电网为核心的智慧能源共同体 １６
２.７ 日本：数字电网 １７
２.８ 我国：能源互联网 １８
前言
上篇 能源互联网
第１章 能源互联网的定义与特征 ３
１.１ 能源互联网的定义 ３
１.２ 能源互联网的特征 ５
１.３ 发展目标和原则 ６
１.３.１ 发展目标 ６
１.３.２ 发展原则 ７
１.４ 对我国能源战略的意义 ８
１.５ 对能源生产与消费模式的影响 ９
第２章 国内外能源互联网的研究与进展 １２
２.１ 美国：“ＦＲＥＥＤＭ”系统与能源互联网 １２
２.２ 美国：能源网络集成 １３
２.３ 德国：能源的互联网 １４
２.４ 欧洲：智能电网标准体系 １４
２.５ 欧洲：综合能源网络 １５
２.６ 日本：以智能电网为核心的智慧能源共同体 １６
２.７ 日本：数字电网 １７
２.８ 我国：能源互联网 １８
前言
我们正处在能源转型的大背景下，将带来以下变化：太阳能与风能大量接入将改变电力系统结构；电源侧基荷火电厂将逐步减少，可再生能源发电比例将逐步提高；电网侧将实现灵活扩容、灵活接线、灵活的拓扑结构，支撑区域能源优化与分布式能源的协调控制；负荷侧将提升用能优化及需求响应水平，实施能源总量控制，发展柔性负荷与主动负荷。
目前，我国的能源利用效率还低于国际平均水平，能源发展要从实际出发，因地制宜，走“开源与节流”并重的方针，开源的主要任务是尽可能多地接纳与使用可再生能源，节流的主要任务是节能与提高能源利用效率。
能源互联网与智慧能源将成为未来的发展趋势。期望通过能源互联网与智慧能源建设，能够为尽可能多地接纳可再生能源、提高能源利用效率推动能源生产与能源费的实现根本性改变提供可行的解决方案。
能源互联网是以电力系统为基础，以智能电网为基础，以接入可再生能源为主，采用先进信息及通信技术及电力电子技术，通过分布式动态能量管理系统对分布式能源设备实施广域优化协调控制，实现冷、热、气、水、电等多种能源互补，提高用能效率的智慧能源管控系统。从系统科学的角度来说，能源互联网是智能电网的扩展和延伸，本质上也属于复杂交互工网络与系统的范畴。
能源互联网是智能电网的丰富和发展，能源互联网与智能电网研究的内容高度交叉重叠。从系统科学的角度来说，能源互联网与智能电网，都是要通过能源互联、信息互联、能量信息融合、能量高效转换、集成能量及信息架构（Integrated Energy and Communication Systems Architecture，IECSA），来建设复杂交互式网络与系统（Complex Interactive Networks/Systems Initiative，CIN/SI）。
我国的智慧能源体系建设要从我国实际出发，因地制宜、循序渐进，按照技术成熟度，以分布式能源、微网、需求侧管理、需求响应、储能、节能及提高能效为切入点，首先在终端用能层面实现全监测、全计量、全互动、选择性控制及数据可视化，然后采用先进信息和通信技术(Information Communication Techno Iogy，ICT)遵循开放性体系架构，融合模型、技术标准、通信协议，将电力网、热力网、天然气管网、交通网等互联，形成“智慧能源网”，实现智能协同控制，开展能量管理及能量交易。
本书的编写目的主要是为国家能源互联网与智慧能源建设提供参考与服务。
本书分上下两篇。上篇主要从能源互联网的角度分析了其发展背景、定义、功能、特征和技术架构；详细阐述了能源互联网需要的关键技术，包括能源基础设施关键技术、信息和通信关键技术、电力电子技术和平台技术。下篇主要研究、介绍了以先进信息和通信技术为基础的智慧能源体系；分析了国际和国内能源产业的发展现状；然后给出了智慧能源的定义、功能、特征和体系结构；指出了智慧能源网络的特点是能源的多元化、集约化、清洁化、精益化和智能化、其目标是，尽可能多地接入可再生能源，实现能源总量控制，提高能效，节约能源，推动能源生产与能源消费实现根本性改变。
本书在编写过程中得到了牛曙斌先生、冯东先生、杜升云先生、周治国先生、王林青先生、陈梦园博士等的大力支持，在此表示感谢。
由于作者编写水平有限，只能抛砖引玉，敬请读者不吝赐教，更希望听到读者的真知灼见。
作者
2015年10月
目前，我国的能源利用效率还低于国际平均水平，能源发展要从实际出发，因地制宜，走“开源与节流”并重的方针，开源的主要任务是尽可能多地接纳与使用可再生能源，节流的主要任务是节能与提高能源利用效率。
能源互联网与智慧能源将成为未来的发展趋势。期望通过能源互联网与智慧能源建设，能够为尽可能多地接纳可再生能源、提高能源利用效率推动能源生产与能源费的实现根本性改变提供可行的解决方案。
能源互联网是以电力系统为基础，以智能电网为基础，以接入可再生能源为主，采用先进信息及通信技术及电力电子技术，通过分布式动态能量管理系统对分布式能源设备实施广域优化协调控制，实现冷、热、气、水、电等多种能源互补，提高用能效率的智慧能源管控系统。从系统科学的角度来说，能源互联网是智能电网的扩展和延伸，本质上也属于复杂交互工网络与系统的范畴。
能源互联网是智能电网的丰富和发展，能源互联网与智能电网研究的内容高度交叉重叠。从系统科学的角度来说，能源互联网与智能电网，都是要通过能源互联、信息互联、能量信息融合、能量高效转换、集成能量及信息架构（Integrated Energy and Communication Systems Architecture，IECSA），来建设复杂交互式网络与系统（Complex Interactive Networks/Systems Initiative，CIN/SI）。
我国的智慧能源体系建设要从我国实际出发，因地制宜、循序渐进，按照技术成熟度，以分布式能源、微网、需求侧管理、需求响应、储能、节能及提高能效为切入点，首先在终端用能层面实现全监测、全计量、全互动、选择性控制及数据可视化，然后采用先进信息和通信技术(Information Communication Techno Iogy，ICT)遵循开放性体系架构，融合模型、技术标准、通信协议，将电力网、热力网、天然气管网、交通网等互联，形成“智慧能源网”，实现智能协同控制，开展能量管理及能量交易。
本书的编写目的主要是为国家能源互联网与智慧能源建设提供参考与服务。
本书分上下两篇。上篇主要从能源互联网的角度分析了其发展背景、定义、功能、特征和技术架构；详细阐述了能源互联网需要的关键技术，包括能源基础设施关键技术、信息和通信关键技术、电力电子技术和平台技术。下篇主要研究、介绍了以先进信息和通信技术为基础的智慧能源体系；分析了国际和国内能源产业的发展现状；然后给出了智慧能源的定义、功能、特征和体系结构；指出了智慧能源网络的特点是能源的多元化、集约化、清洁化、精益化和智能化、其目标是，尽可能多地接入可再生能源，实现能源总量控制，提高能效，节约能源，推动能源生产与能源消费实现根本性改变。
本书在编写过程中得到了牛曙斌先生、冯东先生、杜升云先生、周治国先生、王林青先生、陈梦园博士等的大力支持，在此表示感谢。
由于作者编写水平有限，只能抛砖引玉，敬请读者不吝赐教，更希望听到读者的真知灼见。
作者
2015年10月
序言
能源互联网是当前国内外关注的一个热点问题，也是一个正在探讨中发展的概念。
人类发展遭遇的资源、环境制约和应对气候变化的需求，注定了能源体系必须向绿色、低碳、高效转型。终端能源将日益电气化，而电力结构将经历一个化石能源与非化石能源并存的多元阶段，最终走向以非化石能源为主的局面。另一方面，以“大智移云”（大数据、智能化、移动互联网、云计算）为代表的信息技术的发展，也为能源体系的变革提供了新的手段和动力。在这样的背景下，“能源互联网”和“智慧能源”等概念应运而生。我理解，其基本思想是，运用互联网理念及信息技术与可再生能源的融合，构成一个新型的能源网络；同时，通过信息技术对能源体系的动态测控、互联互通，提高能源效率，降低能源成本，推动智能电网和分布式能源的发展，促进能源低碳化，以质的变革重塑能源。这和我国提出的“能源革命”的思想，在方向上是高度一致的。“能源互联网”的发展将推动能源（特别是电力）技术、管理、体制和商业模式的一系列变革与创新，而分布式的能源“产消者”（生产者与消费者合一）的出现，“智慧低碳社区/乡村”的建设，将带来社会“细胞”的进步和公民素质的提高，意义不可低估。
今年国务院颁布的《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中，专门讲到了“互联网+智慧能源”，标志着我国“能源互联网”的构建已开始提上日程。在我国，“能源互联网”不仅引起了热烈的讨论，也存在着不同的理解。本书作者冯庆东先生基于他多年工作的实践，从我国国情和能源实际出发，全面阐述了他对“能源互联网”和“智慧能源”的理解，介绍了国内外的最新进展与发展趋势，可供大家学习、参考和研讨。
作者把书的样稿寄给我，给了我一个先睹为快的学习机会。上面所写，算是初步的学习心得，也以此表示对他的感谢，并祝愿本书的出版将有助于学界深化共识，扎实推动我国能源革命的发展。
杜祥琬
2015年9月28日
人类发展遭遇的资源、环境制约和应对气候变化的需求，注定了能源体系必须向绿色、低碳、高效转型。终端能源将日益电气化，而电力结构将经历一个化石能源与非化石能源并存的多元阶段，最终走向以非化石能源为主的局面。另一方面，以“大智移云”（大数据、智能化、移动互联网、云计算）为代表的信息技术的发展，也为能源体系的变革提供了新的手段和动力。在这样的背景下，“能源互联网”和“智慧能源”等概念应运而生。我理解，其基本思想是，运用互联网理念及信息技术与可再生能源的融合，构成一个新型的能源网络；同时，通过信息技术对能源体系的动态测控、互联互通，提高能源效率，降低能源成本，推动智能电网和分布式能源的发展，促进能源低碳化，以质的变革重塑能源。这和我国提出的“能源革命”的思想，在方向上是高度一致的。“能源互联网”的发展将推动能源（特别是电力）技术、管理、体制和商业模式的一系列变革与创新，而分布式的能源“产消者”（生产者与消费者合一）的出现，“智慧低碳社区/乡村”的建设，将带来社会“细胞”的进步和公民素质的提高，意义不可低估。
今年国务院颁布的《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》中，专门讲到了“互联网+智慧能源”，标志着我国“能源互联网”的构建已开始提上日程。在我国，“能源互联网”不仅引起了热烈的讨论，也存在着不同的理解。本书作者冯庆东先生基于他多年工作的实践，从我国国情和能源实际出发，全面阐述了他对“能源互联网”和“智慧能源”的理解，介绍了国内外的最新进展与发展趋势，可供大家学习、参考和研讨。
作者把书的样稿寄给我，给了我一个先睹为快的学习机会。上面所写，算是初步的学习心得，也以此表示对他的感谢，并祝愿本书的出版将有助于学界深化共识，扎实推动我国能源革命的发展。
杜祥琬
2015年9月28日
媒体评论
《能源互联网与智慧能源》一书的特色之处在于没有盲目跟风，没有炒作概念，没有过分渲染，而是基于理性思维，对我国能源转型中的实际问题全面深入研究，清晰认识，客观研判，博采众家之长，从我国能源实际情况出发，以解决我国能源实际问题为着力点，根据技术成熟度，以客观公正，严谨务实的态度系统地介绍了国内外能源互联网与智慧能源关键技术，解决方案，最新进展及发展趋势，并从具体工程实践出发，对国内外能源互联网与智慧能源的试点工程及案例进行了分析。该书的出版对国家能源互联网与智慧能源的建设具有重要意义。
国网能源研究院院长
张玮
国网能源研究院院长
张玮
