川渝地区能源互联网的发展思路

庞 敏，张 军，王 俭

西南石油大学经济管理学院，四川 成都610500

引言

随着互联网技术的发展，“互联网+”智慧能源这一新业态应运而生。“互联网+”智慧能源在我国也被称为能源互联网。2016 年，国家发改委等三部门联合印发了《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》（以下简称《指导意见》）。《指导意见》对能源互联网的概念作出了界定，对我国发展能源互联网的总体目标、重点任务和组织实施提出了一系列要求。当前，推进能源互联网建设的重点在于推动可再生能源生产智能化、推进化石能源生产清洁高效智能化、推动集中式与分布式储能协同发展、加快推进能源消费智能化[1]。《指导意见》提出分两个阶段发展能源互联网，即2016—2018 年为试点示范阶段，2019—2025 年进入能源互联网多元化、规模化发展阶段。与此同时，2020 年9 月22日，中国在第七十五届联合国大会上提出：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值，努力争取2060 年前实现碳中和”，双碳目标的提出进一步彰显了发展能源互联网的迫切性。随着成渝①文中的成渝均指成都市和重庆市。经济圈、成渝城市群、成渝地区双城经济圈建设规划的提出，川渝②文中的川渝均指四川省和重庆市。一体化发展程度不断深化。在此背景下，实现川渝能源一体化战略部署随之展开。通过构建能源互联网实现川渝地区能源产业转型升级，对川渝地区经济社会发展具有重要现实意义。

对于能源互联网的研究，欧洲、美国和日本起步较早，理论研究成果在实践方面得以广泛应用。德国于2008 年开启“E-Energy”创新技术项目；瑞士研究团队启动了集能源转换、存储功能于一体的能源路由器（Energy Hub）项目，以及实现不同能源互联互通的互联器（Energy Interconnector）项目，奠定了欧洲能源互联网的基础[2]。美国能源互联网的研究发端于2008 年北卡罗来纳州立大学Alex Q.Huang 提出的能源互联网概念雏形，由此推动了可再生电能传输与管理系统研究项目立项。日本因地形复杂和自然灾害频发，集中式能源供应系统发展受限，较早启动了分布式能源系统的研究与应用，囿于既有系统用户负荷单一、波动性强的缺陷，日本各研究团队目前正在尝试突破供能边界[3]。通过文献梳理发现，国外学者的研究方向十分广泛，对能源互联网的概念界定、建设模式、关键技术、发展战略均有涉及，研究侧重于关键技术突破和建设模式，如超级电容器[4]、智慧能源社区[5]、智能电网储能技术[6]的应用、基于建筑类型[7]的能源互联网建设模式等。中国能源互联网研究启动较晚，自2016年《指导意见》发布以来，建立了以北京延庆能源互联网综合示范区、崇明能源互联网综合示范区等为代表的能源互联网示范项目[8]。国内学者对能源互联网的研究侧重点和国外研究有所不同，研究方向涉及内涵阐述、发展路径、发展趋势和建设方案等[9-12]。

基于国内外研究成果可以看出，学术界对能源互联网建设的研究可谓百花齐放、百家争鸣，提出的各种技术手段以及智慧化建设方案具有一定的启发意义，但是尚缺乏针对区域特色制定的能源互联网建设措施。川渝地区的发展对国家经济发展和国家安全的重要性日益凸显，区域能源互联网的建设工作必须加快推进。有鉴于此，笔者拟以川渝地区为研究对象，从能源互联网特征角度阐述其丰富内涵，分析川渝地区发展能源互联网的优势、机遇与挑战，并基于此提出建设川渝能源互联网的有效措施，为研究建设具有区域特色的能源互联网提供参考和借鉴。

1 能源互联网的基本内容

能源互联网具有丰富的内涵，《指导意见》指出，能源互联网是一种互联网与能源生产、传输、存储、消费以及能源市场深度融合的能源产业发展新形态，具有设备智能、多能协同、信息对称、供需分散、系统扁平、交易开放等主要特征[1]。当前，国内学者对其内涵进行了大量研究，如冯琳清等从“能源”“互联”和“网”三个方面对其进行了综合性阐述[2]；余晓钟等以发展价值和积极意义等为切入角度，创新性阐述了其内涵[13]。笔者认为，能源互联网之所以成为能源改革不可避免的趋势，关键在于其具有以电力为输出核心、多能源系统耦合、参与主体平等的特性。

1.1 以电力为输出核心

现有研究均提到电力在能源互联网系统中的核心地位[14-16]。换言之，与其他能源相比，电力具备的多重优势使其必然成为能源互联网的输出核心。一是传输效率优势。电网输电与热网送热、管道掺氢相比具有更高的效率，中国输电线损为6.5% 左右，输电效率维持在95%上下。2009 年，国家电网公司提出“打造坚强智能电网”的目标，电网输送效率得以进一步提升，强有力的电网为大量、远距离、低损耗输送电力提供了保障。目前，电网主网多采用直流特高压或超高压输电、配网采用交流电的配电方案，随着柔性直流输电技术的发展与推广，输电损耗还将进一步降低[17]。二是电网覆盖率优势。国家电网有限公司官网数据显示，借助特高压输电技术，中国电网全国覆盖率高达99.03%。高覆盖率为电力大范围输送提供了保障，为能源互联网互联互通提供了先决条件。三是电力系统安全性优势。中国电网系统建设起步较早，且经历中压、高压、超高压三个发展阶段，已经形成了完善的技术体系，各种电力监测控制手段已十分成熟，电网稳定性十分可靠。因此，将电力作为输出的核心资源是能源互联网发展的必然选择。

1.2 多能源系统耦合

多能源系统耦合是能源互联网与传统单一能源系统最大的区别之一。能源互联网通过多能源系统耦合，可以实现不同能源载体的输入、转换、输出、存储，实现不同能源形式互联互补、生产与消费环节有机贯通。对输入端而言，能源互联网具备接收多种能源载体的特征，包括传统能源载体与新能源载体，如天然气、煤炭、石油、风力等。对于转换端而言，能源互联网通过各种手段和技术将不同能源载体转换为各种能源，满足用户多样化的用能需求。如“冷热电”联供系统（CCHP）不仅能够将接收的天然气用于驱动各种发电燃机生产电力，而且可以利用余热回收系统将发电产生的余热进行回收，通过余热燃机等向用户供冷或供热。对于输出端，能源互联网如同计算机网络，能够为用户提供各种形式的能源满足其用能需求，形成用户自主选择的新能源服务模式，实现真正的大众参与、开放共享。

1.3 参与主体平等

能源互联网强调对等概念。对等在能源互联网系统中指参与主体平等。与传统能源网络相比，在能源互联网中能源消费者拥有消费者和生产者的双重身份，其定义也随之发生变化。对于传统能源网络的消费者而言，传统能源网络为其提供的选择范围较小，一般一个片区向用户供电、供气、供热的公司只有一家。而在能源互联网系统中，集中式能源系统和分布式能源系统协同发展，可以给予消费者更多的选择权利。对于消费者而言，因能源互联网开放、共享的特征，个体用户多余的能源能够被回购进行再配置，促进能源高效利用，消费者也就转化为生产者。此外，由于能源互联网打破了传统能源网络的信息壁垒，促进了信息的双向流通，参与主体之间的平等关系得到进一步强化。

2 川渝地区发展能源互联网的优势、机遇与挑战

2.1 川渝地区发展能源互联网的优势

川渝地区的发展状况对中国经济社会具有重要影响，国家正致力于将川渝打造成西部地区高质量发展的重要增长极。因此，川渝地区推进能源互联网建设具有资源、区位、政策等多方面优势。

第一，能源资源优势。川渝地区拥有丰富的能源资源，是中国重要的能源供应基地，为两地实现能源互联网多能源系统耦合提供了基础。四川省水能、天然气资源丰富，同时蕴含着风能、生物质能和太阳能等新能源；而重庆市天然气、新能源资源储量丰富，开发潜力巨大。水能方面，川渝地处中国腹地，四面环山，岷江、沱江等河流流经四川盆地时，河道落差加大，水流湍急，水资源充沛。四川省水能理论蕴藏量为1.43 亿千瓦，重庆市水能理论蕴藏量为2 300 万千瓦，丰富的水能资源将为川渝两地能源互联网低碳绿色发展发挥巨大作用。天然气方面，川渝地区天然气资源储量十分丰富，四川省已探明天然气资源储量7 万多亿立方米，约占全国天然气资源总量的19%；重庆市天然气远景资源量约2.56 万亿立方米，目前已探明储量3 200 多亿立方米，占全国探明天然气储量的14%左右；四川盆地页岩气技术可采资源量为17.7 万亿立方米，占全国总技术可采量的56.0%，主要集中在四川盆地东部及周边地区（包括重庆四部及云南北部），丰富的天然气资源储量为建设能源互联网提供了稳定的能源来源。新能源方面，当前新能源开发与利用已经成为能源产业谋求变革的又一着力点，其主要形式包括太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能等，川渝地区拥有丰富的生物质能、风能、太阳能和地热能资源。目前，四川省每年可开发利用的人畜粪便约3 148.53 万吨、薪柴1 189.03 万吨、秸秆4 212.24 万吨、沼气10 亿立方米。川渝地区风能资源丰富，风力发电效率较高，平均利用小时数位居全国前列。此外，重庆市各类动植物资源丰富，生物质能开发具备良好基础。川渝地区可充分利用能源优势，加快推进地区能源互联网发展，促进地区双碳目标的实现；同时将成功经验推向全国，助力全国双碳目标的实现。

第二，区位优势。川渝地区具备地理位置和经济位置的双重区位优势：川渝地区位于四川盆地，四面环山，具备天然屏障，发展能源互联网能够保障国家和地区能源安全；此外，川渝地区位于长江经济带和丝绸之路经济带的交汇点，经济位置突出[18]。长江经济带横跨中国东、中、西三大区域，未来可依托长江经济带进一步推进能源互联网建设，形成东、中、西联动。丝绸之路经济带对内贯穿南北，对外东接亚太经济圈、西系欧洲经济圈，川渝依托丝绸之路经济带对内可进一步形成贯穿南北的能源互联网网络，对外可以加深“一带一路”国际能源合作。

第三，政策优势。从成渝经济区到成渝城市群，再到目前稳步推进的成渝地区双城经济圈，川渝地区的发展始终受到国家政策的支持。成渝经济区概念提出后，国务院西部办颁发的《西部大开发“十一五”规划》提出重点建设成渝、关中—天水、北部湾等经济区，把成渝地区建设成为带动和支撑西部大开发的战略高地，为《成渝经济区区域规划》的编制提供了政策支撑，成为支持川渝地区协同发展的第一个规划文件。2016 年，在国务院支持下，《成渝城市群发展规划》正式发布，川渝的联系进一步加强，两地的发展渠道随之拓宽。2021 年，《成渝地区双城经济圈建设规划纲要》发布，成为川渝地区“十四五”期间发展的重要指导性文件。随着川渝城市一体化的不断深入，能源一体化成为不可避免的发展趋势。目前，川渝两地在《成渝地区双城经济圈建设规划纲要》的基础之上，开展了一系列能源领域的合作，签署了《川渝能源运行保障合作协议》《共同推进成渝地区双城经济圈能源一体化高质量发展合作协议》《成渝双城能源协同发展全面战略合作协议》等能源领域合作方案。

2.2 川渝地区发展能源互联网的机遇

目前，中国能源互联网发展正处于初级阶段，国家层面支持力度较大。川渝两地长期秉持互利合作、共同发展的理念，拥有深厚的合作基础。成渝地区双城经济圈建设规划的提出则推动了两地合作进一步深化，川渝地区能源互联网发展面临着难得的机遇。

第一，国家大力支持能源互联网建设。自《指导意见》印发以来，中国大力支持能源互联网试点建设，将能源互联网作为未来能源革命的重要路径。2017 年，国家能源局公布我国首批55 个能源互联网示范项目，项目类型涵盖城市能源互联网、园区能源互联网、跨地区多能协同能源互联网、基于电动汽车的能源互联网、基于行业融合的能源互联网等。为保障能源互联网项目稳定发展，国家要求省级能源主管部门优化、简化核准程序，并提供一站式服务，协助解决项目实施遇到的问题。此外，国家能源局及其派出监管机构和省级能源主管部门还组织社会各界专业力量，对示范项目进行综合评议、持续辅导。对于分布式能源、电网、气网、热力管网等，国家正积极研究制定示范项目、并网运行方案，以实现公平、开放、无歧视接入，实施公平调度；鼓励省级能源主管部门结合本地实际制定和协调支持示范项目建设的土地、价格、市场、资金、税费、科技和人才等，优先执行国家有关能源的灵活价格政策、积极政策和改革措施。国家对能源互联网建设项目的支持，能够提升各地区建设能源互联网的积极性，是川渝能源互联网发展的重大机遇。

第二，川渝合作进一步深化。《成渝地区双城经济圈建设规划纲要》发布后，川渝合作进一步深化。在规划纲要指导下，四川省和重庆市签订了一系列能源合作协议，两地能源领域的合作得到进一步强化。依据规划纲要要求，成渝地区双城经济圈将进一步提升城镇化水平、协同建设现代产业体系。城镇化水平提升意味着城镇常住人口增加、居民多样化用能需求难以得到满足，能源互联网建设的紧迫性愈发显现。现代产业体系包括高质量发展的制造业、数字经济、现代服务业和现代高效特色农业，其中：现代制造业依然是现代产业体系中最主要的能源消耗者，并且要求能源消耗高质量、低碳化；数字经济的发展倒逼传统能源体系向数字化转型，以实现能源信息实时共享，打通不同能源系统间的信息传递壁垒；现代服务业的发展要求与能源互联网紧密结合，如城市物流运输业务已经开始逐步采用新能源汽车代替传统的油车或CNG 汽车，基于新能源汽车的能源互联网项目存在极大的发展空间；现代高效特色农业与能源互联网结合，能够提升农业服务信息化水平，实现农业数字化升级。同时，川渝农村存在大量未加以利用的生物质能资源，能源互联网与农业相结合，能够促进农村能源资源的开发利用。

2.3 川渝地区发展能源互联网面临的挑战

川渝具备的优势与机遇，为能源互联网发展创造了先决条件。但川渝两地要顺利发展能源互联网也面临着诸多挑战，当前主要表现为三个方面。

第一，电网一体化程度有待加强。能源互联网是新一代信息技术和能源技术深度融合的产物，其建设推进要以互联互通的电力网络为支撑。目前，川渝电网一体化建设尚处于规划阶段，国网四川省电力公司、国网重庆市电力公司正积极配合政府加快推进川渝特高压电网一体化。按照能源互联网发展对电网的要求，川渝电网一体化目前面临着三个主要问题。一是如何着力保障电网安全。2019 年，国家发布的新《电力系统安全稳定导则》（以下简称《导则》）要求，牢固树立底线思维，全面消除四级以上电网风险，川渝两地电网安全方面还存在一定的欠账。二是如何提供接入渠道，实现分布式能源并网。随着成渝地区双城经济圈及其他国家西部重大发展计划的推进，用能需求大幅提升，分布式能源系统将广泛存在，并网问题亟待解决。三是如何疏通能源消费网络，促进能源互联网跨界融合。能源消费网络是否畅通，对能源互联网长期发展起到至关重要的作用。换句话说，畅通的消费网络能够发掘潜在用能需求，推动能源互联网与其他产业跨界融合，提升能源互联网发展活力，川渝两地在这方面尚有许多工作要做。

第二，关键技术有待突破。能源互联网发展涉及到多项关键技术的融合创新。一是能源技术需创新发展，包括能源生产技术、能源运输技术和能源储存技术，如分布式冷热电联供技术和热泵技术、电力输送和热能输送、储电技术和储热技术等领域的研究与创新[17]。二是新一代信息技术应深度应用，如数字经济、大数据、云计算、智能感知、人工智能等信息技术与能源网络如何实现深度结合，达到能源网络智能化目的。三是跨界融合技术要不断发展，如“能源互联网+”现代高效特色农业，可以开辟农村农业发展新路径，实现农村用能形式多样化、个性化，促进农村生物质能开发利用，加大能源清洁化生产比重，助力乡村振兴。目前，中国各项相关技术均处于引进或研发阶段，部分已经开始应用的技术也存在改进空间，技术更新换代快，因此川渝地区发展能源互联网需要在各项关键技术上取得突破。

第三，配套政策体系有待完善。能源互联网作为能源革命过程中诞生的新事物，其建设需要配套政策体系加以引导。目前，我国尚未形成相应的政策体系，具体如何组织推进能源互联网建设还不明确[13]。笔者经梳理发现，川渝两地有关能源互联网建设的政策文件还集中在智能电网前期建设工作上，优惠政策和资源仅向试点项目倾斜；两省市签订的能源合作协议大多围绕如何加大天然气勘探开发力度、强化基础能源运行保障等问题，对于两地集中式能源系统、分布式能源系统建设如何推进、如何并网，以及能源互联网发展阶段性目标等还未作出具体安排。笔者认为，政策体系不完善可能导致川渝能源互联网推进过程中存在发展规划不清晰、盲目开发、发展成果不牢固等问题，川渝两地应高度重视这一情况。

3 川渝地区发展能源互联网的目标、框架及愿景

3.1 发展目标

川渝能源互联网的发展目标是指通过一定时期的发展该地区的能源互联网发展所要达到的水平和标准。需要注意的是，该发展目标应当与国家能源互联网发展的整体目标相适应。通过分析《指导意见》中全国能源互联网的发展目标，本研究认为，川渝能源互联网的发展目标主要包括四个方面。

第一，建成区域能源互联网产业体系，成为经济重要增长极。建设能源互联网制造业体系，要大力支持能源装备制造、新能源汽车充电桩制造、电线电缆制造等业务发展；建设能源互联网服务业体系，要把能源网络信息技术服务、能源金融服务、装备检测服务等业务作为重点发展对象。

第二，建成完善的市场机制和市场体系。完善的市场机制和市场体系能激发能源互联网的发展活力，进一步提高能源资源配置效率。建设能源互联网市场机制的总目标可进一步细分为建设市场交易机制和市场运行机制；建设市场体系的总目标可进一步细分为建设相应的人才市场、金融市场、技术市场和信息市场等具体目标。

第三，形成开放共享的能源互联网生态环境。建设开放共享的能源互联网生态环境是实现绿色低碳发展、实现碳中和目标在能源互联网领域的生动体现，包括各参与主体地位平等、大众参与度提升、能源综合利用效率提升、化石能源清洁化高效利用等多个具体目标。

第四，形成较为完备的技术及标准体系，引领全国、全球能源互联网发展。在我国能源互联网建设初级阶段，川渝能源互联网应将形成完备的技术和高质量的标准体系作为目标，依托长江经济带和丝绸之路经济带推动全国能源互联网建设，开展“一带一路”国际能源合作，引领世界能源互联网建设。

3.2 运行框架

运行框架是在能源互联网系统运转过程中起支撑作用的主体结构。明确川渝能源互联网的运行框架有助于把握其运行特征，能更加立体地认识能源互联网的发展过程。本研究认为，川渝能源互联网的运行框架由信息技术和基础设施建设、政策体系和市场导向、主客体以及驱动其运行的核心要素构成。

第一，以信息技术、基础设施建设为基础。新一代信息技术的发展为建设能源互联网提供了先决条件，各种先进信息技术被应用于能源互联网的各个节点，促进了能源信息双向、高效流通。能源互联网本质上是信息技术发展的产物，大数据、智能化、移动互联网、云计算等是能源互联网发展的底层性、基础性技术。完善的基础设施是建设能源互联网的必要条件，能为能源“信息化”流通提供路径。将能源资源像互联网信息一样高效地在用户间流通，是能源互联网的核心思想之一。完善的基础设施不仅包括各种有形的设施，还包括无形的技术手段。有形的基础设施包括各种用于能源生产和转换的设备、用于信息搜集的传感器、完善的能源网络、便捷的终端能源输出设备等；无形的技术手段包括各种能源生产、输送、存储的先进技术，以及在线实时能源交易平台等。

第二，以政策体系、市场导向为引导。政策体系包括国家层面制定的总体政策体系和川渝两地政府制定的配套政策体系，涵盖各种优惠政策、监管法规等。完善的政策体系可为能源互联网发展提供良好的外部环境，形成正确的方向性引导。市场导向是川渝能源互联网制定发展战略的依据，是指针对市场上现有和潜在用户需求的变化作出反应。具体而言，是基于用户需求的信息变化，实施满足用户需要的战略以及在战略实施过程中再次根据用户需求信息变化对战略进行调整。政策体系和市场导向能够提高川渝能源互联网发展的规范性和竞争活力，促进能源资源配置进一步优化。

第三，以供应端和需求端为主体，各种能源为客体。厘清能源互联网的主客体关系，有助于明确各方的职能与定位。由于集中式供能系统在川渝地区大范围存在，建设能源互联网无法将其剥离而单独发展分布式能源系统，因此，川渝能源互联网供应端主体包括集中式能源系统和分布式能源系统，两个系统并非只存在竞争关系，在特定场景下，二者的互补关系十分明显。分布式能源系统为办公楼宇、小区、工业园区等提供维持日常运转所需的各种能源：在用能低谷期，分布能源系统可将剩余产能送入主网，并通过配网将能源送入各地市场，进行重新配置；在用能高峰期，当分布式能源系统无法满足所在区域用能需求时，办公楼宇、小区、工业园区等可接入主网补足用能需求。川渝能源互联网需求端主体包括基于分布式能源系统建立的办公楼、小区、工业园区等，也包括在能源互联网市场上购入能源的居民、企业以及其他用能部门。在能源互联网运行框架中，需求端主体拥有消费者和供应者的双重身份，既可以使用网络中的各种能源，同时还可将自身富余产能送入主网进行再分配。川渝能源互联网中的客体是能源网络中被生产、输送、存储、交易的对象，主要包括电力、燃气、热能等可供用户直接接入使用的各种能源。由于具有电力输送效率较高、电网覆盖完善等优势，未来川渝能源互联网的客体将以电力为主，而对于其他类型的能源需求，可通过各分布式能源系统多能源联产联供满足。

第四，以高效的调配体系为运行核心。能源互联网促进能源资源高效流通，除了依靠完善的基础设施外，关键在于实时、灵活、精准的调配体系。高效的调配体系能够处理和反映能源互联网中各方主体的信息，促进信息双向流通，实现供需双方快速匹配，降低能源交易成本，监控和识别能源网络客体运行情况，实现精准管控和调度。高效调配体系由先进的传感器、设备技术和控制方法构成，其中：传感器主要用于搜集、识别能源网络内外部有效信息，实现信息智能化处理；设备技术主要用于实现能源网络大数据分析、供需双方信息配对以及支撑能源互联网在线交易平台运转；控制方法包括能源网络监控方法和能源柔性调度方法，主要用于维护能源网络安全、智能化应急反应、能源高效精准调度等。

3.3 发展愿景

川渝能源互联网的发展愿景是其长期发展的方向与趋势，与全国能源互联网发展相比有共性的一面，但又具有川渝地区的发展特性。结合全国能源互联网的发展愿景，本研究认为，川渝能源互联网的发展愿景主要体现在实现绿色低碳、高效共享和协同创新三个方面。

第一，实现绿色低碳。川渝能源互联网发展能使能源清洁化利用水平大幅提高，除天然气以外的化石能源将被替代，电力成为主要用能形式，碳移除、负排放技术也将被广泛运用，全社会二氧化碳和大气污染物排放水平大幅降低，提前完成碳达峰、碳中和目标。

第二，实现高效共享。川渝能源互联网发展能使用能效率实现极大提升，第一、二、三产业能源强度均出现下降。能源网络开放度空前提高，各用能部门在实现即插即用的同时，能够将过剩能源送入主网，通过能源市场再分配，实现能源资源优化配置。

第三，实现创新协同。川渝能源互联网发展能使能源技术、发展路径、发展理念持续创新，能源互联网与配套产业、其他产业实现跨界融合、协同发展。此外，川渝能源互联网发展经验可向其他区域推广，促进全国、国际能源互联网产业协同发展。

4 川渝地区发展能源互联网的主要措施

基于对川渝地区发展能源互联网的优势、机遇与挑战的综合分析，本研究认为，川渝地区能源互联网的建设应当遵循能源生产低碳化、能源生产分散化、能源需求电力化以及能源交互数字化的发展原则，从基础设施建设、关键技术突破、优惠政策支持、交易机制完善四个方面共同发力，推动川渝能源互联网建设工程落到实处。

4.1 加快基础设施建设，实现互联互通

完善的基础设施是能源网络互联互通的重要保障，对能源互联网系统的稳定运行起着至关重要的作用。结合川渝发展能源互联网面临的挑战，本研究认为，川渝两地需要从电网一体化、分布式能源并网、消费端设施建设三个方面入手，加快推进基础设施建设。

第一，加强电网一体化建设，实现川渝电网提质增效。能源互联网强调能源网络互联互通，且以电力为输出核心。电力网络是能源互联网的“血管”，必须以高度一体化、高质量为基本要求。目前，川渝两地已开始着手推进电网一体化建设工程，计划投资430 亿元，已于2021 年开工建设，预计2025 年投入运营[19]。结合目前电网互联的相关经验，笔者认为，川渝电网一体化需要从两个方面推进。一方面是提高电力网络安全保障。《导则》对电源结构、电网结构、电力系统互联提出了新要求，川渝电网一体化建设要以《导则》对电力系统间互联的新要求为导向，即采用直流输电联网时，直流输电的容量应与送受端系统的容量匹配，直流短路比（含多馈入直流短路比）应满足要求，并联交流通道应能够承担直流闭锁后的转移功率[20]。另一方面是妥善解决配网互联互通和后续维护问题。川渝电网一体化工程目前主要针对特高压主网互联，下一阶段需要强化配网互联互通。中国首条跨省配网联络线于2019 年9 月10 日正式投运，由浙江嘉善跨至上海青浦。跨省配电网经过几年发展，凸显的问题主要集中在建成后的调度、运维、抢修、服务等方面[21]，研究解决这些问题对川渝配网互联互通建设具有重要意义。

第二，妥善解决并网问题，为分布式能源系统接入提供通道。在能源互联网体系中，分布式能源系统大范围存在，未来将成为能源互联网的主要组成部分。目前，不存在明确的分布式能源系统接入主网的并网方案，是分布式能源系统发展的瓶颈，也是当下中国能源互联网发展普遍存在的问题。西方发达国家的分布式能源系统均并入主网，当分布式能源系统供能出现故障时，依托其建立的社区或楼宇能够接入主网电源，采用主网供电，稳定能源供应；而在分布式能源系统的用能低谷期，又能够将多余的电力送入主网，实现电力消纳。川渝能源互联网建设应当充分调动各界力量，政府联合能源企业、高校、科研机构，借鉴西方成功经验，并结合川渝自身特殊性，尽快制定分布式能源并网方案，大力发展柔性直流输电技术，以为分布式能源系统接入主网提供有效的通道。

第三，完善消费端设施建设，助力能源互联网跨界融合。消费端基础设施的完善程度，决定着能源互联网“最后一公里”能否走通、能否走好。新能源汽车、现代高效特色农业的发展，对用能形式提出了多样化要求，因此，能源互联网与新能源汽车产业、现代高效特色农业融合发展成为大趋势的同时，对消费端基础设施建设也提出了新要求。川渝能源互联网建设应当注重完善消费端基础设施网络建设，打通用能“最后一公里”。构建能源互联网需要完善新能源汽车充电桩布局、丰富农村用能接口。对于新能源汽车产业，川渝地区目前已经建设了大量充电桩，但已有充电桩的电力来源于主网。随着能源互联网建设的推进，能源供应端将更倾向于分散化，因此，新建设的充电桩应当预留好与分布式能源系统之间的接口，实现能源就近供应，已建好的充电桩应当考虑是否改造的问题。此外，消费端设施建设还需要考虑农村充电桩覆盖问题，尤其是“双循环”①2020 年5 月，***总书记强调，要“逐步形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局”。和“双碳”目标提出后，社会各界开始重视农村消费市场。川渝地区农村消费市场潜力巨大，农业和新能源汽车产业的发展必将催生出新能源农用车需求。对于现代农业而言，农村特色产业发展以及农业机械化、信息化的提升，农村用能需求将出现多样化趋势，对基础设施互联互通的要求也会逐步提升，因此，需要进一步完善农村能源网络建设。此外，川渝农村生物质能资源丰富，可大力建设以生物质能为输入来源的农村分布式能源系统。

4.2 加大研发投入，突破关键技术

能源互联网本身就是技术进步和经济社会发展需求共同催生的新业态，先进的技术为能源互联网的诞生提供了先决条件，同时也是推动其发展的关键。本研究认为，发展川渝能源互联网应加快突破能源技术、新一代信息技术以及跨界融合技术。

第一，能源技术。一是能源生产技术。目前，川渝地区常规天然气生产技术已十分成熟，技术突破点主要集中在页岩气、煤层气、致密砂岩气等非常规气体上[22]。以页岩气为例，我国虽初步形成了本土化的勘探开发主体技术，但和北美地区相比，在机械钻速、钻井周期、水平井一趟钻水平、压裂簇间距、高加砂强度等工艺技术方面都存在明显差距，主体技术仅相当于北美2014 年前的水平，因此，勘探开发工艺技术突破成为页岩气增产和降低开采成本的关键。对于新能源而言，太阳能的利用形式主要是光伏发电和光热利用，目前需要突破的是光伏建筑一体化（BIPV）和光热发电技术；风力发电技术主要以风电机组大型化和变桨距控制为突破口；生物质能技术主要以超临界水气化为突破口[17]；地热能以新型联合循环发电技术为突破口[23]。二是能源运输技术。随着能源产业的发展，各项传统能源输送技术已趋于成熟，但是能源互联网对能源输送技术提出了新要求。对于电力输送，目前普遍采用高压交流、直流输电方式，但是随着能源互联网建设的推进，各分布式能源发电系统接入主网的需求将日益增加，柔性直流输电技术凭借其响应速度快、可控性好及运行方式灵活等特点成为可再生能源并网、分布式能源并网和孤岛供电的首选[24]。川渝地区应采用政企合作形式，集中资金和科研团队，在各项已有技术基础之上，加大对柔性直流输电技术的研究，以满足能源互联网发展的基本需求。三是能源存储技术。现阶段我国电网采用即发即用的形式，尽管电力系统具备自我调节功能，但因调节指令与系统响应间存在时间差，同样会损失部分电力。随着能源互联网输送网络建设的深入，以及柔性直流输电技术的成熟，电力系统信息流通将更加顺畅地响应，调节速度也将更加灵活，但是仍然无法做到电力完全消纳，热力供应系统也存在同样的问题，因此，储能技术成为构建能源互联网的重要技术之一。对于电力系统，目前普遍采用的储能技术有物理储能和电化学储能，但两种技术均存在寿命短、安全性低、容量小等缺陷。川渝能源互联网的建设应当加大对电力储能设施寿命延长、安全性及其容量提升等方面的研究。对于热力系统来说，目前广泛应用的储能方式是显热储热和相变储热，但是二者也存在一定的缺陷，热化学储热与二者相比更具优势，川渝地区应将热化学储热的研发与应用作为重点工作推进。四是多能源耦合技术。基于川渝地区能源资源状况，构建以天然气、水能为主要能源载体并与各种新能源耦合的前期发展模式成为可能。天然气因其化石能源的特性，燃烧过程会生成水和二氧化碳，在双碳背景下，天然气作为可能最晚达峰的能源，其开发利用必然要求与其他能源相融合[25]。水能作为川渝地区目前利用最广泛、最稳定的清洁能源，在能源互联网系统中应当发挥建设性作用，与其他能源耦合，维持电力系统稳定。目前，常见的多能源耦合系统当以冷热电联供为代表，以天然气为一次能源，生产出冷、热、电，以满足不同的用能需求。随着能源互联网的建立，天然气、水能与生物质能、风能、太阳能等新能源之间的耦合成为必然趋势，川渝地区构建能源互联网应以天然气、水能为主，积极探索两种主要能源与其他能源资源耦合的技术和发展模式，实现多种能源综合利用。

第二，新一代信息技术。新一代信息技术蓬勃发展，是促使能源互联网由理念向实践转化的重要动因。川渝建设能源互联网，须加快突破关键信息技术与能源网络融合的瓶颈，实现能源网络智能化、灵活化、高效化。一是要加强各能源系统间的信息流通。充分把握川渝两地5G 基站加速覆盖的现状，依托5G 技术实现能源网络中各节点（包括各分布式能源系统）低延迟通信、数据实时共享。二是加快推进智能感知技术与能源网络深度融合。感知技术能够通过各种传感器获取外部信息，最初常见于机器人设计。随着技术升级，感知技术与人工智能技术逐渐融合，创造出具备记忆、判断、推理能力的智能感知技术，不仅能够记忆获取的关键信息，而且能够进行智能判断与推理。川渝构建能源互联网，须以传感器和人工智能技术为突破口，研发出精度高、寿命长、体积小的传感器，并以具备深度学习能力的人工智能技术为驱动，达到能够认知能源网络环境、对象类别和属性的目的。三是综合利用大数据云计算技术。川渝能源互联网建设范围广、用户群体大，系统运行将产生海量数据，如智能感知技术处理后的外部数据、能源网络内部运行监控数据、能源互联网市场交易数据等。发展能源互联网须探索大数据、云计算技术在能源网络中的综合利用方案，通过分布式计算解决庞大的运算工作，将有效数据转化处理，实现能源网络精准管控和电网柔性调度。

第三，跨界融合技术。能源互联网产业链具有极强的延伸性，能够突破传统能源系统的限制而与其他产业深度融合、齐驱并进。川渝发展能源互联网可依托“能源互联网+”新能源汽车、“能源互联网+”现代高效特色农业等发展模式，实现能源互联网产业链价值提升、多产业协同发展。对于“能源互联网+”新能源汽车发展模式而言，提升电动车续航能力十分关键。就能源互联网端而言，可通过两个途径解决：一是依托分布式能源系统、智能感知技术优化充电桩布局，建设具备自主供能和车辆电池状态检测能力的智能充电桩，确保其可根据车辆电池状态控制充电速度；二是建设具备自主供能能力且接入主网的分布式换电站，以为电动车提供电池更换服务。对于“能源互联网+”高效特色农业发展模式，技术突破的关键在于能源网络基础设施的农业化应用，在满足农村用能需求多样化、分散化的同时，促进农业信息化。如利用智能感知技术获取大棚温度、湿度，通过智能研判实现温度、湿度的自动控制，识别、分析农作物的生长情况，提供施肥建议等。

4.3 完善政策体系，发挥导向作用

对于能源互联网这种影响到国家经济、社会、民生发展和能源安全的重大工程，必须构建完善的政策体系，形成正确的发展导向。本研究认为，完善川渝能源互联网政策体系，应以国家层面的政策支持为主，以区域间政府协作为辅，并不断完善能源法律法规，强化监督管理机制。

第一，立足双城经济圈建设，争取更多国家支持。川渝发展能源互联网，要牢牢把握成渝地区双城经济圈建设的历史机遇，向国家争取更多宏观的政策支持。成渝地区双城经济圈是国家发挥川渝两地引领作用、促进西部地区发展质量进一步提升的重大战略规划，建设能够有效推动川渝两地交通、科技、能源等方面的深度融合，川渝能源互联网建设应该依托双城经济圈建设向国家争取税收、财政补贴和科技人才等多方面支持。税收支持应主要面向新能源技术研究开发领域，如生物质能利用技术、光伏光热发电技术、风力发电机组大型化研究等，尤其是对以新能源技术研发为主的公司、机构提供免税、减税、加计扣除、加速折旧等税收优惠政策，确保其研发资金充足。财政补贴应主要运用在燃气发电价格补贴、电动车充电桩建设成本补贴、农村分布式生物质能能源系统建立补贴方面。川渝地区还需向国家争取引进能源、科技领域人才的政策支持，确保能源互联网建设人才体系完备。

第二，强化地区政府协作，配合优惠政策落地。近年来，川渝两地合作涉及多项领域，在推进两地一体化发展过程中起到了十分重要的作用。梳理两地合作协议、合作政策文件后笔者发现，川渝在能源领域的合作目前才刚刚起步，缺乏推进能源互联网建设的指导性文件。川渝地区应当基于自身实际，对现阶段能源互联网技术、能源产业发展状况进行综合性评估，并以此为依据设定川渝能源互联网发展总体目标、阶段性目标，构建基于长江经济带和丝绸之路经济带的自西向东、由南向北的全面发展格局；综合评估获取国家税收、财政和技术人才支持的可能性，提前作出配合各项支持政策落地的合理安排；充分利用成渝地区双城经济圈建设的契机，在双城经济圈建设框架之下继续深化能源领域合作，并以此为基础推进覆盖和联通全川、全渝的能源互联网系统。此外，川渝政府还应当积极探索、联合出台满足能源互联网发展要求的区域政策，广泛支持地区能源产业、配套产业发展，强化知识产权保护，激发研究团队、科研院所的技术突破、技术创新动力。

第三，完善法律法规，强化监管机制。目前，我国以政策推动的能源体制改革尚缺乏法治保障，主要体现为基本法规范不足、能源单行法内容滞后、配套法之间欠缺逻辑兼顾等问题。就川渝地区而言，完善法律法规当由权力机关和政府部门共同发力：一方面需要积极提请地方人大及其常委会推动设立能源互联网地方性法规，另一方面需要两地政府机关依据法律和行政法规等出台配套行政规章。此外，目前我国能源管理体制在职能定位、权力配置、机构设置方面尚存在不足，具体体现为：能源管理和监管部门职能不清，横向权力配置界限不明，出现权力交叉，纵向权力配置同化，与各级能源管理部门事权不匹配；地方能源监管机构职能分散，难以形成管理合力等。针对这些问题，川渝地区应当联合成立能源管理、能源监管部门，形成职权划分清晰、权力配置合理、监督管理有力的能源互联网监管机制。

4.4 规范市场秩序，建立交易机制

规范的市场秩序有利于维护能源互联网市场的稳定，形成公平、开放、共享的市场环境，提升各方主体参与的积极性，进一步促进能源资源优化配置。本研究认为，规范川渝能源互联网的市场秩序，应主要从交易方式和运行机制两个层面入手。

第一，从交易方式层面规范能源互联网市场秩序。市场交易方式包括双边交易和集中交易，根据能源互联网多能源综合交易的特征，其市场交易方式应以双边交易为主、集中交易为辅[26]。双边交易是交易双方自行友好协商定价的交易形式，具有灵活、简便、公平等多重优势。在双边交易机制下，能源市场信息公开透明，能够实现自由竞争，优化能源资源配置。具体而言，建立双边交易模式需要明确交易场地、交易主体和交易流程[27]。首先，对于交易场地，随着信息技术的发展，需建立在线网络交易平台；其次，交易主体主要是能源供求双方；最后是交易流程，供给方首先将准入资格交由平台核验，核验通过随即上线其产品，随后需求方与供应方以指导价格为基准进行实时协商，协商一致即可订立合约，并由交易平台对合约有效性背书，最终双方完成交易。

第二，从运行机制层面规范能源互联网市场行为。能源互联网市场交易机制以价格机制、供求机制、竞争机制、结算机制和激励机制作为运行保障[26]。川渝两地政府应当明确维护能源互联网市场秩序的职能部门，避免权力错配，确保各项运行机制的有效性，从而为能源互联网市场交易创造良好的环境。规范的市场秩序、高效灵活的交易机制能够激活能源互联网市场的发展动力，为能源互联网长远发展提供保障。

5 结语

能源互联网是能源改革过程中形成的新业态，建设和发展能源互联网是我国能源产业转型升级的重大战略规划。川渝地区是我国重要的能源供应基地，是长江经济带和丝绸之路经济带交汇的战略节点，建设川渝能源互联网对保障国家能源安全、实现能源产业转型升级、实现碳达峰碳中和目标意义重大。川渝地区应当牢牢抓住国家大力支持能源互联网建设、两地一体化发展不断深入的机遇，联合构建贯穿川渝的能源互联网系统，实现能源的清洁化、低碳化生产和利用。同时，进一步依托长江经济带和丝绸之路经济带自西向东、从南向北实现辐射全国的能源互联网建设，让川渝地区真正成为我国清洁能源的供应基地，从而为我国能源转型升级贡献重要力量。