在能源革命和數(shù)字革命將深度融合的時(shí)代，能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)把新的活力注入到現(xiàn)有的能源體系中，改變各類企業(yè)在市場(chǎng)中的定位，進(jìn)一步發(fā)揮能源企業(yè)“民生”屬性，為能源業(yè)態(tài)創(chuàng)新給予新動(dòng)能，共享能源體系發(fā)展帶來的綜合效益。
來源：微信公眾號(hào)”中國(guó)電力“ID：ELECTRIC-POWER
執(zhí)筆人：陳睿欣、鄭厚清
（國(guó)網(wǎng)能源研究院能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)研究所）
當(dāng)前能源革命和數(shù)字革命深度融合是大勢(shì)所趨，能源系統(tǒng)日益呈現(xiàn)數(shù)字化、智能化屬性。在以新能源、可再生能源生產(chǎn)為代表的清潔能源迅猛發(fā)展和“云大物移智鏈”等新一代數(shù)字技術(shù)與能源行業(yè)日益融合發(fā)展背景下，需要關(guān)注到能源系統(tǒng)的生產(chǎn)關(guān)系將逐漸發(fā)生變化。能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)將推動(dòng)能源消費(fèi)者向產(chǎn)消者轉(zhuǎn)變，系統(tǒng)不確定性顯著增加，有必要分析在這樣的背景下，如何充分發(fā)揮能源革命和數(shù)字技術(shù)在觀念認(rèn)知、技術(shù)革新、關(guān)系重塑方面的作用，推動(dòng)能源系統(tǒng)的形態(tài)和市場(chǎng)交易形式發(fā)生改變，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能源企業(yè)業(yè)態(tài)及模式創(chuàng)新。
一、能源系統(tǒng)在數(shù)字經(jīng)濟(jì)沖擊下不確定性顯著增加
（一）能源系統(tǒng)中的參與主體愈加多元
傳統(tǒng)能源系統(tǒng)以能源的供需平衡為主要約束，生產(chǎn)側(cè)為主導(dǎo)的是大型的火力發(fā)電廠、水電廠、風(fēng)電場(chǎng)等。在消費(fèi)側(cè)，各種社會(huì)生產(chǎn)、生活等行為成為能源消費(fèi)的主體。但在數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，由于數(shù)字技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)認(rèn)為不具備成熟條件，或者未能想到的能源形態(tài)逐漸涌現(xiàn)。分布式的新能源、氫能、頁巖氣、儲(chǔ)能的大力發(fā)展，極大的改變了傳統(tǒng)能源生產(chǎn)格局，電氣化、低碳化、清潔化成為主要發(fā)展趨勢(shì)。在能源消費(fèi)側(cè)，用戶用能形式愈加多元，電動(dòng)汽車普及率提高，家用電器類型多樣，用戶的用能需求也不再僅僅滿足于基本使用，而對(duì)能源價(jià)格、能源穩(wěn)定性、能源的清潔化水平有了更高要求。
（二）先進(jìn)的信息交互手段推動(dòng)產(chǎn)生能源產(chǎn)消者
得益于能源系統(tǒng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，供需兩側(cè)的信息可以及時(shí)傳遞，能源系統(tǒng)的運(yùn)行可以通過實(shí)時(shí)監(jiān)控到的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行有效調(diào)控。在可再生能源技術(shù)可行性和先進(jìn)數(shù)字技術(shù)成熟應(yīng)用的基礎(chǔ)上，能源“產(chǎn)消者”逐漸從虛擬走向現(xiàn)實(shí)。能源“產(chǎn)消者”是指能源消費(fèi)者也可以同時(shí)是能源的生產(chǎn)者?！氨馄交蹦茉聪到y(tǒng)，將引導(dǎo)電力、天然氣用戶自主參與調(diào)峰、錯(cuò)峰，發(fā)展分布式能源、虛擬電廠，將用戶由傳統(tǒng)的受能者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與能源供需平衡的供能者。以往的單向信息流動(dòng)，需要向雙向互動(dòng)拓展，系統(tǒng)的響應(yīng)速度和穩(wěn)定性都面臨較大挑戰(zhàn)。能源系統(tǒng)的運(yùn)行方式，也將由集中式大能源網(wǎng)的形態(tài)向集中式與分布式可獨(dú)立、可互動(dòng)的形式變革。
（三）多主體的多維互動(dòng)為能源系統(tǒng)的安全穩(wěn)定帶來挑戰(zhàn)
隨著能源系統(tǒng)中的主體類型多樣，交互效率和頻率提高，系統(tǒng)的傳統(tǒng)運(yùn)行模式和管理方式都將產(chǎn)生顛覆性的變化，因此產(chǎn)生了以下幾個(gè)方面的不確定因素。
系統(tǒng)控制策略的不確定性。由于源荷雙側(cè)的隨機(jī)性變化，以及多樣的交互方式，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行控制造成了一定挑戰(zhàn)。一是要及時(shí)響應(yīng)終端用戶的多類型需求，比如電動(dòng)汽車反送電、負(fù)荷需求響應(yīng)等。二是要面對(duì)高比例可再生能源接入對(duì)系統(tǒng)造成的穩(wěn)定運(yùn)行壓力，精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)負(fù)荷匹配。三是要調(diào)動(dòng)系統(tǒng)中各類負(fù)荷潛力，組織參與調(diào)峰調(diào)頻等輔助服務(wù)交易，對(duì)控制策略設(shè)計(jì)的合理性、經(jīng)濟(jì)性、有效性都提出了較高要求。
系統(tǒng)設(shè)備元件的不確定性。隨著系統(tǒng)中數(shù)字終端、傳感器等信息化設(shè)備的接入，在傳統(tǒng)能源生產(chǎn)、傳輸、控制等各級(jí)設(shè)備基礎(chǔ)上，增加了更多元件變量造成的系統(tǒng)不穩(wěn)定因素。一方面，信息化設(shè)備和智能化技術(shù)的加入，增加了系統(tǒng)運(yùn)行的復(fù)雜性，同時(shí)也對(duì)人員操作的精準(zhǔn)、科學(xué)提出了更高的要求。
共享開放產(chǎn)生的安全不確定性。現(xiàn)代能源系統(tǒng)是與數(shù)字經(jīng)濟(jì)技術(shù)充分融合的智能系統(tǒng)，因此開放協(xié)同的互聯(lián)網(wǎng)思維也將逐漸改變傳統(tǒng)能系統(tǒng)條塊分割、各自為政的問題。各能源子類中的數(shù)據(jù)逐漸開放、各系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)將進(jìn)行充分共享。但這同時(shí)也帶來能源系統(tǒng)的信息安全問題。能源數(shù)據(jù)與社會(huì)生產(chǎn)生活狀態(tài)緊密相關(guān)，數(shù)據(jù)泄露將造成嚴(yán)重的用戶隱私和社會(huì)公共混亂等問題。因此在當(dāng)前建設(shè)的現(xiàn)代能源系統(tǒng)當(dāng)中，要充分考慮能源系統(tǒng)的信息安全問題，進(jìn)行有效的評(píng)估，并利用合理的手段進(jìn)行防范。
二、能源系統(tǒng)和數(shù)字技術(shù)融合創(chuàng)造虛實(shí)互動(dòng)的平行能源世界
物理能源系統(tǒng)產(chǎn)生的諸多不確定性，是因?yàn)楦淖兞艘酝茉聪到y(tǒng)運(yùn)行中信息不對(duì)稱情況，但仍是依靠物理世界的人為操作進(jìn)行運(yùn)行。平行能源世界中，智能化的機(jī)器人、高性能計(jì)算機(jī)等，將成為和現(xiàn)實(shí)世界緊密配合的虛擬主體。這樣一來，傳統(tǒng)的生產(chǎn)關(guān)系、生產(chǎn)角色會(huì)發(fā)生變化。
（一）新型能源基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建學(xué)習(xí)型能源網(wǎng)
一是數(shù)據(jù)采集等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)將實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)數(shù)字化。在能源系統(tǒng)生產(chǎn)、傳輸、配置、利用的全過程所涉及的設(shè)備和管網(wǎng)上，加裝傳感器、數(shù)據(jù)采集終端等，通過通訊網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字處理平臺(tái)形成可供系統(tǒng)使用的數(shù)據(jù)資源。
二是算法算力資源部署將推動(dòng)能源系統(tǒng)智能化。傳統(tǒng)的能源網(wǎng)絡(luò)在融合了傳感設(shè)備、感應(yīng)裝置的基礎(chǔ)上，通過利用人工智能、云計(jì)算、復(fù)雜程序、區(qū)塊鏈等工具庫(kù)開展移動(dòng)應(yīng)用、數(shù)據(jù)整合、預(yù)測(cè)算法、集成運(yùn)算等功能，建設(shè)各能源用戶端的學(xué)習(xí)、思維、交流能力及其之間相互連接的網(wǎng)絡(luò)。學(xué)習(xí)型能源網(wǎng)以用戶為主，實(shí)現(xiàn)人、機(jī)、網(wǎng)合一，能源消費(fèi)不僅是用戶主體與能源來源客體的互動(dòng)，也是用戶借助智能能源工具庫(kù)實(shí)現(xiàn)新的智慧能源互動(dòng)，解決各種能源生產(chǎn)、供應(yīng)、消費(fèi)、風(fēng)險(xiǎn)管理運(yùn)行問題。
三是智能機(jī)器的應(yīng)用推動(dòng)未來能源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)虛實(shí)互動(dòng)。在能源系統(tǒng)具備了基本的數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理等基礎(chǔ)設(shè)備以及高性能的運(yùn)算分析資源基礎(chǔ)上，逐步建立和物理能源世界相對(duì)應(yīng)的數(shù)字孿生世界。利用機(jī)器人、智能設(shè)備處理現(xiàn)實(shí)能源系統(tǒng)中不定性、多樣性、復(fù)雜性的問題，實(shí)現(xiàn)“小數(shù)據(jù)”導(dǎo)成“大數(shù)據(jù)”，再把“大數(shù)據(jù)”煉成“小智能”，賦予能源系統(tǒng)操作者真正的智能。這樣一來，就形成一個(gè)人機(jī)結(jié)合、虛實(shí)一體的平行能源世界。智能機(jī)器人將成為平行世界中的能源系統(tǒng)工作者，與現(xiàn)實(shí)中的操作人員形成智能化互動(dòng)、精準(zhǔn)化預(yù)測(cè)和科學(xué)化決策，真正實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)中的多主體、多要素有序高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
（二）能源數(shù)字交易體系推動(dòng)還原能源商品屬性
市場(chǎng)各主體通過能源數(shù)字交易平臺(tái)實(shí)現(xiàn)可靠交易。借助于數(shù)字經(jīng)濟(jì)技術(shù)，傳統(tǒng)能源由于其獨(dú)特的資源屬性而存在的行業(yè)交易壁壘將逐漸被打破，信息將實(shí)現(xiàn)有效流通，能源將回歸一般商品的屬性。能源數(shù)字交易平臺(tái)通過提供實(shí)時(shí)流動(dòng)的供需信息，也將各主體的操作行為透明地展現(xiàn)在平臺(tái)上，有效解決交易市場(chǎng)中信息不對(duì)稱問題，實(shí)現(xiàn)快速發(fā)現(xiàn)價(jià)格并自動(dòng)觸發(fā)交易。同時(shí)利用先進(jìn)數(shù)字智能技術(shù)，解決智力不對(duì)稱問題。在交易平臺(tái)中，通過能源數(shù)據(jù)的共享，實(shí)現(xiàn)高精度的能源價(jià)格預(yù)測(cè)；通過區(qū)塊鏈加密技術(shù)，保障能源交易過程的可靠可信；通過人工智能、深度學(xué)習(xí)等基于海量數(shù)據(jù)的智能算法，為交易雙方提供個(gè)性化、多樣化的交易策略選擇。
三、能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)推動(dòng)業(yè)態(tài)及模式創(chuàng)新
（一）企業(yè)在市場(chǎng)中的定位將產(chǎn)生變化
交易成本經(jīng)濟(jì)學(xué)認(rèn)為，由于物質(zhì)資產(chǎn)具有不同程度的專用性，以及物質(zhì)資產(chǎn)的所有者之間存在信息不對(duì)稱等原因，使得不同所有者之間的交易存在著機(jī)會(huì)主義的風(fēng)險(xiǎn)，而企業(yè)能夠通過內(nèi)部組織和內(nèi)部協(xié)調(diào)等方式來減少這一缺陷。在信息不對(duì)稱的時(shí)代，企業(yè)成為保障社會(huì)可重復(fù)博弈的有效載體，但是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，隨著區(qū)塊鏈等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用，市場(chǎng)中的交易行為以及企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全控制，都可以依托技術(shù)進(jìn)行保障，社會(huì)聲譽(yù)機(jī)制建設(shè)的主要主體角色也將逐漸由企業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)楦黝惤M織或者獨(dú)立個(gè)體。企業(yè)傳統(tǒng)的功能將逐漸弱化，未來市場(chǎng)中，各類平臺(tái)將承擔(dān)起資源有效調(diào)配、推進(jìn)合作與共贏、敏捷創(chuàng)新的角色。
（二）數(shù)字能源成為能源業(yè)態(tài)創(chuàng)新新動(dòng)能
數(shù)字能源依據(jù)其虛擬化、平臺(tái)化、生態(tài)化的特征，使得能源能夠進(jìn)行跨越時(shí)間和空間的控制、管理和交易，最大化地保障價(jià)值向需要它的方向流動(dòng)。平臺(tái)的構(gòu)建，將推動(dòng)能源生產(chǎn)消費(fèi)環(huán)節(jié)的多主體按照有效規(guī)則參與市場(chǎng)活動(dòng)。能源系統(tǒng)將由單一能源發(fā)展模式向綜合能源發(fā)展模式轉(zhuǎn)變，集中式能源系統(tǒng)向集中式與分布式相協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)變。能源經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)體系，將通過數(shù)字能源的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)“能源+綠色產(chǎn)業(yè)鏈”發(fā)展模式，各類主體能夠共同參與并實(shí)現(xiàn)能源資源的高效調(diào)配，依靠多產(chǎn)業(yè)融合實(shí)現(xiàn)價(jià)值增長(zhǎng)，共享現(xiàn)代能源體系發(fā)展帶來的綜合效益。
（三）進(jìn)一步發(fā)揮能源企業(yè)“民生”屬性
開放的市場(chǎng)環(huán)境以及先進(jìn)的數(shù)字智能技術(shù)，將能源數(shù)據(jù)的行業(yè)節(jié)點(diǎn)作用充分發(fā)揮，通過數(shù)據(jù)進(jìn)一步洞察用戶的用能需求，以及行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。進(jìn)而結(jié)合金融、交通、公共服務(wù)等領(lǐng)域，設(shè)計(jì)更符合用戶用能習(xí)慣、滿足多樣化用能需求的產(chǎn)品服務(wù)。同時(shí)在農(nóng)村等經(jīng)濟(jì)條件較為落后的地區(qū)，發(fā)揮能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)作用，創(chuàng)新商業(yè)模式、創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)業(yè)態(tài)，提供均等化的能源服務(wù)，縮減“數(shù)字鴻溝”，讓數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的紅利進(jìn)一步向普通大眾的生活中滲透。
四、結(jié)論
能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)不是簡(jiǎn)單的數(shù)字技術(shù)為能源系統(tǒng)賦能，而是將一種新的發(fā)展理念、新的要素組成方式、新的市場(chǎng)交易規(guī)則引入現(xiàn)有的能源體系中。由此對(duì)能源系統(tǒng)的運(yùn)行模式和治理體系都帶來了挑戰(zhàn)。而這樣的挑戰(zhàn)，將推進(jìn)能源系統(tǒng)更貼近民生，能源市場(chǎng)中將涌現(xiàn)更多的新業(yè)態(tài)、新模式。這樣的能源數(shù)字經(jīng)濟(jì)時(shí)代，才能將現(xiàn)代能源體系的建設(shè)成效惠及社會(huì)，充分實(shí)現(xiàn)能源革命和數(shù)字革命深度融合的目標(biāo)。
