售电市场：能源路由器的时代正在到来

　　在全球能源互联网和分布式能源大力发展的今天，正在化整为零、出现在各行各业的分布式能源系统正在拉开一场能源改革的序幕。电力行业的旧体制而言，分布式发电的出现和发展相当于Uber对出租车行业的影响，即分布式能源对电力旧体制而言同样具有破坏性创新的效果。对传统的电力行业而言，一旦新的商业模式形成市场的力量，其体制变革只是朝夕之事。

　　现行电力体制下，电网企业被法律授予统购统销的权利，即所有电力生产者都要将电力销售给电网，所有用户也只能从电网企业处得到电力供应。分布式发电的发展，将严重挑战该体制：分布式发电可以直接供给周边或其他符合条件的用户，跳过“电网”这一中间环节，这在我国电力体制改革上将具有划时代的意义。长期以来，我国电力工业以计划经济思维为主导，形成了“发输配售”高度一体化的“集中、垂直”业务模式;虽历经多次改革，电网企业统购统销的经营模式，目前仍属法律明文规定的经营方式。换言之，电力供应商是电网，用户就是用户，两者位置不容颠倒，否则涉嫌违规供电。

　　分布式发电则完全将电力供应商与用户的概念模糊化。分布式电网还将成为未来售电市场的重要市场主体，将有机会从电力交易平台购售电。电网也不再是传统意义上的卖电商人，而是把散落在各地的大客户、普通居民等分布式能源用户的空余电能聚集在一个平台上，进行最大限度的资源调配，提高能效。

　　在这样的互联网+电网的大背景下，在售电侧市场建设如火如荼的今天，与未来万马奔腾的售电需求相适应，如果谁先做出能源路由器，谁就能抢占未来先机。有人预测，下一个“阿里巴巴”将会出现在能源互联网领域，不过在这之前必须解决一个“卡脖子”问题：能源路由器。

　　在信息网络里，路由器控制着数据的输送、分配，相对的，能源网络里的路由器也承担着分散协同与交换能源量的重任，想要解决这一难题，就得打造一个基本实现自我调控的智能化电力系统，而这需要整合柔性直流电输电技术、储能技术、电力电子控制技术以及数据处理技术。

　　目前还没有人能解决这一问题，不过可以预见的是，一旦解决，我们的生活方式都将随之改变。欧盟已经提出到2050年100%使用可再生能源，美国的同年目标是80%，其中光伏发电占50%以上。借助太阳能电池，每一幢大楼、每一块空地都能“化身”为发电厂，每个人既从“能源互联网”下载能量，也向“能源互联网”上传能量，在线提供网购服务。

　　美国杰里米˙里夫金在畅销书《第三次工业革命》中提出结合分布式可再生能源的能源互联网，科学家们发现这一有望改变人类用能方式的基础正是分布式供能。能源互联网是以现有电网为基础，利用新型清洁能源与互联网技术，通过微网技术，实现能源存储与共享的多级分布式开放系统。其借鉴了现代互联网技术中的层次划分方法，将网络共分为4个层次。

　　如图1为互联网TCP/IP5层结构与能源互联网4层结构的映射关系图，在以传统电力网络、智能电网保证能源传输转移的电网潮流层之上，网络通信层和信息融合层将利用现代化“信息打包”技术，最终将能源与信息标记为最基本的能量信息流，以供余能交易层消费与收纳。

　　若以互联网层次结构相比较，能源互联网的网络通信层以保证网络传输通信为目的，组成了能源互联网最基本的“路由层”，以保证余能交易层实体间信息通信与能量转移。在能源互联网中，路由层和余能交易层功能分别对应实体“能源路由器”的路由转发功能和“微电网”的能源选择与交易。

　　其中，微网作为能源互联网的基本组成单元，通过新能源的采集、转换、汇集、存储、消纳形成最基本的“能源局域网”。在能源互联网的发展过程中，微网将作为能源互联网中的“微商”，驱动着能源互联网经济的发展;能源路由器以保障能源信息高效安全转移为目标，实现规范化、软件可定义化的能源信息路由控制系统，是能源互联网的核心控制单元。

　　以微电网为“能源局域网”(单元)的多级分布式能源共享复杂网络，其基本架构如图2所示。

 

 

　　在图2所示架构下，售电市场、能源交易不再禁锢于传统集中式的能源分配与调度。能源将作为“商品”，在自由的“市场”即能源互联网上进行对等交易与兑换。即能源交易将以传统互联网的P2P形式进行，形成类似互联网形式的多级对等结构。

　　然而，这种自由开放的能源交互体制，势必产生更多的能源转移问题，即能源路由。能源路由器共性特征：能够为分布式可再生能源发电和储能提供即插即用的交/直流接口;能够实现电压变换、电压隔离、提升电能质量、能量双向流动的综合调节能力;能够根据故障情况或系统需要，自主地与主网分离，提高电网的自愈性;能够调节网内的馈线潮流，实现功率的快速调节能力。能量路由器的电气结构发展：高变比、多端口、模块化、强解耦。

　　电力变压器在现代电力系统中扮演着非常关键的角色，能够实现电压等级变换、电气隔离和能量传递，被广泛用于输电系统和配电系统中，是电力系统中应用数量最多的输变电设备之一。固态变压器是能量路由器的核心部件，是基于电力电子变换器的新型电力变压器。其特点是：重量轻，体积小，无污染;可以调节电压、电流、频率和相位等;可以具有直流接口;输入输出耦合性不强;含有智能控制单元。

　　整个售电市场由名为“数字电网路由器”的装置(电力路由器)统筹管理一定范围的地区，通过电力路由器调度地区电力。电力路由器与现有电网及互联网相连。根据相当于互联网地址的“IP地址”识别电源及基地，由此就可进行“将A地区的风力发电电力送往B地区的电力路由器”等控制。提供此项服务的是“能源服务提供商”，相当于电力版互联网服务供应商。从而让“电力售货亭”成为可能，将进一步发展数字电网体制，力争构筑像交易所一样，可实时买卖电力的体制。具体而言，就是结合利用互联网结算系统，在结算后的一定时间内向特定地点供应电力，这种服务被称为“电力售货亭”。