储能这一领域一贯是直流电的天下。大规模储能已经在慢慢铺开：传统铅酸电池是不能满足电网级别的储能需求的；新型电池技术，不论是高密度的锂电池，亦或是被称为终极解决方案的氢燃料电池，让大规模电的存储变成了可能。
文丨德国华人新能源协会
前言：时代
年9月，一部未来学著作在美国出版，预言了一种建立在互联网和新能源相结合基础上的新经济即将到来。此书甫一面世便受到了各方狂风暴雨般的讨论，并旋即登上了《纽约时报》畅销书榜单。
时隔九个月，远在公里之外的北京，这本深蓝色封皮著作的中文翻译版在中信出版社付梓，题为《第三次工业革命———新经济模式如何改变世界》。与之相伴的，是来自高层“祝贺这本书所阐释的良好道理，希望中国也能沿着这条路发展”的特别批示。
对于能源电力这个政策性极强的行业，这就足以作为冲锋的号角唤醒大地了。一时间该书声名鹊起洛阳纸贵，其作者杰里米·里夫金更是在中国一举成名，受到了远超美国本土的追捧。当资本市场各方一致判断风口已至应当备齐弹药入场，这个崭新的命题也被扔在了所有能源电气人的面前——能源互联网。
只是，狐狸咬刺猬，入口是关键。里夫金是经济学家，通过对世界经济的运转情况观察得出“世界需要能源互联网”这个结论，初步在书中给出了能源互联网经济的几条主要支柱：可再生能源与分布式发电，大规模储能，洲际互联，电动交通。技术细节实现模式那些对于经济学出身的他太过勉强，但是没关系，全世界这一批最聪明的脑袋们开始八仙过海各显神通，从自己的领域入手奔向这一片蓝海，这一闯就是八年。
时间一晃到了年，国家电网正式推出《泛在电力物联网建设大纲和行动计划》，让泛在电力物联网接手坚强智能电网的概念成为国网新的战略主题，而终极目标能源互联网再次成了万众瞩目的焦点。与八年前的茫然无措相比，今天的市场上已暗含风起云涌雷霆万钧的气韵，企业内亦是南金东箭积聚了无尽的热力，只待一声引爆便燃起烛天的火光。
天下雷行，物与无妄，这个能源互联网剧变时代包含的雄图伟略，运筹帷幄，纵横捭阖，杀伐决断注定将前空千古，下开百世。“凡兵之动,知敌之主,知敌之将,而后可以动于险”。本文把能源互联网预期的整个发展历程一分为三，用关键技术断代，针对三大阶段各自的技术走向探讨企业状态、市场特性和政策导向，以图一窥这个云波诡谲的能源互联网时代。
电力电子化下的周期律
电力，兴起于年至年的第二次工业革命，取代一次工业革命时笨重低效的蒸汽机照亮了整个二十世纪，并延续至今。而在当年决定电力命运的奠基事件，则是爱迪生对决特斯拉和威斯汀豪森组合的交直流世纪之战。
本来只是一个简单的技术方向的分歧，一不小心就会被淹没在那个技术爆炸的年代。只不过除了几位工程师当事人外，尚有一位最大的观众是游走于双方之间的JP摩根，期间游走在两方背后动用了无数手段关系金钱资源，让工业界金融界新闻界法律界通通卷入这场旷世战役。十余年的交锋，虽然最终以技术比较优势作为判据决定了战役的胜利，但其本身的影响远不止于技术或者电力，甚至不是两家公司的对垒，而是工程师、投资人与管理者在工业时代的企业市场主导权争夺战。在20世纪30年代凯恩斯主义的兴起后，政府进一步加强了对经济和技术的管控，所以在如今能源互联网这场博弈中，还要加上执政官这位玩家。
┃技术篇：百年浮沉
回到事件本身，凭借发电领域的同步电机、输变电领域的绕组变压器、用电领域的异步电机以及保护领域的零点灭弧断路器这一系列组合拳，交流电以规模效应得以在百余年的时间里主导电网的发展，将电力这一清洁廉价的能源送往千家万户，而前辈直流电一度只能被赶去电池里找寻存在感。
直到电力电子技术的出现。
20世纪40年代才有试验研究、60年代前完全没有广泛应用的电力电子技术，真正第一项有实用推广价值的器件应该算是年在晶体管基础上发明的晶体闸流管了。时隔多年，爱迪生留下的通用电气终于又打通了一条从交流到直流新的通路。而在千禧年之后，全球变暖、能源危机的时代诉求下，清洁能源取代化石能源的变革浪潮中，直流电终于要卷土重来与交流一争高下。而电力电子技术，就是直流电实现大规模应用的基石。
一步接着一步，电力电子元件在里夫金书中描绘的能源互联网几大支柱领域中——可再生能源与分布式发电，大规模储能，洲际互联和电动交通——都占据了举足轻重的地位，凭借更高的效率、更好的控制性能、更低廉的价格将传统交流电网发输配用占据绝对优势的几大金刚一一掀翻在地，并一小块一小块的以直流区域网蚕食交流网，缓慢而坚定。所以前能源互联网时代的技术性标志是电力系统电力电子化。
在发电端，可再生能源中光伏和风力的利用都对交流电的地位产生了新的质疑。太阳能的光电效应产生的是直流电；风能发电机由于风力的不确定性让并网造成了困难，转成直流是其中一个有效的解决方式；即使是对传统水电火电的同步发电机，利用换流器进行变频处理后使用，也可以让发电机效率有不小的提高。
尤以风机和光伏，被电力电子技术武装后，凭借着环境友好与持续供给的优秀口碑占据舆论制高点，把资源有限又污染环境的化石能源，包括核裂变技术打得体无完肤；又凭借着自身摩尔定律带来的成本优势，几乎注定让未来造价高昂的可控核聚变发电即使研发成功短期也无用武之地；连带电动车的崛起与发展，煤油气等几大化石能源的努力也无法挽救没落的颓势。而电力系统也因此从大规模-集中式发电-单向能量传输朝小规模-分布式发电-双向能量传输更迭，发电与用电区域的界限开始模糊。可以预见，在基础学科目前不能提供更优质的能量来源时，这一更迭过程将贯穿整个二十一世纪。
输电领域也重新拾起了直流电。中国国家电网公司目前运行的数条kv特高压交流线路，当传输容量和经济效益增长暂时并没有随电压增长完全达到预期时，绝缘成本和运行成本却是扎扎实实在飙升，甚至在部分时候需要降压运行来保持电网稳定，已经充分证明了特高压交流电的经济传输极限距离无法达到洲际水平，也就无法实现全球能源互联网这一目标。但直流可以：现有的主力LCC-HVDC以大功率远距离的高效传输闻名，兼具多年的运营管理经验；对于大部分远离城市负荷中心的风力发电场（尤其是远洋风电）和太阳能光伏发电场这类缺少无功支撑的局域网而言而言，新型的VSC-HVDC以更高的效率、更便利的调控著称，同样具有莫大吸引力。在历经百年的低迷后，直流输电再次成为工程师的心头之爱，从SCR到GTO再到GTR和IGBT、IGCT，元件各类参数指标逐年上升的同时是价格的雪崩，虽然不及电子元器件那样的摩尔式激变，电力电子换流器也已经成长到足以威胁到硅钢变压器的存在了。
更大的变化来自用电设备的组成。21世纪以来新的用电大户——各类消费型电子（如LED电视机，电脑，手机）用的都是3.3V~48V的直流，更加不用说以此为基础建立的各类数据中心园区了，所以硅谷五大巨头（（FrightfulFive，亚马逊、苹果、谷歌、Facebook和微软））都逐渐在他们的数据中心推广直流系统。机械加工中的感应加热设备适宜用中高频交流电源供电；化学工业中的电解、电镀需要低压直流电源供电；大量通信设备需要低压直流电源；超大规模的集成电路芯片制造需要直流低压大电流条件；广泛应用的交流电机速度调节则需要改变原有的单一工频频率为可调整的频率范围提供驱动电力；而发射机、快速充电设备等则要求有大功率脉冲电源。电力电子已经在电网终端环节中无处不在了。
而前能源互联网时代最大的变更因素来自电动汽车，这个未来在能源互联网的影响力将堪比移动互联网的手机的最热新兴产物。在移动互联网中，手机接收、储存和发送信息；在能源互联网中，电动车接收、储存和发送能量和信息。
储能这一领域一贯是直流电的天下。虽然传统意义上，电网中的电是不能存储的，需要实时平衡，否则便会威胁电网的稳定运行。但是，大规模储能已经在慢慢铺开：传统铅酸电池是不能满足电网级别的储能需求的；新型电池技术，不论是高密度的锂电池，亦或是被称为终极解决方案的氢燃料电池，让大规模电的存储变成了可能。大量的电，特别是不规则不可预测的可再生能源中的电，被存储在了电池中，以供需要的时候用。跟储能相关的移动电子设备，已经进入千家万户；而电动汽车的大规模应用已经是板上钉钉的事情，不论是锂电池路线还是燃料电池路线都不会改变这一点，连内燃机的发明地德国都希望年后不再生产燃油汽车。另一方面，现有的锂电池充放电循环次数已经可以超过次，同时氢燃料电池的催化剂也取得了巨大的突破，足够走完一辆车的寿命了。电动化与智能化让电动汽车的直流系统架构显得更有吸引力，通过充电桩或是充气站连接到整个能源互联网中。
从局部上升到整个电网，在发输配用这每一个环节，电力电子变换装备都以其在电能变换方面的灵活性，逐步取代电磁变换设备（主要是同步电机、绕组变压器和异步电机），不断提高在电网中的渗透水平，深刻地改变着整个电力系统的动态行为，降低系统惯性，减少响应时间。而传统电力系统全面电力电子化这一过程，是为前能源互联网时代。
那为什么仅仅是前能源互联网时代？因为这只是一个准备阶段，有飞跃提升的主要是电网的各个组成部分，整体控制思路和运行方法遵循的依旧是交直流之战以后延续至今的方案。在各类新技术小规模范围内应用，传统同步电机占电网主导的情况下，是可以无障碍运行的。但当新能源大规模大比例投入应用到电网中时，除了导致居高不下的弃风弃光率造成巨大的浪费之外，也严重威胁到电网的稳定持续运行，任何一个故障冲击都是头顶的达摩克利斯之剑，甚至可能导致整个电网的失稳解列。想要解决技术上的难题，需要仰仗下一阶段，即中能源互联网时代的技术进步。
┃企业篇：体系为王
即使一项产业明晰了先进的技术方向，任何先进的技术都要落地为一件件产品才能投入使用，任何优秀的产品想要占领市场都必须有分门别类的模式与之配套，而任何杰出的企业想要制定出有效模式都需要顺应市场的规律。既然每一项产业都其自身的市场规律，来保证从技术走向市场，那么能源互联网呢？
爱迪生和威斯汀豪森的电流奠基之战，是两种商业模式的比拼，天才与体系的对决，结果是，体系胜出，管理为王。
工程师出身的爱迪生是公认的天才，也是控制狂人，
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