能源革命從20世紀開始就成為全球關(guān)注的議題之一，諸多國家都致力于新能源領(lǐng)域的開發(fā)及相關(guān)技術(shù)的攻關(guān)。革命初期，多能源轉(zhuǎn)換，尤其是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能乃至機械能，是該領(lǐng)域研究的重點;到了中葉，開發(fā)可再生清潔能源在很長的周期內(nèi)成為解決環(huán)境和資源短缺問題的突破點，相應(yīng)的開發(fā)及儲存技術(shù)也應(yīng)運而生;當(dāng)前，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，對于能源的利用已不僅停留在清潔、高效、低成本上，更多的是立足于智能管理、優(yōu)化控制等網(wǎng)絡(luò)化程度更強的能源利用。因此，能源互聯(lián)網(wǎng)這一新興詞匯便隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能應(yīng)運而生。
能源互聯(lián)網(wǎng)是以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)，以電力系統(tǒng)為中心，將電力系統(tǒng)與天然氣網(wǎng)絡(luò)、供熱網(wǎng)絡(luò)以及工業(yè)、交通、建筑系統(tǒng)等緊密耦合，橫向?qū)崿F(xiàn)電、氣、熱、可再生能源等“多源互補”，縱向?qū)崿F(xiàn)“源、網(wǎng)、荷、儲”各環(huán)節(jié)高度協(xié)調(diào)，生產(chǎn)和消費雙向互動，集中與分布相結(jié)合的能源服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。
據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國新能源行業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》數(shù)據(jù)顯示，2017年，我國電力消費持續(xù)回暖，電源結(jié)構(gòu)加速優(yōu)化，非化石電源裝機比重接近規(guī)劃目標(biāo)。2017年非化石電源裝機比重達到38.6%，接近39%的規(guī)劃目標(biāo)。在非化石能源中，風(fēng)電裝機比重較2016年提高0.3個百分點，太陽能發(fā)電提高2.7個百分點，水電下降0.9個百分點，核電與生物質(zhì)發(fā)電與2016年持平。
能源互聯(lián)網(wǎng)的特征，從物理維度上是一個以電力系統(tǒng)為核心，以可再生能源為主要一次能源，與天然氣網(wǎng)絡(luò)、交通網(wǎng)絡(luò)等其他系統(tǒng)緊密耦合而形成的復(fù)雜多網(wǎng)流系統(tǒng);從信息維度上是能量的開放互聯(lián)與交換分享可以跟互聯(lián)網(wǎng)信息分享一樣便捷的信息物理融合系統(tǒng);從市場維度上看：提供綠色能源靈活交易的平臺，構(gòu)建開放、自由、充分競爭的市場環(huán)境，能激發(fā)市場中各商業(yè)主體的積極性。
與智能電網(wǎng)相比，能源互聯(lián)網(wǎng)的側(cè)重點在于新能源的占比及影響的研究，更著重去探討當(dāng)可再生能源的占比達到很高的時候，現(xiàn)有的電力系統(tǒng)應(yīng)該如何去支撐整個環(huán)境。同時，雖然電網(wǎng)作為核心部分，但清潔可再生能源的多能轉(zhuǎn)換利用決定了能源互聯(lián)網(wǎng)需要將電網(wǎng)與天然氣、熱能網(wǎng)絡(luò)等緊密耦合，其能量形式可以囊括電能、化學(xué)能、熱能、機械能等。
能源互聯(lián)網(wǎng)的體系自下而上可以分為能源層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。
其中，能源層主要是進行能源的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換、傳輸和利用，包括化石燃料的發(fā)電、清潔可再生能源的多能轉(zhuǎn)化、電力利用等;網(wǎng)絡(luò)層主要是通過廣域布局的智能傳感進行能源相關(guān)數(shù)據(jù)的采集和傳輸，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實時獲取海量數(shù)據(jù);而應(yīng)用層主要是利用大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術(shù)進行能量信息的數(shù)據(jù)共享，主要包括能源設(shè)備的運行狀態(tài)和各能源系統(tǒng)的實施運轉(zhuǎn)狀況等，主要實現(xiàn)途徑是對海量數(shù)據(jù)信息進行分析和處理，從而搭建能源交易平臺來對各種能源交易進行數(shù)據(jù)支撐，承擔(dān)能源互聯(lián)網(wǎng)的信息采集、管理方案、能源交易等方面的運行工作。
在此體系下，能源互聯(lián)網(wǎng)可以完成多能源協(xié)調(diào)管理，根據(jù)電、氣、熱網(wǎng)領(lǐng)域行業(yè)的運轉(zhuǎn)情況，從能源價值最大化、系統(tǒng)安全運行、多能源交易準則和法規(guī)的角度對多能源交易及資源配置進行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)管理，從而可以保障能源的高效、安全供應(yīng)及能源互聯(lián)網(wǎng)的健康發(fā)展。同時，用戶可以借助平臺了解需求側(cè)的具體情況，同時借助系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)能源儲備和需求的匹配。作為需求側(cè)主體，用戶也可以參與供電供熱等供給側(cè)環(huán)節(jié)，借助能源交易平臺及分布式儲能系統(tǒng)進行在線的能源交易、轉(zhuǎn)售等業(yè)務(wù)。
能源互聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)中所涉及的新技術(shù)主要包括大數(shù)據(jù)、云計算、智能傳感、新能源發(fā)電、儲能等相關(guān)技術(shù)，這些技術(shù)最終都會通過能源互聯(lián)平臺進行連接，成為能源互聯(lián)網(wǎng)個性化的技術(shù)鏈。