从云计算到云能源
管清友
云计算是一种新的网络应用模式，其核心理念是统一管理和调度爆炸式互联网信息数据资源，形成资源池，为用户提供服务。提供资源或服务的网络称为云。在云计算模式下，资源或服务可以无限扩展，随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。互联网的精神本质是参与、自由、平等和分享。例如，在过去，信息由生产者（媒体）提供，强调生产者的主权；在互联网时代，网络是媒体，网页是出版物。信息数据不仅由媒体提供，也由公众作为信息用户提供。每个人都是信息生产者，生产者和消费者平等，生产者和消费者并重。
从经济学的角度来看，云计算的成功有三个因素：一是技术的进步，拓展原有IT实现传统计算机技术与网络技术发展的基础设施融合；二是创新商业模式，借助SaaS(软件即服务)，PaaS(平台即服务)，IaaS（基础设施即服务）等先进的商业模式实现了商业化；三是强调消费者主权，生产以用户需求和选择为导向，服务模式以分布式和互动服务为核心，互联网上的软硬件服务于消费者。
云计算的演变和发展启发了现代能源产业的发展。如果将互联网精神和“云计算”模式引入到了能源行业，有可能会推动能源技术进步乃至能源工业的变革。目前，国内专家已经提出了云电力和云能源的概念产业，但还没有统一明确的定义。就我个人而言，云能源是通过网络和智能能源网络管理和调度各种形式的能源资源，形成能源资源池，为用户提供服务。云能源是整个能源工业生产消费模式的变化，不仅仅是传统电网的智能化。在云能源时代
云能源有几个基本特点：能源生产模式的分布式和共享；能源传输模式的智能和集成；能源传输系统的模块化和并行化；能源接入的自由化和标准化；能源消费的互动和个性化。
能源生产模式的分布式和共享性。随着分布式能源系统的发展，能源生产不仅是能源企业的专利在传统化石能源时代，能源供应依赖于集中生产和集中配置，普通消费者很难参与能源生产过程，只能被动消费。随着可再生能源的飞速发展和大规模储能技术的进步，能源消费者也可以生产或拥有能源资产。即使在传统的油气勘探开发领域，由于非常规油气资源（页岩气、煤层气、致密砂岩气、生物沼气等）的分布更加分散，不像传统油气资源那样大规模集中在某一地区，因此，以分布式开发和本地化利用为特征的分布式能源系统将取代集中生产和被动消费的传统能源系统。普通家庭和个人将不再仅仅是能源消费者，而是能源生产者和销售者。就像个人微型计算机的普及并逐渐取代巨型计算机的主导地位一样，分布式能源可能取代集中能源供应，成为未来能源产业发展的主要力量之一。届时，区域、社区、企业甚至建筑物的能源供应将共享，能源交易将频繁发生。例如，通过分布在用户端的热、电、冷联合循环系统，可以利用余热余压加热、制冷、热水等，大大提高能源利用效率。虽然个人和单个设备的能源生产能力有限，但当每个企业、建筑和家庭都能参与可再生能源生产时，整个能源系统和传统的能源生产消费模式将完全改变。
智能化、集成化的能源传输以风电和光伏发电为代表的可再生能源属于间歇性能源，受自身物理特性和天气因素影响较大，发电输出不稳定。因此，在开放互联信息交互共享模式的基础上，实现可再生能源电力传输的智能化、集成化至关重要。IBM提出了“高精度清洁发电预测解决方案”，可以对微观区域内云层、降雨量、风速、风向、气压、温度等作出快速和准确的预报。根据天气预报结果，实时预测风机处理和光伏发电功率，提高风光发电的可靠性，提高电网接入的稳定性。然而，在储能技术和电网传输技术取得革命性进步之前，可再生能源对电力的贡献仍将处于辅助地位，稳定和非间歇能源仍然是电力供应的主体。光电缆的发展将为云能源时代的能源传输奠定物理基础。光电缆是金属导线与光纤的有机结合，同时实现电力流、业务流、信息流的整合。光电网由以光电缆为代表的传输介质组成。在光电网的基础上，可以实现电力网、信息网、传感网、计量网、保护网、控制网、视频网的集成，实现智能多网的集成。
能源传输系统的模块化和并行化。互动电网（或智能电网）实现了智能、智能和媒体革命，是云能源的物质基础，也是未来全球电网的基本模式。我称之为云电网，与我们今天看到的智能电网不同。云电网是在物理电网上建立基本的信息通信平台，互动相关设备、设备、系统、用户、员工、电能等。通过对需求侧的随需访问和智能分析，实现更智能、更科学、更优化的电网运营管理，实现更高的安全性、更可控的节能减排和可持续发展目标。云电网不是由统一的骨干电网和微网组成的，而是由区域、区域和局部电网模块并联组成的强大、互补、灵活的电网系统。各模块电网自成一体，并行运行。不同模块电网之间的电源可以交易，电源不足可以从其他模块电网回流。就像Web3.在0之下，信息数据可以在不同的模块之间搜索和交换，也可以通过第三方信息平台整合来源的信息。在创建开放系统和共享信息模式的基础上，云电网整合了系统中的数据，从时间、机构、电价类型、电力类型等角度全面分析了电力、电力销售、电力负荷等指标，发现了各行业电力的构成特征和企业生产经营活动的基本情况，为科学的电力需求预测和电力投资决策提供了合理的依据，最终实现了能源替代和兼容利用。
能源接入的自由化和标准化。云电网”不仅要适应大型电源基地的接入，还要适应各种分布式电源的接入；除分层分区的电源接入外，还要考虑分散接入。同时，未来电网在规范电源接入技术要求和功能后，将具有稳定、无缝、无干扰、自动接入电源的能力。在云电网中，微电网模块是一个小型分散的独立系统，可以与大电网并网孤立运行。微网中的分布式能源主要用于区域内负荷的能源供应，通过建立区域能源中心为特定建筑群（如学校、医疗中心、商业中心等）提供能源。微网模块将燃气轮机、风电、光伏发电、燃料电池、储能设备等分布式能源与用户侧直接连接，实现建筑与企业之间的连接和能源共享。能源交换是通过公共标准化模型和接口实现电网模块之间的连接，避免了传统微网与骨干电网的直接连接影响。即使是较大的电网模块也不能再考虑可再生能源功率输出的不稳定影响，实现电网的即插即拔和自由互动。能源接入的自由化和标准化使各种可再生能源自由接入不同的电网模块，这将显著增加清洁能源在能源供应中的比例。同时，不同尺寸的电网模块之间的标准化接入可以相互备用，确保接入后电网的安全运行和调度。
互动和个性化的能源消费。云能源消费系统(如汽车、热系统等)将以电为基础，终端能源将逐步以电为主。传统的电力供应由发电企业发电，电网公司管理。整个能源生产消费过程集中、封闭、刚性，用户基本没有太多选择。智能电表改变了传统的电力供应模式，实现了能源消费的互动和个性化。通过智能电表的双向、实时、高速数据读取，电力公司不仅可以读取用户的电表，还可以看到整个城市的电力供需，从而规划自己的电力。不同电价期间家用电器的运行会自动调整。智能电表能将太阳能、风能等可再生能源电力直接接入到家庭用电负荷或纳入微电网模块并进一步接入到大的模块电网。此时，能源消费者也成为了能源供应商。电网与用户之间的互动是通过密集的传感器实现的。智能电表也是互联网的路由器，电力部门可以根据其终端用户进行通信、运行宽带业务或传输电视信号。这样，消费者无论是工业、商业还是民用，都会参与电力运营，获得更多的服务和选择权，消费者主权也会实现。
云能源模式仍处于假设阶段，也面临着技术、商业化等诸多障碍和挑战。但与云计算一样，云能源也强调消费者主权、系统服务功能、智能化、互动化和商业化。一些国内外企业也开始大胆尝试，出现了许多成功案例。也许，未来的云能源模式不是我们今天想象的，就像我们不能一样Web1.0时代想象Web3.0一样。然而，人类的每一次进入，都与能源系统的变革，特别是能源技术的进步有关。在严峻的资源环境挑战之下，人类通过能源技术进步、技术融合改变传统的能源生产和消费方式是大势所趋，这股潮流也是不可阻挡的。