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摘要：作為第三次工業革命核心，能源互聯網的提出和發展必將對能源資源開發、配置等產生重要影響。理論研究發現：第一，能源互聯網會帶來電力供應主體的大幅增加，從而降低電力價格，增加消費者以及整個社會的福利。第二，借助能源大電網和特高壓技術，能源互聯網可以實現能源的跨區域轉移，而能源互聯網儲能技術的發展，可以實現能源的跨時期配置。第三，能源互聯網衍生的共享經濟，能夠實現閑置能源的最大化應用，有助于緩解能源市場上信息不完全問題，讓能源買賣雙方更有效地達成交易。第四，能源互聯網有助于實現從化石能源到清潔能源的轉變以及大規模的電能替代，實現能源結構的轉變。第五，能源互聯網具有明顯的網絡外部經濟性，能夠提高能源市場產品的多樣化并擴展能源市場發展的深度。本文研究的重要政策啟示是：發展能源互聯網可以顯著優化能源資源的配置，是解決我國能源問題的重要途徑。

關鍵詞：能源互聯網；共享經濟；能源結構；資源配置

一、引言

能源是經濟社會的“血液”，是人類生存和發展的重要基礎，也是維持社會經濟運行的動力，歷史上每一次工業革命都離不開能源使用類型和方式的革新，正是這一革新推動著人類社會的發展與進步。然而，隨著工業化和現代化的飛速發展，在迄今不到三百年的時間里，地球所蘊藏的煤炭、石油和天然氣等化石能源已被人類消耗近半，且消耗的速度仍在不斷加快。在人類大量消耗化石能源的同時，化石能源燃燒引發的霧霾，也正以前所未有的形勢嚴重威脅到人類自身的健康。能源消耗的不斷增加、環境的持續污染、全球氣候的快速變化、現有架構局限和矛盾的凸顯，所有這些都預示著人類二百多年來傳統的能源生產和消費方式難以持續，推動能源進行新一輪革命勢在必行。2015年9月，中國國家主席在聯合國發展峰會上發表了有關構建全球能源互聯網的重要講話，旨在倡導構建全球以電力為核心的能源網絡，推動電力能源的高效綠色利用，滿足全球不斷增長的用能需求。這一觀點是對傳統能源發展觀的歷史超越和重大創新，開啟了世界能源發展的新格局。全球能源互聯網是能源互聯網空間范圍的進一步外延，讓能源交換、能源傳輸、智能服務、信息交互與市場交易等多個階段和產業融為一體，是代表人類未來區域和全球能源網絡的基本形態。因此，作為第三次工業革命核心，能源互聯網的提出和發展必將對統籌能源資源開發、配置與利用產生重要影響，對保障能源安全、高效、清潔供應，促進經濟和社會可持續發展具有重要意義。資源配置是經濟學研究的核心，在我國，面臨能源需求不斷上漲和迫切轉變發展方式的雙重任務下，研究能源互聯網對資源配置的影響無疑具有很強的時代價值和意義。如果能通過本文的分析和研究，從理論上闡明能源互聯網對資源配置的影響，將對優化中國能源的資源配置、提高能源利用效率提供重要參考和啟示，有利于找到能源轉型發展的重要突破口。因此，本文的研究既具有一定理論價值，又具有重要的實踐意義和時代內涵。本文的邊際貢獻在于：（1）把能源互聯網這個具有較強技術性的工科領域與經濟學這一人文社會科學領域結合起來進行交叉研究，實現不同學科研究領域的交叉與融合；（2）能源互聯網作為一個新興領域，從2013年才開始進入學者的研究視野，其對經濟方面影響的分析還非常缺乏，對資源配置的分析更是鮮有涉及，而資源配置卻是經濟學研究的核心問題，本文初步闡釋了發展能源互聯網具有的資源優化配置效應，揭示其中的具體理論機制。

二、能源互聯網概念與文獻綜述

1.能源互聯網的概念與特征。（1）能源互聯網的概念能源互聯網是一個新興的概念，是在經濟社會與科學技術不斷發展的基礎上產生的，其本身具有一定的復雜性。目前，世界范圍內對能源互聯網的概念并沒有一個統一的定義。學術界相對比較集中的一種觀點認為，能源互聯網是綜合使用各種先進的電力技術、信息技術和智能管理等技術，借助互聯網的信息優勢充分收集各個用戶的能源信息，借助大數據、云計算等先進技術和高智能優化控制軟件指導能源網絡的運行調度，使智能電力、熱力和天然氣等網絡控制性的能源節點互聯起來，最終建立能量信息和物流等多向流動的共享網絡。能源互聯網全部功能在現有的技術水平下還難以全面實現，但是實現跨區域、跨國的全球能源互聯互通與大范圍能源的優勢互補已是未來大勢所趨。（2）能源互聯網的特征能源互聯網具有開放、平等、互動、共享等方面的本質特征。從能源互聯網內部結構看，能源互聯網兼顧著電網、熱網、天然氣網、石油管道、信息網等多個能源網絡，能夠充分、有效的利用傳統能源和新型分布式可再生能源，滿足終端用戶多樣化的能源需求；從能源互聯網的運營角度看，能源互聯網能提供能源供給者與消費者實時互動、相互競爭的能源市場；從消費者角度看，能源互聯網為消費者提供公共能源交換和共享平臺，既讓消費者能夠充分表達自身意愿，又能滿足消費者的各種意愿。由此得出，能源互聯網同時還具有可再生性、分布式、互聯性、開放性、智能化的內容特征。2.能源互聯網研究綜述。Rifkin（2011）在其出版的《第三次工業革命中》中提出能源互聯網的概念，認為能源互聯網將是第三次工業革命所要實現的重要內容。因此，Rifkin被學者們尊稱為“能源互聯網之父”。DarrenK.等（2017）從能源路由器的角度研究能源互聯網問題，認為能源互聯網是建立在新一代智能電網基礎上的，新一代電力系統將包含大量可再生能源，能從根本上改變能源管理模式。黃勤（2014）從個體用戶在能源交易中扮演的角色視角定義能源互聯網，認為能源互聯網能夠使個體用戶的潛力得到充分發揮。董朝陽等（2014）給出了能源互聯網的初步定義，認為能源互聯網是互聯網技術與可再生能源技術的結合，是分布式可再生能源的大規模利用，能夠促進能量信息流和交通流耦合而成的復雜能源多網交流體系。曹軍威，楊明博等（2015）對能源互聯網的理解更傾向于在電網的基礎上進行多種能源的傳輸和使用。此后研究能源互聯網的專家學者，都基本是從工程技術層面進行分析，從經濟學方面研究的相對缺乏。隨著能源互聯網的不斷發展，學者們對其關注程度也日漸提高，通過對國內外相關文獻的回顧，現有的研究主要存在以下不足：能源互聯網作為第三次工業革命的核心，還是一個比較新生的事物，能源互聯網的發展還處于探索階段，學者對其的研究才剛剛開始，從經濟學的角度探討能源互聯網經濟效應的文獻還相對稀缺。為了加快清潔能源的使用，解決人類面臨的能源問題，亟須從理論上闡述能源互聯網對能源配置與利用等產生的深遠影響，彰顯能源互聯網的優勢，從而樹立發展能源互聯網的信心。

三、能源互聯網影響資源配置的理論分析

資源配置作為經濟學研究的核心，資源配置是否合理、是否最優將對一個經濟體的資源利用效率產生決定性影響。因此，優化資源配置，不僅涉及資源在不同個體之間的優化，還包括資源在時間、空間、總量與結構上的優化配置。基于理論的分析，本文考察能源互聯網的發展能否改善資源配置，以及會通過哪些渠道和機制產生對資源配置的影響，全面考察能源互聯網的資源配置效應。1.能源互聯網帶來能源供給主體增多的資源配置效應。傳統上電力商品是同質商品，為了論證能源互聯網帶來能源供給主體增多的資源配置效應，本文構建了壟斷、雙寡頭、N個電力供給企業在古諾競爭情況下的博弈模型。限于文章篇幅，這里省略模型只介紹模型的核心結論：隨著電力供給主體的增加，從電力的壟斷廠商，到雙寡頭廠商，再到N個（N>2）廠商，市場的均衡電力價格趨于不斷下降，消費者福利趨于不斷增加，社會總剩余趨于不斷增加。能源互聯網的發展，能夠讓能源生產者和能源消費者融合為一體，二者可以實時相互轉化，大幅度提高能源供給者的數量，個人、群體都可成為能源互聯網上能源供給的一員。因此，博弈模型納什均衡的結果預示：能源互聯網的發展，會帶來電力市場上供給主體的大幅度增加，這有助于降低市場均衡時的電力價格，改善資源的配置，實現社會福利和消費者剩余的增加。同時，能源互聯網帶來的改變，可以真正讓電力實現資源的市場化配置，形成近似完全競爭的市場，這同樣會提高資源的配置效率，改善社會的福利狀況。這一結論也為我國堅定不移地發展能源互聯網提供了理論支撐。2.能源互聯網帶來能源時空轉移的資源配置效應。能源互聯網，從根本上解決的是可再生清潔能源在空間地理、時間分布上的配置問題。受地理位置、自然氣候、地形地貌、經濟發展等因素的影響，不同區域內必然存在能源發展不均衡的情形。有的地方能源充裕卻缺乏用能負荷，能源得不到充分利用，出現能源閑置；有的地區能源需求大但缺乏能源的有效供給，出現能源供給不足、影響經濟發展的情況，空間上能源中心與負荷中心的逆向分布導致資源配置的不合理。即使在同一個地區，一天中不同時間用能負荷也存在較大差異，白天用能負荷大，夜晚用能負荷小，這樣便出現能源在空間和時間上的錯配，這顯然會導致資源配置的不合理和資源利用效率的低下。（1）能源互聯網實現能源跨區域轉移有利于優化資源配置我國是典型的能源資源富集區和負荷中心逆向分布的國家。我國能源分布格局呈以下特點：煤炭資源主要集中在華北、西北地區，而中國的電力消費和發電裝機主要集中于華北、華東和華南地區（即發達沿海地區），火電機組與煤炭資源呈嚴重的逆向分布格局；而可利用發電水資源主要集中在西南、華中地區，水電裝機分布與負荷中心也不一致；油氣方面，同樣也出現了較嚴重的資源與負荷中心的逆向分布。伴隨經濟快速發展和能源消耗快速增長，區域內部能源資源和電力負荷分布不均的矛盾將日益尖銳。對于滿足能源稀缺地區的能源需求，實施能源資源集中化、規模化開發，實現能源統籌優化配置，提高能源生產、傳輸、存儲、利用效率的需求已迫在眉睫。如何構建高效的跨區域能量傳輸通道，成為優化能源資源配置的重要途徑和選擇。能源互聯網中的智能電網作為多能耦合互補的核心樞紐，以其完善的體系架構和極強的拓展性，成為最具優勢的跨區域能源傳輸工具和通道。以特高壓柔性輸電為代表的先進輸電技術，已經成為構建能源互聯網的重點。特高壓柔性輸電可以有效提高遠距離大容量能源輸送效率（輸送容量大、輸電距離遠）、減少能源輸送損耗（單位損耗小）、降低能源輸送成本（輸送成本低），在孤島供電交流系統互聯、大規模風電場并網等方面具有明顯優勢，可實現跨區域能源高效傳遞和能源統籌優化配置。能源互聯網在未來將突破空間地理約束，讓清潔能源、化石能源實現跨區域高效利用，在全球能源配置中將發揮重要作用。中國是全球最大的能源生產國與消費國，能源需求在未來一段時間還將持續保持增長。在中國能源資源與負荷中心呈逆向分布的背景下，發展能源互聯網可以將相隔千里的太陽能、水能、風能聯系在一起，資源的空間距離不再成為資源傳輸和配置的障礙，不同可再生能源形式都能夠得到充分利用。可以說，能源互聯網高效架起了能源中心和負荷中心的橋梁，通過智能化的配電系統精確配置到每個消費終端用戶，實現了能源跨區域大范圍的轉移，這大大提高了資源配置效率，實現了廣域范圍內的資源優化配置（2）能源互聯網的儲能裝置優化了資源配置儲能是清潔能源發展必不可少的重要環節，對于能源互聯網能源統籌、優化、配置，提高能源利用效率具有積極的促進作用。在能源生產環節，儲能裝置是清潔能源并網的緩沖區。清潔能源是能源互聯網的主要供給來源，但風能、太陽能為代表的清潔能源發電具有間歇性和波動性，大規模接入勢必對電網穩定性產生沖擊，儲能裝置的引入可以有效解決清潔能源處理不穩定難題，從而提高電能質量，維護電力系統穩定性。分布式儲能系統具有配置靈活，單個項目投資低，與用戶實際需求貼近等一系列優點，可與分布式光伏發電、削峰填谷、電費管理需求響應等密切聯系。大型分布式儲能項目在利用峰谷價差節省電費開支為主要目的，同時兼顧提供光伏利用水平，參與需求響應、延緩電力系統改造升級、參與電力輔助服務等收益點。在工商業用電峰谷價差較大的地區，利用儲能削峰填谷，可以節省電費的投資回報期，儲能在工商業領域的應用已經展現出良好的經濟效益。電力系統中的儲能技術的應用，可以改變電能生產、輸配和消費必須同步完成的傳統模式。儲能技術將涉及未來智能電網建設的各主要環節，必將是能源互聯網的重要組成部分。同時在接納風電、太陽能發電等間歇性新能源入網方面，儲能技術發揮著至關重要的作用。在能源傳輸環節，儲能裝置是削峰填谷的蓄水池，用電晝夜峰谷差異導致發電機組夜間利用率低下，造成能源浪費，儲能裝置的引入可以將夜間電量儲存至用電高峰時使用，這可大幅度提高發電機組整體利用效率，增加總電能供應量。在電能消費環節，儲能裝置是用戶存儲電能的私人倉庫。在需求側引入儲能裝置，可以為用戶提供高質量不間斷供電電源。此外儲能還是實現需求側管理、平滑負荷、調整頻率、補償負荷波動的有效手段。儲能技術的重要價值還具有節約能源、減少建設投資以及保證電力系統安全等方面的作用。因此，能源互聯網儲能技術可實現能源的跨時期配置，可在電價低谷時段向儲能系統充電，在電價高峰時段，儲能系統向本地負荷放電，實現通過低買高賣、套利或者減少本地電費支出等方式，提高單位能源價值，提高資源利用效率，優化能源資源的配置。33.能源互聯網的信息優勢帶來的資源配置效應（1）能源互聯網衍生的共享經濟優化了資源配置能源互聯網是采用互聯網思維與理念來發展能源行業，變革能源供給、消費的各個方面。如果說智能電網還只是在傳統電網架構上，使用智能化和信息化的手段提高電力設備的利用率、電能服務質量、電網安全可靠性以及可再生清潔能源的接入等問題的話，那么能源互聯網與其根本區別在于能源互聯網采用信息互聯網的技術、理念和方法，實現能源行業領域架構的根本重大變革，讓能源可以像互聯網信息共享那樣，實現能源領域的開放共享與交換共享。能源互聯網的核心價值是互聯共享，即各參與主體無差別對等互聯和能源共享，“四流”高度融合，能源供需雙向互動，各參與主體間多項互動，保證清潔可再生能源以及分布式能源的大規模接入并網，滿足電力等用能個性化需求，提高需求側管理精細化水平，推動區域內多種能源的協調互補和高效配置，進而通過區域互聯實現廣域互聯共享和能源優化配置。能源互聯網不僅可以實現能源資源的共享經濟，還可以實現電動汽車、數據信息的共享，通過共享可以將閑置的能源重新分配，提高能源資源的利用率，優化資源的配置。（2）能源互聯網緩解信息不完全優化了資源配置在能源行業中，市場是否有效以及對能源資源的配置是否有效率，也與能源市場的參與主體獲取信息的能力高度相關。從整個產業鏈上看，從能源生產到能源利用的整個階段，能量流動、信息流動和價值流動三者都是緊密聯系、彼此耦合、相互影響的。能源交易雙方的信息不完全，既不利于實現能源資源的優化配置，也不利于能源使用效率的提升。能源互聯網將信息互聯網技術及其思想大范圍引入到能源行業，促進能源互聯網內部設備信息的交互，顯著提升能源市場的信息充分度、透明度，極大緩解能源市場上的信息不完全問題。借助于能源互聯網的信息優勢，能源生產、能源消費實現雙向互動，減少了信息的不對稱，可以為能源消費者、生產者提供一個交易平臺，極大提高能源生產和消費的交易效率，讓能源交易接近于社會最優的社會均衡點，達到能源生產與消耗的最優化配置，實現能源交易的帕累托最優，從而提升能源市場的資源配置效率。而且通過能源大數據的挖掘指導能源的運行，并實現以用戶為中心的能源供給，也可以更好地促進能源消費，實現能源資源的優化配置。44.能源互聯網實現能源結構轉化的資源配置效應（1）能源互聯網帶來從主要依賴化石能源到清潔能源的轉變能源互聯網以可再生的清潔能源為主導，因此，能源互聯網必然有助于實現社會能源結構從傳統化石能源向清潔能源的轉變。從世界長遠角度看，化石能源的儲量是有限的，開發成本也將隨著開發難度的增大而提高，必須尋求能源開發的突破口。而全球清潔能源儲量巨大，水能、太陽能、風能等清潔能源均可再生，理論可利用量遠超人類社會全部的用能需求。近年來隨著清潔能源相關技術的不斷發展和成熟，借助能源互聯網，清潔能源的大規模開發已經提上日程。目前，清潔能源已經成為增長最快的能源品種，隨著能源互聯網的發展，清潔能源將逐步成為主導能源，實現從化石能源到清潔能源的配置，大幅度提高清潔能源的使用效率。特高壓柔性電網將相隔千里的太陽能、水能、風能等清潔能源聯系在一起，使得東部沿海城市的海上風能及潮汐能、西北地區的太陽能、西南地區的水能都能夠得到充分利用，并通過能源互聯網傳輸到能源需求中心。各種分布式電源廣泛分布在各個城市和鄉村，以清潔能源為特征的能源生產革命將在全國以及全球興起、發展、壯大。屆時到2050年，清潔能源占一次能源消費比重將提高至80%，成為世界主導能源（劉振亞，2015），實現社會資源從化石能源到清潔能源的配置，優化能源結構。（2）能源互聯網帶來的電能替代實現能源結構的重大轉變能源互聯網是以電力為核心，以電能、智能電網為基礎。因此，發展能源互聯網將優先發展電力、電能，實現電能替代。電能替代是指在能源消費上以電能替代煤炭、石油、天然氣等化石能源的直接消費，提高電能在終端能源消費中的比重。與其他能源品種相比，電能的終端能源利用效率最高，可以達到90%以上，且傳輸便捷、使用過程清潔無污染，電能還可以實現多種形式能源的相互轉化，所有一次能源都可以轉化為電能。隨著特高壓輸電技術以及智能電網技術的快速發展，光伏發電、風力發電等新型能源發電逐漸代替了火力發電。以特高壓為基礎的堅強智能電網，實現了不同城市之間的能源互聯，可再生能源的大規模跨區輸送，和以電代煤、以電代油、電從遠方來的美好愿望。依托成熟的信息通信技術和電子電力控制技術，各種形式的新能源和可再生能源并入大電網，確保了分布式電源的大規模接入，實現了電從身邊來的新局面。在能源互聯網的發展期，將長期存在以電為核心，電、氣、熱等多種能源網絡接口和互聯等能源形式協調互補的發展格局。電力的傳輸配送過程，本質就是能源資源優化配置的過程，實現電力替代將在很大程度上提高能源配置效率，優化能源消費。除以上能源互聯網存在的資源配置效應外，能源互聯網還存在顯著的網絡外部經濟性。網絡的外部經濟性是指隨著網絡規模的不斷擴大，可以使每個網絡用戶都能獲得更大的收益。能源互聯網跨區域大范圍的互聯互通有利于在更大范圍內進行資源的優化配置，有利于區域內更好的獲取網絡外部經濟性。電力領域的網絡作為一種特殊的網絡，其外部經濟性更為特殊，主要表現在以下方面：第一，隨著電網區域規模的擴大、網絡密度的加強，可把原有相鄰的相對較小規模電力網串連起來（互聯），這樣可以形成各局部小電網互為安全備用容量（類似于保險），從而可以很大程度上減少社會總的備用容量，這樣就可以大幅度消減全社會整個裝機容量，進而大大降低建設電站（電源）的設備投資；第二，隨著區域電網規模的擴大，有利于電力系統的負荷調整，獲得更多的錯峰、調峰的自由度以及事故的備用資源等；第三，電網規模的擴大，可以跨流域跨區域調節各種能源，為在更大范圍、更高幅度內進行電力調度、提高電網效率提供了空間，可以獲取電網更大的經濟效益。因此，能源互聯網可以更好地發揮電網的網絡外部性，可以更大范圍內優化能源資源的配置。能源互聯網還能顯著地提高能源市場產品多樣化，促進市場深化，擴大能源市場交易的規模。在能源互聯網時代，電力市場可以逐漸形成產品多樣化、消費個性化的形式，這種需求形式很可能迅速演變為能源消費的主流形式，并直接體現出消費者明顯迥異的異質性消費特征。在這種消費模式下，消費者既可以選擇消費水力電能，也可以選擇消費生物燃料電能、化石燃料電能等其他能源形式。這樣能源互聯網就可以滿足能源消費者異質性的能源需求，滿足多樣化的電力消費特點，更好地促進電力市場的發展，實現多能源的優化配置。此外，能源互聯網還能顯著地擴展能源市場發展的深度，實現更大程度上能源資源的優化配置。在能源互聯網發展背景下，多樣化的需求類型大大刺激了能源互聯網多種產品的生產和交易，從而真正形成能源的長尾市場形式，有效拓展能源市場的發展深度，優化資源配置。

四、結論與政策啟示

我國傳統以化石能源為主的能源結構問題日益突出，而能源互聯網作為第三次工業革命的核心，將對能源的資源配置發揮重要的作用。本文通過理論分析，研究了全球快速崛起的能源互聯網對資源配置產生的重要影響，以期為我國發展能源互聯網提供理論支撐和文獻支持。本文的主要研究結論如下：（1）在能源互聯網帶來能源供給主體增多的資源配置效應中，發現能源互聯網的發展會帶來市場上電力供給主體的增加，這會帶來電力價格的下降，增加消費者的福利以及整個社會的福利。因此，能源互聯網可以通過能源供給主體的增加顯著改善資源的配置，起到優化資源配置的效應。（2）在能源互聯網帶來能源時空轉移的資源配置效應中，研究發現，能源互聯網借助能源大電網和特高壓柔性技術，可以實現能源跨區域的轉移，把能源從豐裕地區轉移到稀缺地區，這在空間上優化了能源資源的配置；而能源互聯網的儲能裝置，可以實現能源的跨時期配置，從而優化能源資源在時間上的配置，這也提高了能源資源的使用效率。（3）能源互聯網的信息優勢和交易平臺衍生出的共享經濟也優化了資源配置。能源互聯網架起了能源需求者和能源生產者的橋梁，這使得部分能源消費者可以把自己暫時閑置的一部分能源，借助能源互聯網分享給那些能源需求者，實現閑置資源最大化的應用；能源互聯網還能緩解能源市場上信息不完全問題，讓能源買賣雙方更有效地達成協議，優化資源配置。（4）能源互聯網具有能源結構轉化的資源配置效應，實現大規模的電能替代，將推進從主要依賴化石能源到清潔能源的轉變。（5）能源互聯網具有其他途徑的資源配置效應，如具有明顯的網絡外部經濟性，可以提高能源市場產品的多樣化并顯著地擴展能源市場發展的深度等，這都在一定程度上有利于能源資源的優化配置。本文通過理論分析，揭示了能源互聯網對資源配置產生的巨大效應。啟示我們，要重視能源互聯網對我國能源供給與能源消費的革命性意義。能源互聯網對我國優化能源資源配置，提高能源利用效率具有重要積極影響。尖銳的能源供給-消費逆向分布的緊迫性，以及發展能源互聯網的優勢和緊迫性都要求我國重視能源互聯網關鍵核心技術的開發，加快能源市場化的改革步伐，完善能源互聯網的發展機制，以解決我國目前面臨的能源資源問題，讓能源互聯網發展的春天早日到來。

作者:楊錦春 劉慧 單位:鹽城新奧燃氣有限公司