能源互联网的功能具有以下六大特征：
分布性。煤炭、石油、天然气、水电、核电、可再生能源等等各种能源品种，为了得到最大效率的使用，都需要建立生产、收集、转换、存储和使用的网络，这些能源网络作为能源互联网的一个个局域网，分布范围广泛，规模大小不一，但从较大范围看，都构成能源互联网的一个节点。
互联性。各种范围的各个分布式能源网络，并不能全部保证自给自足，需要相互联接才能进行能量交换，满足能量供需平衡。能源互联网除了满足各类能源接入要求外，更主要是将分散的能源网络互联起来，实现能量交换，充分体现人人贡献、人人享有的互联网理念。
开放性。能源互联网是一个完全开放自由的网络，企业、家庭、个人，生产、消费、运营，一次能源、二次能源，集中式能源、分布式能源，化石能源、非化石能源等等各类能源主体，只要符合能源互联网接口标准，可以达到完全的即联即用，就都可以随时并网、随时离网，自由享有能源互联网的各种功能。
平等性。分布于能源产业链上各个节点的各类能源主体，都不分等级，地位平等地接入能源互联网，每一个节点都同等重要，将打破以传统特大、超大能源企业为中心的能源版图，构建大规模与分散并举的能源格局，以此逐步去除能源产业的垄断，以P2P众筹的方式，实现人人平等的理念。
转换性。在能源互联网中，能量主体可在风能、太阳能、电能、热能、化学能、水能等等多种形式之间相互转化，任意按使用需求变换为合适的形式;能源供应方与消费方的身份也能够根据需要随时进行转换;信息、能量与能源之间也能够随时转换。
便利性。能源互联网体现了简约极致的机制，网络上的任何主体与客体、时间和空间都被打破，取消了能源集中统一再分别配送的过程等一切不必要的环节，充分实现了去中心化，生产和消费的主体能够直接点与点对接，随时生产、随时并网、随时消费、随时转换、随时消费。
3能源互联网的建设思路、关键技术与实施步骤
打造能源互联网，是当前能源革命的核心任务。推进能源互联网建设，必须将其与能源革命有机结合，立足现实基础、着眼未来目标，厘清建设思路，突破关键技术，明确实施步骤，确保能源互联网的建设效率与效果，兼顾近期与远期的功能实现。
3.1 能源互联网的建设思路
能源互联网的发展和建设是个复杂的系统工程，应该从能源新技术、能源新形式、能源新业态、能源新制度四个方面着手，技术是基础，形式和业态是自然延伸，制度是保障。在能源互联网的实施路径中，首先要解决的是能源技术问题，必须要以能源新技术的突破为基础，才可能催生出能源新形式，也只有在能源新技术与新形式的结合发展进程中，才会自然衍生出能源的新业态，逐步构建和完善一系列能源新制度体系，保障能源互联网建设及其功能实现，进而加速能源革命的进程。
开发能源新技术。首先要立足于能源的生产、存储、转换、传输、调度和消费等，大力开发能源新技术，如高密度大容量储能技术、远距离无线输能技术和分布式可再生能源并网技术等。其次要大力促进能源技术与新一代信息技术、材料技术、生物技术等融合，积极发展能源大数据、能源云计算、能源网络安全、能源物联网等能源信息技术，人工光合、陶瓷电池等能源材料技术，以及微生物驱油、微生物产气等能源生物技术。
创立能源新形式。主要分为传统能源形式的新型利用、新兴能源形式的推广利用和未来能源形式的前瞻研发三大类。如煤炭高温热解等清洁安全利用;风能、光伏、光热等高效稳定利用;可燃冰、页岩油(气)、氢，以及与石墨烯、多晶硅、钍、钪等与新材料结合的能源新形式的推广利用等。根据未来能源发展趋势，还需要积极探索未来的能源新形式，争取获得革命性突破、产生颠覆性效果。
培育能源新业态。主要分为新型组织模式、新型商业模式、新型服务模式三大类。一是新型组织模式，如虚拟电厂等，每个能源互联网的自治主体由能量管理系统监督和控制，通过电脑运算的操作规划，就可以成为具有巨大发电潜力的虚拟电厂。二是新型商业模式，如开展基于光热电化耦合系统的智慧能源城镇(社区、园区)建设，基于互联网技术的能源交易平台、能源网络金融等。三是新型服务模式，如能源网上一键自由按需购买及退货，订单式生产传输，基于大数据的用能咨询、能效产品销售、节能解决方案、O2O商业消费等。
构建能源新制度。主要分为催生型的新制度与适应性的新制度两大类。催生型的新制度具有开创性与先见性，能够使能源互联网按照预定规划平稳快速发展，催生和引领各种能源新技术、新形式、新业态，如出台《能源法》和能源互联网相关法律法规配套体系，完善各种相关支持性政策体系，建立能源互联网统一遵守的新标准等。国际标准化组织ISO/IEC日前发布的全球首个能源互联网国际标准IEEE1888，由中国自主创新，解决了能源互联网最重要的入口问题，今后还需要建立更多联接标准、数据标准、传输标准、安全标准等。适应性的新制度是指随着能源新技术、新形势、新业态的出现，必须改革和完善现有制度，如建立共同遵守的能源互联网规则，打破现在各自为政、条块分割的能源数据壁垒，实现全国能源数据共享，形成能源大数据基础，建立服务性能源管理新机制和竞争性能源市场新机制等。
3.2 能源互联网的关键技术
当前，能源互联网的信息流功能借助互联网技术已初步实现，能源流功能借助物流网技术也基本具备，面临的最大难题在于如何实现能量流的接入统一、转换及时、传输自由、存储方便、使用安全。实现上述目标，需要努力攻克和掌握以下六大类关键技术：
能源接口技术。能量的自由接入与接出，需要将其转换成能源互联网的统一形式，制定标准的能量信息格式，以提高流通效率。必须逐步完善能源互联网中各类型设备以及信息、数据、能量、能源接口标准以及信息传输协议，从而保证能源互联网中信息流、能量流与能源流的互联互通。
能源转换技术。能源互联网将化石能源、太阳能、风能、地热能、生物质能等各种形式的能源都汇聚融合在一个统一的网络平台中，必须大力发展能源转换技术，才能保证能够根据消费需求，将之即时转换为电、冷、热等方便、直接的能量形式。
能源传输技术。能源互联网必须建立强大的能源互通网络，以能源路由器、传感器等组成的物联网为基础，加上大数据、云计算的应用，实现能源互联网在时间、空间上的三维自由传输。现阶段的能源传输受距离限制成为能源发展的瓶颈，必须大力发展能量大规模传输、双向传输、无线传输等技术，解除地域或环境限制。
能源存储技术。能源互联网的重要目标是解决风能、太阳能等可再生能源的随机性、波动性、间歇性问题，形成友好型电源与电网关系，能源存储技术是能源互联网功能能否实现的关键支撑技术。必须大力发展压缩空气储能、电化学储能、超导磁储能等新兴储能技术以及钠硫电池、液流电池、锂离子电池、超级电容器、飞轮等储能设备和产品。
能源平衡技术。能源互联网要在全网范围内，完成不同地区、不同种类、不同形式能源并网和能源离网的优化平衡，必须大力建设能源路由器等能源平衡技术。通过高效的传输装置、转换装置、路由装置等，实现能源高效低耗的最优传输和调配，这也是能源互联网的基本功能要求。如通过能源IP地址实现大电网、微电网之间的对接，从而使大电网与微电网、微电网之间的稳定能量传输成为可能，彻底改变供需结构，实现能量双向传输。
能源安全技术。能源互联网必须保证信息流、能量流、能源流在各个环节中的安全，必须要针对节点异质、链路异构、网络拓扑复杂、容易遭受攻击的特性，积极研究网络安全接入以及网络安全防护等各种关键技术，增强能源互联网抗风险、抗攻击、抗故障的自防自纠自愈能力。
3.3 能源互联网的实施步骤
能源产业天然具有互联网的初级形态，油气管网具备简单原始的网状结构，电力网络也已初具能量传输体系，而广泛使用的互联网也已经实现了各种信息的流动。下一步需要解决的，是如何在传统网络基础上，实现信息流、能量流、能源流“三流合一”，让流动更畅通、范围更广泛、生产更清洁、使用更便利。整体来看，能源互联网的推进方式，应当是从小规模到大范围，从简单到复杂，从实验到示范，再到成熟推广。
夯实基础阶段。联接电器、汽车、电脑、手机、供暖、分布式能源等各种能源终端设备，不断扩充能源互联网节点，汇总各级各类节点信息，建设能源大数据，运用能源云计算，初步实现能源互联网的信息流功能。提高电网智能化水平，将各种能源大部分转化为能够直接利用的能量如电力、热能等，初步实现能量流功能。夯实能源物联网，提高直接使用的石油、天然气、煤炭等物流使用效率，初步实现能源流功能。在这一阶段，能源互联网的建设目标是争取具备信息流、能量流和能源流的初级功能。
持续推进阶段。在信息流、能量流、能源流都实现初级互联的基础上，再进一步与“人”联接，以人为中心，从人的需求出发，用大数据、云计算技术，使用户、能源、设备之间实时交互交流，每一时刻每一环节的信息数据即时传输、即时分析，保证科学供给、动态调配、合理消费，在此基础上逐步形成多层次、多功能的能源互联网。同时，在新制度保障下，在各个环节和节点增加技术措施，不断强化互联网与能源之间的高效联动，实现能源互联网产业化，从而进一步促进能源新技术、新形式、新业态的形成。
充实完善阶段。高度实现能源开发利用的清洁化和低碳化、分布式与自主性。在能源互联网体系下，能源完全以人为本，全过程智能可控，运行效率大幅提高，能源的清洁低碳需求也将获得极大的尊重。在能源开发、传输、转化和消费过程中逐步引入拟人脑智慧功能，逐渐过渡到智慧能源的高级阶段。
4从能源互联网到智慧能源
“互联网+”时代，为推动能源革命提供了难得的历史机遇。能源互联网的初步建成将成为能源革命取得实质进展的重要标志，表明能源革命与信息技术及工业技术深度融合并走向成熟。同时，能源形式的改进更替与文明形态的演进转型紧密关联，能源革命的最终目标就是要顺应文明形态转型的要求，构建一种从自然到自动，从智能到智慧的全新能源形式。在能源互联网形成与发展过程中，人类的能源形式将逐步由大规模、集中式的化石能源向微型化、分散式、智能化的可再生能源过渡，人类社会的文明形态也将逐步由信息文明向生态文明转型。
要让能源的全产业全环节都充满智慧，打造能源互联网是当前能源革命要迈出的第一步，也是进入智慧能源新纪元的重要里程碑。可以预见，随着能源互联网的不断发展和能源革命的不断推进，能源技术不断突破，能源制度不断完善，各类技术、制度将与能源完美融合于一体，能源互联网不仅可以满足清洁、安全、经济、高效和持续要求，而且也必将遵循人类文明演进的新趋势和新要求，逐渐“进化”出自组织、自检查、自优化、自适应等类似于人类大脑的强大智慧功能，开启智慧能源的全新时代。
作者：
刘建平，国家能源局发展规划司;
杨健，河北大学经济学院;
刘涛，清华大学能源互联网创新研究院;
陈铮，电力规划设计总院。
