能源是人类社会和经济发展的物质基础。随着传统化石能源逐渐枯竭和全球环境污染问题日益加剧，能源互联网作为第三次工业革命的核心，是实现以可再生能源逐步替代化石能源，使得能源消费结构向低碳化方向转变，建立绿色、可持续能源利用体系的有效途径，引起了各国政府及学者的高度关注。

作为新一代更为集约、环保、可持续的能源利用模式，能源互联网的发展与人类的生活和社会、经济的发展息息相关。能源互联网是能源领域与自动控制、信息处理、网络通信等领域深度融合的产物，其可以被理解为以电力网络、热力网络、天然气网络及交通网络等复杂网络为物理实体，以能源技术与先进控制技术、智能优化技术及信息处理技术等为实施手段的一种新型开放式能源生态系统，可实现可再生能源的高效利用，提高可再生能源在一次能源生产和消费中的占比，其发展历程如图1.10所示。20世纪70年代，在世界游戏模拟大会上，巴克敏斯特·福乐最早提出“全球能源互联网战略”这一概念，他认为实现这一战略是能源最高优选；1986年，彼得·迈森创立了全球能源网络学会，该学会特别关注国家与大陆之间的电力传输网络连接，利用季节性变化、气候变化和日照变化等的差异收集再生能源，以供全球使用；以上仅仅是一些未来能源系统的发展愿景，缺乏具体的实施步骤。

直到2004年，《经济学人》杂志刊登了一篇题为Building the Energy Internet的关于能源互联网的文章后，各国研究者才正式开始了对现代能源互联网的研究；2008年，由美国国家科学基金会资助的美国北卡州立大学未来可再生电能传输和管理（Fatare Renewable Electric Energy Delivery and Management，FREEDM）中心指出，为实现大规模分布式可再生能源及分布式储能设备的即插即用，应将电力电子技术和信息技术引入电力系统，通过能源路由器等能源互联网中核心的电力变换、智能控制设备，在未来配电网层面实现能源互联网理念；同年，德国联邦经济和技术部提出E-energy理念和能源互联网计划，以新型的信息通信技术（ICT）通信设备和系统为基础，在六个城市试点不同侧重点的智能电网示范项目，来应对日益增多的分布式电源接入及各种复杂的用户终端负荷需求；同年，三度普策利奖得主托马斯·弗里德曼在《世界又热又平又挤》一书中专门对能源互联网进行讨论；2011年，杰里米·里夫金在《第三次工业革命》中提出能源互联网是第三次工业革命的重要标志，其主旨是在兼容传统电力系统的基础上，利用互联网技术实现广域内大量分布式电源、储能设备及负荷等的协调控制，构建一种能够满足用户多样化能源需求的新型能源体系网络，从而实现绿色电力的共享，减少化石能源的使用，解决能源危机与环境污染问题；第三次工业革命和现代能源互联网迅速引起我国国家领导人和从业者的关注；2015年，国家电网公司董事长刘振亚提出：要以特高压电网为骨干网架，构建全球范围内互联的坚强智能电网——全球能源互联网，加快实施“两个替代”，实现绿色清洁能源在全球范围内合理、高效、优化配置；同年，国务院总理李克强在第十二届全国人民代表大会第三次会议的政府工作报告中提出：“能源生产和消费革命，关乎发展与民生。要大力发展风电、光伏发电、生物质能……”，同时提出“互联网+”发展计划，其为未来能源资源配置利用模式提供了发展方向，引领能源互联网发展成为具备“互联网+”特征的能源共享网络；国家主席习近平也在联合国发展峰会上宣布：“中国倡议探讨构建全球能源互联网，推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求”，向世界彰显了中国欲探索环保、绿色、低碳的能源发展新道路的智慧和决心。(www.daowen.com)

图1.10 能源互联网发展历程

作为下一代能源系统，能源互联网的发展引起欧盟、美国、中国等世界各国研究人员的持续关注。以下从能源互联网的基本定义进行研究，进而分析能源互联网的特点，探讨其与智能电网、微网及泛能网的区别，为进一步总结归纳能源互联网的系统结构、提炼能源互联网的相关控制问题奠定基础。