人類后石油時代低碳節(jié)能的載體和路徑是什么?在光時代的LED技術成熟的今天,在IT云計算、物聯(lián)網初見端倪的中國,能源的下一個路口與智能科技不期而遇
從中國電荒到油價節(jié)節(jié)攀升、日本核設施癱瘓,種種跡象表明,我們長期被化石燃料和核能主宰的能源經濟,正緩慢步入一個危險而不穩(wěn)定的時代。
人類后石油時代低碳節(jié)能的載體和路徑是什么?在光時代的LED技術成熟的今天,在IT云計算、物聯(lián)網初見端倪的中國,能源的下一個路口與智能科技不期而遇,IT革命和能源技術革命的融合就像兩條巨大的河流匯入一起——能源互聯(lián),將超越你我的想象,將釋放更多的人類潛能。
智能電網只是未來這個龐大的智能能源網的一部分。今后,水務、電力、燃氣,甚至熱力等能源都要構建智能網絡,而一旦建成,這一龐大的系統(tǒng)將會在推廣可再生能源和新能源、智能化調峰方面發(fā)揮重要作用。
作為新興的事物,智慧能源已經是*面臨的下一個能源路口,它需要各國給予有力的政策引導,多加協(xié)調,才能發(fā)揮積極的作用。
能源,以智慧的名義
從范圍來看,不同國家以不同的方式研究和實踐智慧能源,由于發(fā)展的需求和追求的目的不同,對智慧能源的理解和認識也不盡相同??偟膩砜矗腔勰茉词侵覆捎镁哂虚L期成本效益的方法,利用計算機、電子和先進材料等信息化工具,致力于提高能源利用效率,并盡量減少對環(huán)境的影響。
因此,智慧能源發(fā)揮作用,實現(xiàn)的是信息與電能的雙向流動,需要信息技術和能源技術的深度融合。它可以借助信息手段,發(fā)現(xiàn)并對能源故障做出反應,快速解決問題,減少經濟損失;幫助商業(yè)、工業(yè)和居民等消費者直觀地觀察到能源消費的數(shù)量與價格,進而選擇自己的能源方案;提供*的安全性,避免能源質量問題;適應各類設備的耗能需求,適應所有的能源種類和能源儲存方式;改進建成系統(tǒng),以提供更多的能量,或建設少許新的基礎設施,花費很少的運行維護成本。
由此可見,智慧能源至少突出了三個方面的特點。一是強調信息化的手段,結合計算機、電子和先進材料等方面的技術進步,不斷向能源領域進行滲透;二是強調智能化的過程,使能源的儲存、運輸和使用更加智能,為相關者提供更多的便利;三是強調多樣化的目的,包括更低的成本、更高的能源利用效率、更少的環(huán)境污染等,重視能源的經濟性、性和環(huán)保性。
智慧能源的面孔
從范圍來看,歐盟很早就關注氣候變暖問題,發(fā)展智慧能源;美國作為信息技術和能源技術的國家,其智慧能源的步伐走得zui快;日本作為技術強國也不甘落后,智慧能源技術或將超過歐美。中國雖然起步較晚,但發(fā)展的速度和規(guī)模也令世界矚目。
2003年6月23日,歐洲議會和歐洲理事會發(fā)布了“智慧能源—歐洲”(2003~2006年)計劃,旨在為地方、區(qū)域和*的涉及可再生能源、能源效率、交通運輸和合作領域的激勵計劃提供財政支持,預算為2億多歐元。之后,第二個“智慧能源—歐洲”(2007~2013年)計劃也已發(fā)布,預算為7億多歐元。除此之外,歐盟各成員國也在推動自身的智慧能源發(fā)展。例如,德國聯(lián)邦政府經濟和技術部已將其新制定的未來能源規(guī)劃命名為“能源互聯(lián)網”,主旨是建立一個基于信息和通信技術、可實現(xiàn)自我調控的能源系統(tǒng);英國已提出要轉向智慧能源系統(tǒng),大力推進智能電網建設,并計劃讓智能電表走入千家萬戶。
在強大的技術后盾支撐下,發(fā)展智慧能源已成為美國政府部門、行業(yè)協(xié)會及產業(yè)界新的戰(zhàn)略共識。2009年4月20日,美國在佛羅里達州啟動了“邁阿密智能能源”項目,這是全美國zui廣泛的智能電網項目,旨在使用美國聯(lián)邦政府的經濟刺激基金,在未來兩年內刺激產生2億美元的綜合投資,加強該地區(qū)的“智能電網”和可再生能源建設。2010年9月23日,美國能源部長朱棣文在智能網絡論壇上發(fā)表演講,提出了美國發(fā)展智慧能源的戰(zhàn)略,即建立21世紀的能源網絡,該戰(zhàn)略的重點,包括發(fā)展可再生能源接入、大規(guī)模儲能、用戶端管理、智能電網、數(shù)據(jù)與信息安全、智能建筑等內容。
2010年4月,日本經濟貿易產業(yè)省啟動“智慧能源共同體”計劃,其范圍涵蓋能源、社會基礎設施和智能電網等領域,將首先在橫濱、豐田、關西、北九州四座城市具體實施;東京、大阪則開始“智慧能源網”演示實驗。日本的“智慧能源共同體”、“智慧能源網”項目將通過智能化的信息交換與控制系統(tǒng),協(xié)調電力、熱能與運輸方面的能源使用,實現(xiàn)區(qū)域內不同來源的電力與熱能的相互轉換,進一步提高可再生能源在總能耗中的比重。憑借這兩個項目,日本智慧能源技術或將超過歐美。
2009年11月,國家能源局與中國經濟交流中心簽訂了中國智能能源網發(fā)展模式和實施方案的課題研究合同;2010年8月,該研究成果發(fā)布,得到國內外專家的*,其負責人受邀制定智能能源網絡標準與規(guī)范。
智慧能源的政策指引
從技術的角度看,智慧能源需要得到信息技術和能源技術的雙重支撐,只有將這兩種技術深度融合,才能真正達到智慧能源的目的。然而,目前這兩種技術仍屬于新興技術,更新?lián)Q代的速度快,未來發(fā)展方向具有不確定性,因此在短期內無法進行特定技術的大范圍推廣。而且,不同國家或地區(qū)具有不同的技術特點,技術發(fā)展水平的差異性也較大,進行異地推廣的難度較大。
從資金的角度看,對于家庭、工業(yè)和商業(yè)等領域小型的智慧能源項目,可能只要技術可行,就能夠進行操作,不需要太多的資金投入;但是,在智能電網的基礎設施建設、可再生能源的研發(fā)等方面,必須大規(guī)模地投入資金,沒有強大的資金支持,只可能紙上談兵,智慧能源也就難以得到發(fā)展。而目前由于受金融危機的影響,很多國家都有資金緊張的問題。
從管理的角度看,智慧能源需要復合型人才,需要盡可能多地掌握信息、能源、財務、環(huán)保等多個領域的知識,可目前這類人才相當匱乏。盡管不少國家已開始著手培養(yǎng),但仍滿足不了用人需求。而且,智慧能源的使用需要消費者改變消費理念,提高知識層次和技能,這在短期內也存在一定困難。
智慧能源作為新興事物,有助于解決能源短缺、氣候變暖等問題,具有廣闊的發(fā)展前景。特別是在當前經濟危機的背景下,發(fā)展智慧能源能夠提振經濟,因此備受各國的青睞。針對智慧能源發(fā)展中的障礙,政府需要從以下幾方面進行政策引導:
一是要鼓勵技術創(chuàng)新。鑒于智慧能源需要信息技術和能源技術的深度融合,對技術的要求十分強,因此政府要重點支持技術創(chuàng)新,給予充足的研發(fā)資助,全力推動兩大部門的技術研發(fā)合作,進行廣泛的技術集成,以盡快突破技術瓶頸,實現(xiàn)信息技術革命和能源技術革命。
二是鼓勵商業(yè)模式創(chuàng)新。智慧能源的一個突出特征是經濟性,因此需要不斷尋找更佳的商業(yè)模式作為支撐,政府可以通過減免稅收、發(fā)放補貼等優(yōu)惠措施,既保證能源企業(yè)實現(xiàn)可觀的盈利和收入,又幫助能源消費者降低使用成本,實現(xiàn)多贏。
三是鼓勵體制制度創(chuàng)新。從某種程度上來講,智慧能源是對信息、能源以及環(huán)保等相關行業(yè)的一次大洗牌,這必然要牽扯到眾多的利益團體,處理不當將阻礙前進的步伐,政府需要在其中做好協(xié)調工作,不斷完善各項法律法規(guī),推動體制、制度方面的變革。(趙剛 作者為中國科學院技術發(fā)展戰(zhàn)略研究院研究員、博士)
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