提起“智慧”,人们马上会联想到许多令人眼花缭乱的新鲜科技,然而与其他领域的智慧化如智慧金融、智慧交通、智慧医疗等相比,智慧能源犹如社会与经济发展的血脉,更值得关注。
●智慧能源的概念
2009年,包括IBM专家队伍在内的国际学术界提出,互联互通的科技将改变整个人类世界的运行方式,涉及数十亿人的工作和生活,因此学术界开始提出要“构建一个更有智慧的地球(Smarter Planet)”,提出智慧机场、智慧银行、智慧铁路、智慧城市、智慧电力、智慧电网、智慧能源(Smarter Energy)等理念,并提出通过普遍连接形成所谓“物联网”,通过超级计算机和云计算将“物联网”整合起来,使人类能以更加精细和动态的方式管理生产和生活,从而达到全球的“智慧”状态,最终实现“互联网+物联网=智慧的地球”。同年,一些中国专家学者发表了“当能源充满智慧”、“智慧能源与人类文明的进步”等论著,引发业界对智慧能源的关注,“智慧能源”的概念也从此正式进入中国。
智慧能源就是充分开发人类的智力和能力,通过不断技术创新和制度变革,在能源开发利用、生产消费的全过程和各环节融汇人类独有的智慧,建立和完善符合生态文明和可持续发展要求的能源技术和能源制度体系,从而呈现出的一种全新能源形式。简而言之,智慧能源就是指拥有自组织、自检查、自平衡、自优化等人类大脑功能,满足系统、安全、清洁和经济要求的能源形式。
●智慧能源的特征
智慧能源具有以下四个基本特征:
1.实用性。智慧能源是水、电、气、热、油等综合能源的具有实用性的整体解决方案。它所涉及的是多种综合能源,是从多种能源的应用特点出发,采用专业智能化技术和手段,提供整体解决方案进行优化设计、输配、调试、运营和服务,从而达到高效、节能、清洁的目的。
2.系统性。智慧能源是一个高效、互动、融合的能源体系,是集成了各类能源管理系统的顶层系统体系,贯穿了能源的所有环节,各个环节之间能够进行及时、准确、高效的数据交互和融合,从整体进行能源优化策略、减少和降低决策延迟和失误,从而保障能源系统运行的高效和互动,提高能源运行效率,降低能源浪费和损失。
3.多样性。智慧能源包括常规能源、新能源、分布式能源等多种能源形式,不仅仅包括常规能源的管理,还包括太阳能(光伏一体化)、风能、分布式能源的接入,以智慧的方法开发、运输和利用各类能源,提高各类能源的综合利用效率,减少浪费,使之成为清洁、高效的能源。
4.网络性。建设智慧能源可优先发展智慧微网和智慧电网。智慧能源虽牵涉多种能源,但根据城市能源的特点,以及国内外现状和发展趋势来看,建设智慧能源可优先发展智慧建筑、智慧微网和智慧电网。建筑(群落)是城市生活、居住、生产、服务的最大载体,其节能效果直接关系到城市能源的综合利用,智慧建筑的建设主要是建筑(群落)能源优化和节能信息化系统的建设,智慧微网包括太阳能(光伏建筑一体化)和分布式能源,城市中智慧电网则偏重于城市电力需求侧管理,其他能源发展中,智慧水网、智慧燃气、智慧热网发展较快。
●智慧能源的内涵
智慧能源的精髓是智慧。智慧是对事物认识、辨析、判断处理和发明创造的能力。智慧区别于智力,智力主要是指人的认识能力和实践能力所达到的水平。智慧区别于智能,智能主要指智谋与才能,偏向于具体的行为、能力和技术。智慧能源的智慧,不仅融汇于能源开发利用技术创新中,还体现在能源生产消费制度变革上。
智慧能源不能简单地等同于智慧能源技术,还应涵盖智慧能源制度。技术是智慧能源发展的根本动力,制度则是智慧能源发展的根本保障,两者都不可或缺。从内容上看,智慧能源不仅指能源开发和利用技术,还包括能源生产和消费制度;从技术上看,智慧能源不仅指传统能源的改造技术,更包括新能源形式的发现和利用技术;从制度上看,智慧能源不仅指能源生产消费制度,还包括与能源相关的所有社会制度;从时间上看,智慧能源不仅指当前能源技术的改进和能源制度的完善,更包括适应未来文明要求的全新能源形式、能源技术的发现和利用,以及与人类生产生活相关的制度安排。
●智慧能源与其他能源概念的联系和区别
智慧能源与智能能源、新型能源、可再生能源、清洁能源等概念既有联系,也存在重大差别。
智能能源是指将能效技术与智能技术相结合,强调具体的技术及其物质或物理属性,还没有延伸到观念、制度等非物质或非物理的范畴。
新型能源是相对于常规能源而言的一种能源形式。其突出特点是:技术先进、尚未完全商业化开发和规模化应用,如风能、太阳能、海洋能、地热能、生物质能、氢能、核聚变能等。就其能源形式而言,新能源属于智慧能源,但智慧能源的外延要大于新能源,如针对传统能源的清洁、高效利用技术也属于智慧能源的范畴。
可再生能源是相对于不可再生能源而言的,强调一定时空下能源的可再生性,无疑是智慧能源的一部分,因为它实现了能源的可再生,体现了人类的智慧。但可再生能源不等于智慧能源,因为智慧能源远比可再生能源的范围宽泛,不可再生能源的技术创新也属于智慧能源的范畴。
清洁能源与智慧能源并不能完全画上等号。清洁是智慧能源的一个重要属性,但不是说所有的清洁能源都能归入智慧能源的范畴,清洁能源必须还要满足高效、安全等其他条件才能成为智慧能源,因此清洁能源与智慧能源拥有交集,但又不完全重合。
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