能源互聯網怎樣走出中國能源革命之路?
來源:能源雜志 | 0評論 | 2675查看 | 2017-09-08 09:31:00    
  2012年黨的十八大提出能源生產和消費革命戰略,2014年中央財經領導小組又提出推動能源消費革命、能源供給革命、能源技術革命、能源體制革命和國際能源合作的戰略舉措。緊隨其后,2015年政府工作報告中正式推出“互聯網+”行動計劃,6月24日的國務院常務會議通過的《“互聯網+”行動指導意見》,明確提出促進智慧能源等11個重點領域發展目標任務及具體支持措施。從國家的一系列舉措來看,能源革命與“互聯網+”兩大戰略舉措,貌似偶遇實為必然。兩者的深度融合,必然催生能源互聯網,對我國推進能源革命、搶占第三次工業革命制高點、實現中華民族偉大復興提供堅實的能源安全保障,均具有現實而深遠的戰略意義。

  能源互聯網誕生的時代背景

  以計算機和互聯網為代表的信息技術突飛猛進,使得網絡“連接一切”成為可能,并且成為迫切要求;人類社會在經歷了柴薪時代、煤炭時代和油氣時代后,正在逐漸步入可再生能源時代,新一輪能源革命蓄勢待發。互聯網與能源革命的歷史性相遇與碰撞,必將深度融合并催生能源互聯網,從而加速新一輪能源革命并推動第三次工業革命的進程。

  1.1 信息技術突飛猛進

  信息技術是管理和處理信息所采用的各種技術的總稱,其發展至今歷經五次革命:第一次是語言,使人類獲得了進行思想交流和信息傳播不可缺少的工具;第二次是文字,使人類對信息的保存和傳播取得重大突破,較大地超越了時間和地域的局限;第三次是印刷,使書籍、報刊成為快速高效的信息儲存和傳播媒體;第四次是通訊,包括電話、廣播、電視等,使人類信息傳播進入光速時代;第五次是計算機,其與現代通信技術的有機結合,形成覆蓋全球的信息互聯網。1969年美國第一個軍事目的計算機網絡ARPANET聯網,1983年又出現了基于IP協議的計算機通信網絡NFSNET,1989年World Wide Web(基于超文本協議)誕生,1991年第一個連接互聯網的友好接口問世,標志著局域網的建立。隨后,互聯網迅速向全球普及并商業化,網絡節點的增加,以及眾多企業商家的參與,使互聯網的規模急劇擴大,信息量也成倍增加,更刺激了網絡服務的發展。

  進入新世紀以來,以互聯網為代表的信息技術,與其他各種新技術相互關聯、共同發展,互聯網已成為重要的公共基礎設施,融入到生產和生活的方方面面,并迅速將全球帶進網絡信息時代,網絡商業價值也隨著網絡用戶數量的增加而呈幾何數級增長。同時,互聯網產業在自身的發展和升級中,不斷突破自身的產業邊界,向傳統產業延伸滲透,通過聯接與共享,最大程度激發和激活了傳統產業的創造力和創新力,如金融、商業、教育、交通、制造等領域正在發生重大變革。近年來,有線和無線網絡速度大幅提高,大數據、云計算、物聯網等技術不斷涌現,人與人、人與物、物與物都逐步聯接成網,各種數據也逐步打通共享,互聯網技術及其思想正潛移默化地滲透到社會的每個角落,深刻改變著人類生產生活方式。

  1.2 能源革命蓄勢待發

  能源是人類社會生存和發展的基礎,是現代社會的經濟命脈,也是影響國家安全的重要因素。縱觀各國的發展歷程,經濟增長必須以能源供應為保障,人類歷史上的兩次工業革命,更都是由當時最先進的技術與能源更替相結合所掀起:“蒸汽機+煤炭”替代“人工+柴薪”開啟了第一次工業革命;“內燃機+石油”替代“蒸汽機+煤炭”引發了第二次工業革命。工業革命的歷史進程,清晰記錄了先進技術對能源革命,進而對工業革命的巨大推動力,同時也反應了能源革命及與其伴隨的工業革命對社會生產力提升、經濟發展轉型和生活方式轉變的巨大作用。

  世界兩百余年來的工業化發展,建立在以化石能源為主的能源結構上,導致資源加速匱乏和環境急劇污染,經濟、生態和能源的關系日趨緊張,已將我們推到了石油世紀和第二次工業革命時代的最后階段。種種令人難以接受的嚴峻現實,迫使我們必須主動、迅速地過渡到一個全新的能源體制和工業模式,否則人類文明就有消逝湮滅的危險。當前,新一輪能源革命及其對應的第三次工業革命已經蓄勢待發,以信息新技術和新能源技術引領,并與生物電子、3D打印、智能機器人、納米材料等新技術相融合,相互關聯、交織共進,正在對傳統產業進行全方位升級改造。

  綠色能源革命自新世紀以來,逐步在西方發達國家上升為國家戰略。德國以實現減少能源消耗總量為目標的“能源轉型計劃”已取得重要進展,并計劃于2050年將再生能源發電比率提高到80%;美國成功開發了價格僅相當于傳統天然氣1/3的頁巖氣,大大加快了對傳統能源的替代進程;日本在2011年福島核電站事故后,加快了可燃冰開采技術研發,同時將可再生能源的開發利用作為能源發展首要目標。中國作為世界頭號能源消費國,單位GDP能耗是世界平均水平的2.4倍,同時能源供應任務持續艱巨、能源消費結構不盡合理、能源利用方式粗放低效、環境污染及溫室氣體減排壓力巨大。2012年的黨的“十八大”報告正式提出要推動能源革命;2014年的中央財經領導小組第6次會議強調,保障國家能源安全,必須推動能源生產和消費革命,從而有效解決當前能源消費與經濟發展之間的矛盾以及能源安全問題,促進經濟社會與資源環境協調和可持續發展。

  1.3 能源互聯網呼之欲出

  “互聯網+”,就是充分發揮互聯網在生產要素配置中的優化和集成作用,將互聯網的創新成果深度融合于經濟社會各領域之中,提升實體經濟的創造力和生產力,形成更廣泛的以互聯網為基礎支撐和實現工具的經濟發展新形態。近年來,互聯網在其產業邊界不斷延伸、產業形式不斷演化的進程中,開始擔負起帶動傳統產業與實體經濟轉型升級的使命,在影響甚至重構各大傳統產業的同時,正在向作為經濟社會發展基礎的能源產業進行全方位滲透。能源作為經濟社會運行的基礎產業,擁有龐大的基礎設施、傳統的組織體系、專業的技術要求,電力油氣等物理管網具有天然的互聯網初級形態。為了適應能源革命的要求,加速推動第三次工業革命,能源產業必須主動推進能源技術與其他領域先進技術的融合,尤其需要借力互聯網技術及思想,將其創新成果融入本產業,突破發展瓶頸,重塑能源的消費、供給、技術與制度。

  互聯網與能源兩大產業,既著眼于各自升級的需求,也順應著社會與經濟發展的趨勢,天然具有相互融合的可能與必要。兩大產業結合各自優勢和特點的深度融合,將共同完成向更高層次的蛻變,形成具有深遠影響的全新業態——能源互聯網,并以此推動能源革命,進而開啟和完成第三次工業革命。

  互聯網與能源融合之所以是能源互聯網,而不是互聯網能源,是因為能源產業作為人類社會與國民經濟的基礎與命脈,具有更加至關重要的地位,能源革命也具有更加深遠重大的意義。互聯網產業作為一種在基礎和命脈之上衍生而出的輕資產,難以全面駕馭厚重的能源產業,其在與能源產業的共生同進中,必然只有以能源產業為主導。如果說互聯網是高飛之翼,能源則是根本之力。當前,尤其需要借力互聯網技術及思想,綜合利用IPv6、大數據、云計算、物聯網等互聯網技術和互聯網思想,賦予能源信息數據屬性,改造能源物理網絡形態,優化能源傳統組織結構,全面提高能源產業的創新力和生產力。

  2、能源互聯網的基本內涵、外延拓展及功能特征

  能源革命與“互聯網+”深度融合的產物——能源互聯網,是互聯網技術全方位滲透能源領域、能源產業主動融合互聯網技術的結果,相比目前已開展的智能電網,具有更廣泛的內涵與外延、更復雜的框架與構件、更突出的功能與特征。

  2.1 能源互聯網的基本內涵

  2004年,英國《經濟學人》雜志刊發了名為《BuildingtheEnergyInternet》的文章,是目前正式提出這一觀點的最早文獻。2008年,美國記者托馬斯·弗里德曼在其《世界又熱又平又擠》一書中對能源互聯網進行了介紹,這是經濟學層面對能源互聯網的最初探索。美國學者杰里米·里夫金在2011年出版的《第三次工業革命》一書中,認為能源互聯網主要是利用互聯網技術實現廣域內的電源、儲能設備與負荷的協調,最終目的是實現由集中式化石能源利用向分布式可再生能源利用的轉變。國內學者薛禹勝認為,能源互聯網是由物理系統,即電網、氣網、熱力網、交通網等構成的綜合能源網。余貽鑫認為,能源互聯網和我們已論及的智能電網的基本理念是一
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