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加快中国能源智能化高端产业发展的战略思考

发布时间:2019-09-30 08:43:13 阅读: 来源:钢筋调直机厂家

加快中国能源智能化高端产业发展的战略思考

智能能源网的十大重点战略性产业包括智能电网产业、智能水网产业、智能油气网产业、先进储能产业、基于IPv6的智能网络产业、现代能源传感技术产业等。

智能能源网的十大重点战略性产业包括智能电网产业、智能水网产业、智能油气网产业、先进储能产业、基于IPv6的智能网络产业、现代能源传感技术产业、建筑智能能源管理系统、智能交通能源管理、智能微网和能源新材料。

智能能源网将实现百年工业史上从未有过的生产者和消费者的有效互动,通过系统性调峰、平移负荷、增加现有输送网的能力和效率、提高已有能源网的资产利用率等措施,预计到2015年可将我国电网、燃气网、水网利用效率提高10%,2020年提高综合智能能源网利用效率15%~20%。

我们预测:有效推进智能能源网的建设,2015年我国一次能源消费总量可实现40亿吨标准煤的目标,推进智能能源网建设大约可节约4亿多吨标准煤。因此,发展智能能源建设是有效重组我国能源结构、建立现代能源产业体系和新型能源管理组织的战略通道。

我们主张的综合网架为主的智能能源网改革方案认为不但水、电、燃气、制冷、供热、建筑、交通和工业设施等能源网络或能源载体需要并行推进智能化,而且多种能源要素和不同能源网架之间需要实现高效率的智能配置,为此,需要推动现有能源结构的组织变迁和实现新商业模式的集成。

建议至2030年,将我国以煤为主的能源结构转变为清洁能源为主的结构;至2020年,将我国的能源结构转变为国际领先的智能化结构;至2015年,初步建成我国的能源体系智能化的主体架构,实现以能源网带动新一代互联网的发展。

2008年的国际金融危机已经演变成了国际能源产业结构重组的契机,美国正通过能源体系的大规模调整,重建世界经济与未来的领导权。2011年1月26日奥巴马总统发表的国情咨文中特别强调:“我想让你们和我一起来制订一个新目标:争取在2035年之前使美国85%的电力供应量来自清洁能源。”这是美国制定的历史上第一个清洁能源发展的时间表。为将此愿景付诸实践,奥巴马在国情咨文中进一步表示,美国将启动类似阿波罗登月计划一样的能源创新工程。它表明美国经济复苏已将能源创新工程列作与计划“阿波罗登月”同等重要的战略性国家行动。通过2011年2月14日的美国新一年的预算案,奥巴马政府已将能源网、互联网、4G、节能建筑、信息技术、生物医药等综合产业打通,以高于现有国际产业一个数量级的新结构再建美国的竞争力,能源创新力量正在成为美国竞争力的核心。这个举措实际上启动了国际经济结构的一次升级,对世界主要经济体而言,都具有重要借鉴意义。

全球能源产业已经经历了两次大变革:第一次变革是建立了以煤炭为主的能源;第二次变革是建立了以油气、煤炭并重的主力能源生产力;现在正在进行第三次大变革就是以能源体系智能化、网络化和实现以清洁能源为主力能源,它将创造新的能源生产方式和新的生活方式。它的本质是一次基础产业向更加高端结构的战略转型;也是涵盖了高速能源互联网、人工光合作用、太空互联网和太空电力、气象能源管理、超导技术和高密度电磁储能等技术和管理架构的知识创新工程;更是占领全球经济制高点、体现国家竞争力、展现社会理想的集中表现。

为此,建议至2030年,将我国以煤为主的能源结构转变为清洁能源为主的结构;至2020年,将我国的能源结构转变为国际领先的智能化结构;至2015年,初步建成我国的能源体系智能化的主体架构,实现以能源网带动新一代互联网的发展。我们认为这也应该是中国能源发展的路线图。

解决全球能源体系智能化的两个方案

全国政协经济委员会副主任、中国能源研究会理事长柴松岳表示:“目前解决全球能源战略转型的方案主要有两个,其一是单网架的智能电网发展方案,这个方案注重以电力系统为主的智能化改革;其二是武建东教授提出的综合网架的智能能源网的发展方案,这个方案认为不同能源网架间需要实现更高效率的配置和互动,以实现分行业、多产业的能源智能化。经验告诉我,按照综合网架理论推动智能能源网建设,可能有更好的效果,也能使中央提出的‘以信息化带动工业化,走新型工业化道路’的战略落到实处。”

实际上,我们主张的综合网架为主的智能能源网改革方案认为不但水、电、燃气、制冷、供热、建筑、交通和工业设施等能源网络或能源载体需要并行推进智能化,而且多种能源要素和不同能源网架之间需要实现高效率的智能配置,为此,需要推动现有能源结构的组织变迁和实现新商业模式的集成。

我认为:智能能源网是指集成利用新架构、新技术、新服务和新产品,将孤岛型、行业性的能源网络及相关能源载体,按照可以升级的通用语义、语法和协议提升为互动运转的智能体系,以更为高效、经济、安全的模式,实现能量生产、输送、储备、消费和服务的智能运转;实现不同能源网络和能源载体的智能配置、互操作性和能源体系的智能化管理,以满足不断进步的社会需要。这个学说还包括智能能源网的四大系统、五个技术通道、八个子网络、十要素流程模型等。

根据智能能源网的理论,我们主张将我国现有的集中科层制的能源结构转型为四个并列的产业系统,即智能化的集中分层式能源生产和现输送系统、先进的储能系统、智能终端能源系统、智能能源服务系统。这个调整也意味着将现有的能源网络从科层制的能源结构转向多元互动能源结构,它将实现比目前的互联网更大体量的能源网与互联网的爆发性整合,实现全球能源系统的组织变迁。

因此,我认为谁掌握了下一代智能能源网,谁就将主导下一代全球能源的战略能力,谁就能够优先于其他国家达到全球能源体系更高级别的顶端水平。为此,我国应该依靠自身的巨大市场和科技开发潜力,成为主导全球智能网变革的领先国家,建造影响未来的智能网的流程和标准,在百年一遇的全球工业变革中发挥主导作用。

智能能源网的解决方案得到多个国际机构的认可并正在成为构建下一代能源网络的新共识。全球智能网联合会主席、美国能源部能源专家咨询委员会主席圭特·巴特尔表示:“今天,中国已经在能源领域的许多思想创造方面处于世界领先地位。武建东教授和他领导团队的先进理念已经被高端业界广泛认可,武教授使人们越来越清晰地认识到成功的能源变革中的关键支撑要素,即智能能源网。”

国外智能能源网最新进展

2010年9月23日美国能源部部长朱棣文在智能网络全球论坛(2010 GridWise Global Forum)上发表演讲,提出了美国发展智能能源的最新战略,即建立21世纪的能源网络(Toward a 21st Century Grid),该战略重点包括发展可再生能源接入、大规模储能、用户端管理、智能电网、数据与信息安全、智能建筑等内容。美国联邦能源监管委员会(FERC)主席韦林霍夫也称“要打一场不可缺少的战争,建立需方参与的智能能源网络”。发展智能能源(Smart Energy)已经成为美国政府部门、行业协会及产业界新的战略共识。

德国联邦政府经济和技术部(FMET)已将其新制定的未来能源规划命名为“能源互联网”,即E-Energy,其主旨是建立一个基于ICT技术(信息和通信技术)、可实现自我调控的高效能源系统。目前,E-Energy项目重点开展三方面工作:其一是创立一个虚拟电子化的、便于各方参与交易的能源市场;二是建立能源互联网中各子系统(如发电系统、配电系统、用户端系统等)及各设备之间的数字化连接,实现对能源互联网运营过程及各工作设备状态的监控、分析与维护;三是建立在线的能源市场及交易系统,实现能源市场行为的实时运行。

日本经济贸易产业省(METI)于2010年4月启动“智能能源共同体(Smart Community)”计划,其职责范围涵盖能源、社会基础设施和智能电网等领域,并将首先在横滨、丰田、关西、北九州等四座城市具体实施;东京、大阪则开始“智能能源网”演示实验。日本的“智能能源共同体”、“智能能源网”项目将通过智能化的信息交换与控制系统,协调电力、热能与运输方面的能源使用,实现区域内不同来源的电力与热能的相互转换,进一步提高可再生能源在总能耗中的比重,以此作为履行2020年减排25%承诺的重要举措。

各国在借鉴互联网的发展经验之中,都非常重视将能源体系智能化的发展上升为国家创新战略,改革模式可以概括为优先设计架构、制定路线图并推进试点。美国、日本、澳大利亚、韩国、意大利等国都规划了初步的技术发展路线图,确立了国家行动战略。

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