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深观察 | 智慧能源与智慧城市的辩证关系

导读: 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。

“为适应文明演进的新趋势和新要求,人类必须从根本上解决文明前行的动力困扰,实现能源的安全、稳定、清洁和永续利用。”

如果把城市比作一部复杂的机器,那么维系这部机器正常运转的原料就是能源。

如果把城市比作一个人的身体,那么能源的作用就如同人体中的血液——它流经城市的各个环节,带来能量和有用的物质,供各部分正常工作、运转,产生废弃物并排放二氧化碳。

环境污染和能源枯竭问题随之而来。人们最终意识到,促使社会发展的是能源,遏制社会前进的还是能源。

城市是能源消费的主体,决定能源发展格局。生态优先、绿色发展、建设绿色智慧新城,则是未来城市发展的趋势。

近年来,可再生能源技术的高速发展,正在重塑新型城市用能方式。城市能源发展方式转型升级不仅对推动能源变革发展具有重大意义,也将驱动城市生活品质升级。

为了解决这一问题,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)”,智慧能源(Smarter Energy)便是支撑起“智慧地球”的重要理念之一。

时机正巧,从2008到2018年,也正好是中国能源体系发生巨大变化的十年。

中国是一个富煤缺油少气的国家,这导致了上世纪五六十年代,中国能源供应以单一燃煤为主,产品单一,主要供应电。改革开放40年,电力工业取得了长足发展,形成了以火电为主的发电结构。从2013年开始,我国发电量位居世界第一。

但这个成绩并不“划算”:高速发展的同时,我们必要时刻担心煤油消耗的速率,并投入大价钱治理空气、水源等一系列污染问题。

有学者曾这样总结,“集中了二分之一的人口、四分之三的资源消费、五分之四的GDP,产生三分之二的碳排放。”

我们的能源格局,是时候重新洗牌了,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、清洁和经济要求的智慧能源将成为引发这场变革的关键。

按照国家节能减排财政政策综合示范城市和国家循环经济示范城市建设要求,国家发展改革委、国家能源局发布《能源发展“十三五”规划》。从能源强度看,按照规划目标测算,“十三五”期间单位GDP能耗要求下降15%以上。为确保能源安全,应对能源需求可能回升较快和局部地区可能出现的供应紧张局面。

首先厘清概念

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。

智慧能源是智慧城市建设的重要基石

在全国重点用能单位中建立智慧能源管理系统,不仅是用能单位实现精细化节能管理、促进节能降耗的必然要求,也是政府及时跟踪了解本地区节能工作进展情况,准确把握和分析节能降耗发展趋势,加强能耗数据质量控制的一项重要基础性工作。对此,政府和重点用能企业高度重视,全面推进能源管理系统建设。

智慧能源是智慧城市建设的重要基石,随着智慧城市建设的推进,通过“智慧能源”实现的节能减排经济效益将占据越来越重要的地位。

智慧能源物联网电力载波与无线相融合

例如,瑞斯康微电子就致力于电力线载波通信技术的研发,以电力线载波通信技术(PLC)为核心技术,融合RF、LoRa、NB-IoT、GPRS等无线技术;在水电气热集抄、智能楼宇、供热计量、空调节能、智慧照明等领域提供综合能源管理解决方案,构建“能源物联网”。

深观察 | 智慧能源与智慧城市的辩证关系

智慧能源管理通过对智慧城市的各种设备实施综合自动化监控与管理,在实现节能减排的同时能够为用户提供安全、舒适、便捷高效的工作与生活环境,并使整个系统和其中的各种设备处在最佳的工作状态,从而延长能耗设备寿命、减少管理成本、降低建筑物整体能耗的目的,是一种现代化、信息化和智能化的设备管理系统。智慧能源的核心在于信息化与自动化的深度融合,为用户提供智能化远程集控、节约能耗的解决方案。

智慧能源管理解决方案远程管控与大数据管理

1.用能监测

能源物联网用先进的传感器、控制器、集中器和软件应用程序,将能源终端、能源传输端、能源消费端的设备、系统连接起来,形成能源互联互通。

通过对用能单位能源消耗数据的在线采集,实现对能源消费总量、企业上传数据信息的监测管理,便于相关涉众及时掌握能源消耗动态。从时间维度上实现能源消耗快报,实时对能源终端设备运行状态进行监测。

2.能耗计量

通过整合系统连接的能耗设备的运行数据、环境数据、电网数据等,进行大数据采集、计量、统计,为用能单位提供全方位多维度对采集的能源消耗数据进行分析,帮助能源管理者了解能源消费结构,制定节能政策的量化考核指标,为节能技术推广提供全面、精细化的数据支撑。同时可对各用能部门间进行耗电考评,有效促进行为节能,培养节能意识。

3.能源管控

能源管控对管辖范围内的能耗设备基础数据的维护,确保数据的有效传输;控制能耗设备的工作状态;采集室内温度,根据需求调整适宜的温度;根据用户需求,自定义分时段控制设备运行状态;设备运行出现异常时,及时上报故障提醒,以便操作人员及时维修;多设备联动控制的综合管控,达到统一管理,有效节能的目的。

随着物联网、大数据、云计算等新一代信息技术的不断发展,新兴技术与智慧能源的不断融合,涵盖的范围不断延伸,智能能源已成为智慧城市信息化领域的重要组成部分,创造了新的发展生态,带来了新的发展契机。

结语:

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。

作者:yyl

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