“綠水青山就是金山銀山”，隨著社會的不斷進步與科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們越來越關(guān)心我們賴以生存的地球，認識到了環(huán)境對人類發(fā)展的重要性。各國都在采取積極有效的措施改善環(huán)境，減少污染。其中最重要最緊迫的問題就是能源問題，除了發(fā)展新型能源，節(jié)能是目前最直接有效的重要措施。
節(jié)能是我國可持續(xù)發(fā)展的一項長遠發(fā)展戰(zhàn)略，是我國的基本國策。國家2009年把節(jié)能環(huán)保、新能源、新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)等七種業(yè)態(tài)列入戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。今天，能源節(jié)約理念正在成為全球共識，以智慧化應(yīng)對全球能源挑戰(zhàn)，以新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)為內(nèi)核的“智慧能源”是當(dāng)前能源革命的首選實踐方案。由于新冠肺炎疫情的全球化蔓延，國際經(jīng)濟形勢下行，各種矛盾的加劇，國內(nèi)復(fù)工復(fù)產(chǎn)與抗疫并舉，“六?！迸c“六穩(wěn)”發(fā)展，能源節(jié)約技術(shù)和環(huán)保降耗技術(shù)應(yīng)用再次成為地方政府、企業(yè)、機構(gòu)的必選項。
節(jié)能就是應(yīng)用技術(shù)上現(xiàn)實可靠、經(jīng)濟上可行合理、環(huán)境和社會都可以接受的方法，有效地利用能源，提高用能設(shè)備或工藝的能量利用效率，智慧能源就是在能源領(lǐng)域的具體解決方案?！读?xí)近平關(guān)于總體國家安全觀論述摘編》強調(diào)，“節(jié)約資源是保護生態(tài)環(huán)境的根本之策”，“加強全過程節(jié)約管理，大幅降低能源、水、土地消耗強度。要控制能源消費總量”，“堅決控制能源消費總量，有效落實節(jié)能優(yōu)先方針，把節(jié)能貫穿于經(jīng)濟社會發(fā)展全過程和各領(lǐng)域，加快形成能源節(jié)約型社會”。近日國家發(fā)展改革委將智慧能源基礎(chǔ)設(shè)施作為融合基礎(chǔ)設(shè)施代表之一，被列入新基建范疇。研究并實踐能源領(lǐng)域的節(jié)約技術(shù)與方案，推動智慧能源廣泛實施，成為新基建和能源領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型的需要。
智慧能源實現(xiàn)節(jié)能降耗
能源是工業(yè)生產(chǎn)中重要的行業(yè)資源。從能源的原料采購（儲能）、原料運輸（運能）、能源生產(chǎn)（產(chǎn)能）、能源輸送（管網(wǎng)）、能源逆變（站場）、能源使用（樓宇廠房），有一個完整的供需鏈條。在傳統(tǒng)粗放式能源供需生產(chǎn)過程中，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)，按照各自了解的信息進行生產(chǎn)經(jīng)營，彼此互相不交流，導(dǎo)致在全環(huán)節(jié)的產(chǎn)能輸送用能存在較大的資源浪費；由于沒有良好的實時反饋機制，在燃氣、煤炭、水、電等諸多環(huán)節(jié)，存在各種超量消耗或者不足的情況，導(dǎo)致整體供能用能存在不穩(wěn)定和不及時的情況，形成極大的資源浪費，造成巨量的經(jīng)濟損失，并存在相當(dāng)?shù)陌踩[患。
智慧能源是將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備采集的能源數(shù)據(jù)動態(tài)監(jiān)測，通過無線遠傳機制，數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱髷?shù)據(jù)中心，進行系統(tǒng)分析、預(yù)測和平衡，根據(jù)生產(chǎn)和工況預(yù)設(shè)的參數(shù)閥值，實時運算并下達指令，通知自適應(yīng)調(diào)控電機和電動閥，調(diào)整關(guān)聯(lián)設(shè)備的工作狀態(tài)，實現(xiàn)能源的供儲輸用環(huán)節(jié)精準化調(diào)度和數(shù)字化管控，達到節(jié)能降耗保障安全的目的。
智慧能源的實施是建立能源物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺，輔助人工智能自動化系統(tǒng)，對能源原料、能源生產(chǎn)、能源儲存、能源輸送、能源場站、能源終端使用，用戶付費等環(huán)節(jié)，進行實時的數(shù)據(jù)采集、平衡、調(diào)度、分析、預(yù)測和輔助決策，安全預(yù)警和自動控制，優(yōu)化能耗指標(biāo)，糾正無效能耗，提高能源效率，實現(xiàn)有效節(jié)電、節(jié)煤、節(jié)氣、節(jié)熱、節(jié)水、節(jié)油的目的。
以電力為例，在電力物聯(lián)網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)置了各種傳感器設(shè)備、供用能偵測設(shè)備、智能電網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析工具、智慧能源電池和存儲設(shè)備，以及其他能源配套的感知設(shè)備。從這些眾多聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中，收集了大量數(shù)據(jù)包括電流、電壓、功耗、溫度、狀態(tài)等，通過指標(biāo)差異識別高能耗設(shè)備和能耗場景，針對性地進行節(jié)能改造。正如中國工程院院士丁榮軍所說，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)賦予了電力設(shè)備互聯(lián)互通的能力，大電網(wǎng)和分布式發(fā)電系統(tǒng)相結(jié)合，可以大大提高電網(wǎng)的安全性和靈活性，做到節(jié)省能耗和投入，將成為今后的趨勢。比如地鐵就可以做成一個小型物聯(lián)網(wǎng)。把電梯、通風(fēng)、照明等系統(tǒng)設(shè)計成有機的一體，通過對地鐵制動等產(chǎn)生的能量加以利用，會做到很節(jié)能。
4月召開的國務(wù)院常務(wù)會議提出，加速部署新基建。而智慧能源在能源供輸用環(huán)節(jié)的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)應(yīng)用，符合“以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動，以信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，面向高質(zhì)量發(fā)展需要，提供數(shù)字轉(zhuǎn)型、智能升級、融合創(chuàng)新等服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施體系”要求，在具體的能源行業(yè)應(yīng)用層面，智慧能源全面落實了新基建要求的信息基礎(chǔ)設(shè)施、融合基礎(chǔ)設(shè)施和創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施三個方面，以及能源供儲輸用環(huán)節(jié)相關(guān)企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級目標(biāo)。以智慧能源為代表的“新基建”正推動科技勢能向產(chǎn)業(yè)動能轉(zhuǎn)化，帶動我國能源行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)革新和商業(yè)模式變革。
能源基礎(chǔ)設(shè)施的信息化和數(shù)字化升級改造成為重要依托
今年在黨中央、國務(wù)院密集部署之下，新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)迎來風(fēng)口。據(jù)不完全統(tǒng)計，截至4月中旬，已有13個省區(qū)市發(fā)布了2020 年新基建相關(guān)重點項目投資計劃，其中8個省份公布了計劃總投資額共計33.83萬億元，能源基礎(chǔ)設(shè)施的信息化和數(shù)字化升級改造成為重要依托。能源革命與通信革命類似，需要借助物聯(lián)架構(gòu)，形成一個新的生態(tài)系統(tǒng)，從而實現(xiàn)能源變革，重塑人類和能源的關(guān)系。其中支撐智慧能源的能源物聯(lián)網(wǎng)，是更加基礎(chǔ)的物理存在，有關(guān)資料顯示，到2020年中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到2萬億元，其中能源物聯(lián)網(wǎng)核心產(chǎn)業(yè)的規(guī)模達3000億元以上。作為“信息互聯(lián)網(wǎng)”向“價值互聯(lián)網(wǎng)”轉(zhuǎn)變的物理載體，能源物聯(lián)網(wǎng)將所有可能的能源設(shè)備連接起來相互作用，是繼能源互聯(lián)網(wǎng)之后，更加聚焦技術(shù)路徑，探索未來綠色能源的實現(xiàn)模式，是向能源生產(chǎn)、分配和消費過程的延伸，是分布式能源、可再生能源和智慧能源系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
我認為，智慧能源作為新基建的具體落地執(zhí)行模式，為地方政府的熱力、燃氣、電力等民生工程提供綠色降耗為主的智慧城市能源改造升級方案，為能源項目及企業(yè)提供物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實施。能源生產(chǎn)消費領(lǐng)域比以往任何時候，都更需要升級優(yōu)化，新基建實施過程推進智慧能源，做到能源生產(chǎn)、輸送和利用過程高度自動化，確保最大限度地減少浪費，能源轉(zhuǎn)化效率、能源傳輸效率、能源基礎(chǔ)設(shè)施利用效率、能源與經(jīng)濟社會的結(jié)合效率顯著提升，同時更好消納清潔可再生能源，最終實現(xiàn)能源系統(tǒng)更加高效、節(jié)約、低碳的目標(biāo)。
此外，目前智慧能源的數(shù)字化成為能源企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的“標(biāo)配”，采用數(shù)字化轉(zhuǎn)型的供應(yīng)鏈企業(yè)，對內(nèi)可以通過對員工工作實績的采集與分析，進一步激發(fā)員工的潛能；對外通過根據(jù)客戶需求實現(xiàn)個性化定制，提升客戶滿意度；通過對營銷數(shù)據(jù)的采集與分析，在市場上真正做到知己知彼，更好地服務(wù)客戶。
對應(yīng)國家對環(huán)境保護的重視，對節(jié)能降耗的要求，各部委都出臺了相關(guān)政策與規(guī)范。如，工信部提出，到2020年，信息通信網(wǎng)絡(luò)全面應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù)，單位電信業(yè)務(wù)總量綜合能耗下降10%。住建部要求完成既有居住建筑節(jié)能改造面積5億平方米以上，全國城鎮(zhèn)既有居住建筑中節(jié)能建筑所占比例超過60%。在傳統(tǒng)能源領(lǐng)域，能源企業(yè)正在按需有序推進煤電規(guī)劃，改造建設(shè)及能源轉(zhuǎn)型，推進分散式風(fēng)電、分布式光伏和微電網(wǎng)等新型能源的大量應(yīng)用。水、風(fēng)、光、核等非化石能源裝機容量已達7.99億千瓦，持續(xù)推進煤電超低排放和節(jié)能改造。通過新基建技術(shù)賦能，實現(xiàn)多種形式能源的靈活調(diào)度，打通能源流和信息流的交互渠道，更大程度實現(xiàn)能源資源優(yōu)化。此外，也將帶動以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能為主的智慧能源技術(shù)提升和項目落地，隨著新基建熱潮，為地方的節(jié)能降耗指標(biāo)賦能，按照合同能源管理或EPC模式落實清晰的節(jié)能指標(biāo)。傳統(tǒng)能源企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型加速，各行業(yè)應(yīng)用將帶來智慧能源高速發(fā)展的新機遇。
作者簡介
夏青，中華國際科學(xué)交流基金會大數(shù)據(jù)智能產(chǎn)業(yè)研究院研究員。
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來源：2020年7月1日期《中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)》
