面向未來30年的上海：互聯(lián)網(wǎng)+新能源是大趨勢

新能源發(fā)展的推進劑到底是什么?

我們目前可以說正是面臨著一個新的科技革命的前夜。今年政府工作報告里，李克強總理用了很多“互聯(lián)網(wǎng)+”，最近也比較熱?？梢钥吹竭@也是經(jīng)過前面30年左右時間的互聯(lián)網(wǎng)、移動手機跟智能手機長時間的基礎(chǔ)設(shè)施的積累，到了目前第二階段，由于互聯(lián)網(wǎng)正在對各行各業(yè)產(chǎn)生革命性的顛覆性的變化，所以互聯(lián)網(wǎng)是一個重要的推進劑，正在產(chǎn)生很多化學(xué)變化。

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其中包括互聯(lián)網(wǎng)跟商業(yè)結(jié)合，就產(chǎn)生了電子商務(wù)。包括淘寶、京東、一號店，完全顛覆了我們傳統(tǒng)商業(yè)。另外，就是金融跟互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，產(chǎn)生互聯(lián)網(wǎng)金融，包括支付寶、余額寶等等。同時，有些人可能不一定很熟悉的，就是互聯(lián)網(wǎng)+教育，目前我們叫慕課，被認(rèn)為是正引發(fā)一場學(xué)習(xí)的革命和教育的革命，正在改變幾千年來的教育模式，被認(rèn)為是印刷數(shù)發(fā)明以來教育領(lǐng)域最大的革新。這一塊國內(nèi)的學(xué)校包括國外目前都在推進。

互聯(lián)網(wǎng)+新能源，到底會產(chǎn)生什么變化?這里有兩本書，一個是前幾年的《第三次工業(yè)革命》，一個是去年剛出的《零邊際成本社會》，里面最主要的一個觀點認(rèn)為，第三次工業(yè)革命的五大支柱，包括綠色能源，能源是從高碳向可再生能源轉(zhuǎn)型，另外一個，就是通過互聯(lián)網(wǎng)，還有就是微型發(fā)電廠，將來每個建筑、每個小區(qū)、廠房、商店，都不光是一個使用、消耗能源的單位，同時是產(chǎn)生能源的單位，每個建筑都是一個微型發(fā)電站。我認(rèn)為這是一個非常重要的觀點。另外，就是存儲間歇式能源，在每一棟建筑物中使用氫儲電設(shè)施和其他技術(shù)，以存儲間歇式能源。同時構(gòu)建一個能源互聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)將一個微型電廠轉(zhuǎn)化成能源的共享網(wǎng)絡(luò)，還有就是整合運輸系統(tǒng)，包括未來插電式的燃料電池汽車等等。

能源互聯(lián)網(wǎng)這個概念，現(xiàn)在還太小。所以我后面都稱作互聯(lián)網(wǎng)能源，可能更確切。我認(rèn)為更重要的概念，就是未來是通過移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云技術(shù)，將人跟人、人跟能源裝備、能源裝備跟能源裝備、能源裝備跟服務(wù)、服務(wù)跟服務(wù)，完全互聯(lián)互通起來。最后使每個單元賦予智能，智能用電、智能儲能、能源管理、服務(wù)完全智能化。這是未來會產(chǎn)生革命性的一個實質(zhì)性內(nèi)容。其中將各種設(shè)備實現(xiàn)端對端的連接，比如分布式能源、樓宇管理系統(tǒng)、電動汽車、智能家居等。同時互聯(lián)網(wǎng)能源會接入巨量設(shè)備并產(chǎn)生天量數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)進行管理，使它實現(xiàn)智能化，使儲能設(shè)備、發(fā)電設(shè)備、企業(yè)和家庭內(nèi)每臺用能設(shè)備和電動汽車都可以智能化。把家家戶戶的用電習(xí)慣分析出來，有些家庭可能洗衣機是周末用，家里有老人可能每天都會用，每個家庭用電習(xí)慣不一樣，這樣就可以進行預(yù)測，進行電量需求的精準(zhǔn)分析。同時，互聯(lián)網(wǎng)能將消費和生產(chǎn)之間，消費者跟消費者之間、生產(chǎn)者跟生產(chǎn)者之間信息共享，包括進行及時的合作、費用實時的跨區(qū)分?jǐn)傄约皠討B(tài)的電價、即時服務(wù)。還有可以通過大數(shù)據(jù)把間歇式能源，比如光伏進行區(qū)域間電網(wǎng)調(diào)度，進行進一步的優(yōu)化。我認(rèn)為這是互聯(lián)網(wǎng)能源最重要的一個內(nèi)容。

互聯(lián)網(wǎng)能源這個概念，實際有些成型了。從大勢來看，這是BP(英國石油公司)的一個2035年能源展望，認(rèn)為到2035年，電力可達到能源比重的47%，可再生能源技術(shù)是低碳全球能源供應(yīng)的重要支柱。到2040年，可再生能源發(fā)電量將占全球新增發(fā)電量的近一半。我國在基本情景下預(yù)計2030年風(fēng)電裝機4億千瓦、太陽能發(fā)電裝機4億千瓦，在積極情景下預(yù)計風(fēng)電12億千瓦、太陽能8億千瓦。2050年我國非化石能源裝機量將達到62%，發(fā)電量到50%，風(fēng)電、太陽能發(fā)電有望主宰電力系統(tǒng)。

另外一個例子，上海交大建的“正能量”建筑。我們一般把建筑稱作零能耗建筑，但是這個我們稱為“正能量”。這個正能量含義很明確，現(xiàn)在有13千瓦的一個光伏系統(tǒng)在樓上，光熱6平方米，這里面就是按照每個月所發(fā)出的電量，已經(jīng)遠遠超過所消耗的電量。這個樓就是一個微型發(fā)電站，首先是自己用，所謂正能量，就是不斷發(fā)出的電是大于消耗的電量。其中用的是光伏一體化建筑系統(tǒng)，包括全回收新風(fēng)，也包括太陽能熱水、空調(diào)、冷凝水回收，包括整個墻體的隔熱，包括自然照明+智能照明+日光照明，還有智能家居控制系統(tǒng)，雨水收集和生態(tài)循環(huán)等等。我想這也可以看做是未來建筑的一個樣板。

再看上海市政府力推的上海崇明高比例可再生能源利用的區(qū)域性示范項目。有一個概念就是多能互補、分層接入、就地消納。真正進一步提高可再生能源在崇明示范區(qū)的整個比例，這里面包括輸電層面，一個是大規(guī)模的風(fēng)電接入，比如崇明周邊海上風(fēng)電接入，以及風(fēng)電跟燃氣發(fā)電的協(xié)調(diào)示范。第二就是配網(wǎng)層面：計及分布式發(fā)電及多微網(wǎng)的靈活配電網(wǎng)示范及風(fēng)電場儲能接入示范。第三用戶層面：開展鈉硫儲能(工業(yè)微網(wǎng))、社區(qū)微網(wǎng)、建筑光伏、電動車充換電站、用戶互動示范。我認(rèn)為這是未來城市用能的一個非常好的示范。

可以說這個概念就是把太陽能跟建筑一體化，包括建筑的分布式風(fēng)電、冷熱電聯(lián)供、智能微網(wǎng)，里面主要是通過電、冷、熱的區(qū)域的調(diào)節(jié)、互補，實質(zhì)就是希望通過多元的智能協(xié)調(diào)，最終達到可再生能源優(yōu)勢互補跟分層消納，最終達到用戶側(cè)能量自平衡，盡可能多地自消納。這個自消納，我們一般來說太陽能、風(fēng)能由于是階梯式能源，只能作為一個補充能源。而且我們在電網(wǎng)里比例往往是10%都不到。但是如果我們進一步提高到20%、30%、40%、50%、60%，那就是一個很大的變化了，而且我們看到了這樣的曙光。

再看歐洲-德國的案例。歐盟2008年提出實現(xiàn)20/20/20目標(biāo)(二氧化碳排放降低20%，能源利用效率提高20%，20%的電力消耗來自可再生能源)，從目前的發(fā)展來看，這一目標(biāo)會超額完成。很多國家已經(jīng)遠遠超過20%了。德國先后宣布棄核和棄煤，構(gòu)建全部采用可再生能源的用能體系，主要依賴陸上和海上風(fēng)電及遍布全國的分布式光伏發(fā)電。去年德國的一個休息日，德國的可再生能源發(fā)電量已經(jīng)超過了全國的用電量。這對德國來說也是一個大事情。2013年丹麥、德國、西班牙等發(fā)達國家的非化石能源消費已大于30%。

德國也做了很多示范，德國有六大能源互聯(lián)網(wǎng)示范基地，包括水力發(fā)電、調(diào)動消費者成為消費者、發(fā)電者，在做各種不同的可再生能源的示范。因此從德國的能源轉(zhuǎn)型，可以給我們互聯(lián)網(wǎng)能源一個很好的啟示：

第一，德國能源互聯(lián)網(wǎng)項目的特點：分布式可再生能源、基于互聯(lián)網(wǎng)的交易和服務(wù)平臺。

第二，風(fēng)能、太陽能是未來潛力最大的、最經(jīng)濟的技術(shù)?，F(xiàn)在風(fēng)能已經(jīng)比較經(jīng)濟了，太陽能總的來說現(xiàn)在已經(jīng)比較接近于目前的電量。

第三，為實現(xiàn)高比例的可再生能源，常規(guī)電力將現(xiàn)有的“基荷電力”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;調(diào)節(jié)電力”，這是顛覆性的變化。

第四，需求側(cè)管理是關(guān)鍵，調(diào)節(jié)具有巨大潛力。

第五，分布式儲能和微電網(wǎng)可以有效提高電網(wǎng)供需平衡。特別是現(xiàn)在上海，白天跟晚上峰谷差非常厲害，完全可以通過可再生能源來調(diào)節(jié)。

第六，建立新的市場機制，保證能源轉(zhuǎn)型。

最后有幾個結(jié)論。

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與可再生能源結(jié)合起來，為未來的能源生產(chǎn)、消費，帶來革命性的變化。19世紀(jì)，第一次工業(yè)革命造就了密集的城市核心區(qū)、拔地而起的工廠;20世紀(jì)，第二次工業(yè)革命催生了城郊大片房地產(chǎn)業(yè)以及工業(yè)區(qū)的繁榮;21世紀(jì)，第三次工業(yè)革命將會把每一棟樓房轉(zhuǎn)變成住房和微型發(fā)電廠。

終極暢想。人們在手機上輕輕一劃，就可以把屋頂多余的光伏通過APP軟件賣給附近準(zhǔn)備給電動車充電的陌生人;每戶的家用電器可以根據(jù)能耗曲線設(shè)置最佳的開關(guān)時間，并且遠程遙控，這個現(xiàn)在就能做到，建筑物能耗可以隨時根據(jù)實時電價動態(tài)調(diào)整;沙漠和大海里安裝各種新能源發(fā)電設(shè)備，可以通過APP由國民競拍投資自由交易;城市整體能源消耗和二氧化碳排放隨時根據(jù)天氣和時間變化，進行需求側(cè)編排，以實現(xiàn)最優(yōu);每件商品、每個活動，每個人都會頭頂一個碳排放狀態(tài)條，并可隨時與周圍進行交易;零邊際成本的社會將改變傳統(tǒng)自上而下的垂直式社會體，將創(chuàng)造更協(xié)同分享、扁平化、分散化的社會網(wǎng)絡(luò)。這可能對于未來是最大的變化。

因此，有這么幾點結(jié)論：一個，互聯(lián)網(wǎng)能源將對能源發(fā)展產(chǎn)生難以估量的影響。從能源利用來說，從高碳到低碳;可再生能源從補充能源到主流能源。能源生產(chǎn)形式來說，是從集中到分散，分散跟集中相結(jié)合。比如更多的分布式的可再生能源的發(fā)電，每棟樓都是一個微型發(fā)電站。還有從生產(chǎn)、消費來說，目前從能源來說，生產(chǎn)就是生產(chǎn)，就是大的發(fā)電站，消費就是家家戶戶、工廠都是屬于消費者，而未來非常重要的是產(chǎn)銷者的概念，既是生產(chǎn)者，又是消費者，就像我們目前的3D打印一樣，我喜歡一個杯子，就設(shè)計一個，打印出來，發(fā)現(xiàn)造型不錯，還可以放到網(wǎng)上賣，變成自己的品牌賣這個杯子，所以既是生產(chǎn)者、使用者，又是消費者。對電力來說也是一樣，說到底是一個生產(chǎn)單位，又是消費單位，是一個產(chǎn)銷者的概念?；ヂ?lián)網(wǎng)能源可以使可再生能源分層接入與消納得以實現(xiàn)，大幅度提高可再生能源發(fā)電在電網(wǎng)的比例。這個比例不是10%，可能是成倍的上升。這樣的話，我們大量的火力發(fā)電就可以不用甚至可以下降，這樣我們PM2.5問題就可以迎刃而解。這種變化完全是革命性的、顛覆性的變化。

事實表明，當(dāng)今社會科技進步對社會經(jīng)濟發(fā)展的推動，往往超出我們的想象。10年前很難想象互聯(lián)網(wǎng)能發(fā)生到今天這個程度，對各行各業(yè)顛覆性的變化。不能簡單地用現(xiàn)有的技術(shù)線性外推30年以后的中國和上海發(fā)展。要高度重視互聯(lián)網(wǎng)能源給我國能源生產(chǎn)、消費和生態(tài)環(huán)境帶來的影響和可能的顛覆性、革命性變化。

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