登陆注册
8929800000042

第42章 智慧能源(2)

未来普及电动汽车已无悬念,而大量普及电动汽车后,如果不能进行有效资源配置和系统管理,将会进一步增加电网负担,造成电力需求的峰谷差扩大。所以,发展智能电网,对于每一辆电动车的性能参数,每天行驶规律,剩余电量和电池性能等,以及电网负荷状况进行针对性的优化充电,既利用了多余的低谷电力,提高了发电厂和电网的设备利用效率;又降低了电力系统的能耗;同时节省了使用者的金钱。此外,车内的电池在低谷时蓄电,在用电高峰时可将电力回售电网,在出现自然紧急情况或灾害时,这些电力还可以作为应急电源。

用同样的方式不仅可以发展电动汽车,也可以发展电动拖拉机,作为农村电气化的一个可移动的动力源,支持其他农业电气设备的运行。拖拉机不需要150公里的速度,不需要每天开上百公里,不需要各种复杂的系统,而电动机的扭力更大,造价和使用成本更加低廉。特别是节省柴油,降低整个社会对石油的依赖。

未来要减少温室气体排放,就必须大量使用可再生能源,而可再生能源存在不稳定的特性,风电是有风有电,无风无电;水电是丰水有电,枯水无电;太阳能更是有太阳有电,无太阳无电,哪怕是一朵云彩,也会引起供电的波动;甚至是天然气的热电冷系统,也可能因为燃气管网的用气波动而不能稳定发电、供热、制冷。智能电网要将这些电源管理起来,将各种能源系统融合在一起,使各种能源互相弥补,再配合蓄电技术及蓄热、蓄冷技术,同时对用电终端进行优化配置,使供需之间和各用户之间,以及各种电源之间实现遥相呼应,互补互助。也只有建立这样的系统,可再生能源才可能成为一种有价值的能源供应形式,这就必须为电网植入智慧。

中国政府已经高度重视了智慧电力的建设,国家电监会召开了智能电网专题座谈会,已经将先进国家的智慧电力相关的技术、方案和政策引入到我国的电力建设中去。通过发展以电网信息技术化为特征的智能电网,可以有效提高电力行业生产力,保障电力系统可靠性和供电质量,促进节能减排。同时,通过发展智能电网可以实现实时定价,提供多种供电方案和电价,更好地整合电力批发市场,为我国进一步深化电力市场化改革、推进电力市场建设提供有利的技术条件。

从另一个角度来说,“智慧能源”并非单指一种技术,而是一种新能源的理念,一种能提升我们能源智慧水平、牵引经济发展龙头,增加就业,创造幸福生活的新能源模式。中国应该密切跟踪世界新一轮新能源发展方向,以“智慧能源”的理念加强新能源技术研发,增加对新能源产业的投资,真正把新能源发展放在重要的战略位置。

智能电网的实现离不开以下技术的支持。

1.通信技术:建立高速、双向、实时、集成的通信系统是实现智能电网的基础,没有这样的通信系统,任何智能电网的特征都无法实现,因为智能电网的数据获取、保护和控制都需要这样的通信系统的支持,因此建立这样的通信系统是迈向智能电网的第一步。

2.量测技术:参数量测技术是智能电网基本的组成部件,先进的参数量测技术获得数据并将其转换成数据信息,以供智能电网的各个方面使用。

3.设备技术:智能电网要广泛应用先进的设备技术,极大地提高输配电系统的性能。未来的智能电网中的设备将充分应用在材料、超导、储能、电力电子和微电子技术方面的最新研究成果,从而提高功率密度、供电可靠性和电能质量以及电力生产的效率。

4.控制技术:先进的控制技术是指智能电网中分析、诊断和预测状态并确定和采取适当的措施以消除、减轻和防止供电中断和电能质量扰动的装置和算法。

如果智能电网取得成功,那么智能能源网将会全面展开,智能电网只是“智慧能源”家园中的一部分而已。在石油和天然气领域,目前世界上现有油井的产量仅占可采储量的20%~30%。钻一口新井花费巨大,但如果我们能够适当提升已有油井的生产力,其增加的总和也会给生产商带来巨大利润并使消费者获得油价降低的好处。但这是一项信息密集型的任务,仅一个油田或天然气田每天产生的数据量即在1百万兆字节(TB)左右。幸运的是,针对这个问题已有了解决方案,就是采用智慧油田技术,油田工作者能够对采率、馏分、压力、声学和温度数据进行分析以优化油泵性能和油井生产力,使用历史趋势来预测一口井何时会“水淹”(waterout),还可以从一个中心位置对更多油井进行远程管理。

能源流动至少有四个流程:开采、运输、加工、销售和使用。电力产业也包括四个流程,即:发电、输电、供电、用电和服务。而整合这个集合的过程就是改造人类能源体系的过程,就是智慧能源发力的过程。发电领域需要解决的关键问题是将太阳能、风能、地热能、石油、天然气、核能、煤炭、氢能和生物质能等重新整合的问题;输电领域涉及的关键问题是用新材料和智能电网改进输电损耗;供电、用电领域涉及的关键问题是解决分布式能源管理和智能电网管理效益最大化。而这一切需要解决的问题其实都期待一个解决方案:“智慧能源”。通过发展以智能电网为核心的智慧能源系统,将能从根本上解决一系列影响能源可持续发展的难题:

1.通过信息控制技术实现精确供能,解决能源终端需求侧的节能;

2.通过提升需求侧管理(DSM)的响应能力,提高整体电力系统发电设备、输电设备和配电设备的优化运行;

3.通过供需信息互动,解决分布式能源及可再生能源并网和供需匹配问题;

4.通过全系统各电源和需求互动互助,解决电网的供电安全;

5.为蓄电式交通工具和蓄电式农机设备的大规模使用,提供优化控制平台;

6.为智能化电器和信息家电的发展,建立一个创新的平台;

7.为建立有效的能源和环境的实时交易系统和配额交易体系,创造基本交易环境。

11.2.2智慧水源

世界上水的总储量约有14亿立方公里,平铺在地球表面上约有3000米高。地球表面70%被水覆盖,因此有人把地球说成是蓝色星球,又叫水球。地球上的水97.2%的水都分布在大洋和浅海中,这些咸水是人类无法直接利用的(要利用就要海水淡化,成本高)。陆地上两极冰盖和高山冰川中的储水占总水量的2.15%,目前也无法直接利用。余下的0.65%才是人类可直接利用的。从数字上可看出,水是丰富的,但可利用的淡水资源是极其有限的。

当今世界的水资源分布十分不均。除了欧洲因地理环境优越、水资源较为丰富以外,其他各洲都不同程度地存在一些严重缺水地区,最为明显的是非洲撒哈拉以南的内陆国家,那里几乎没有一个国家不存在严重缺水的问题;在亚洲也存在类似问题。

我国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位,但人均约2000立方米,仅为世界平均水/4.美国的1/5,在世界上名列约120位。

纵览全球,水资源枯竭和污染几乎成为了各国政府关注的首要问题。监测数据显示,2007年全国26.7%的地表水断面水质为劣V类标准(最低标准),基本丧失使用功能。近年来国家确定的水污染治理重点流域范围不断扩大,目前总面积已占我国国土面积的40%。全国7大水系总体为中度污染,其流经城市的河段普遍受到污染。松花江水污染、广东北江镉污染、太湖、巢湖、滇池等相继大规模暴发的蓝藻,使得一些重要的饮用水源受到严重污染,严重影响群众的生产生活和社会稳定。这些触目惊心的数据背后暗示着我们不得不立即采取行动拯救全球水资源。

在“智慧地球”的理念之下,智慧的电网、智慧的交通、智慧的政府层出不穷。作为和我们生活息息相关的水资源,更应该被“智慧”地管理、利用和保护。

1.智慧的监控

IBM公司近年来一直致力于智慧地球行动,在其中就借助IT技术实现智慧水资源。

IBM公司分别在美国、荷兰和爱尔兰建立起三大中心来配合这些国家的治理水污染行动。包括流域保护和区域经济发展、防洪泄洪和海湾生物综合发展。

在美国纽约著名的曼哈顿岛的哈德逊河全长约520公里,河的两岸养育着近1200万人口。在河两岸,各种各样的森林植被和珍惜的动物以及农作物非常之多。同时,这里也是美国非常著名的风景区。在河沿岸全球众多知名的大公司的工厂都坐落在此。二战后,工业的发展使得这条河在一定的程度上遭到了污染。针对以上情况,IBM公司在河两岸和河内部不同的层次,建立了全球第一个先进水资源管理中心(AWM—Advanced Water Management)。在河中放置了很多的传感器和电子标签,同时在水面上还浮有特别的设备。这些传感器通过无线的网络送回后台的流计算中心进行各式各样先进的计算模式的分析和处理。随后,所有数据在计算机系统里被展示出一个虚拟的河流,每一个层面的变化可以实时的被控制,这有利于环保政策决定者、区域经济规划者、和水生物管理人员根据数据溶化之后产生的可视化模型进行河流监管并管理好水资源。

在荷兰阿姆斯特丹,IBM建立COE(Center Of Excellence)来帮助政府治理防洪堤坝或防洪泄洪。一旦洪水来临的时候,可以根据当时的天气、水温情况来部署人力和物资资源,泄洪和堤坝开关统统可以进行科学管理。

同类推荐
  • 中国农地集体产权制度研究

    中国农地集体产权制度研究

    本书构建基于产权经济学的理论和方法,在梳理我国农地制度变迁的历史经验和现实矛盾的基础上,提出了产权主体的合作人假定与和谐产权关系的理论分析框架,并运用于农地集体产权制度的分析。
  • 餐馆赢在决策

    餐馆赢在决策

    本书分为理念篇、实务篇、误区篇。采用了先讲案例,再做画龙点睛似的精辟短评,然后配以漫画加深读者印象的表达形式,力求生动形象地、深入浅出地把决定成败的道理娓娓道来。
  • 社会经济网络与中小企业发展

    社会经济网络与中小企业发展

    本书以新颖的视角研究了产业集聚理论和内生增长理论。全书对意大利产业区经济进行了理论探讨,着重分析了艾米利亚产业区的特征和区域竞争优势、区域产业网络与技术创新的国际化战略、经济全球化与“艾米利亚模式”的调整等问题。书中借鉴“艾米利亚模式”,提出我国应该构筑高效的区域产业网络、发展区域支柱产业、加强企业间技术合作、发送中小企业融资能力等对策建议,对我国产业集聚和中小企业发展具有强烈的现实意义。
  • 刺桐梦华录

    刺桐梦华录

    本书分为“过程:中古闽南的经济周期”、“空间:闽南的区域系统”、“结构:闽南经济的交易成本分析”三部分,共11章。
  • 公共财政评论2009.1

    公共财政评论2009.1

    公共财政是一种与市场经济相适应、以弥补市场缺陷并满足社会公共需要为目的的财政模式,其本质是“取之于民、用之于民”。社会主义市场经济体制改革目标的提出,必然要求公共财政制度的呼应和支撑。从此角度讲,公共财政制度改革是我国社会主义市场经济体制改革不可或缺的一个重要组成部分。目前,我国社会主义市场经济体制改革远未到位,公共财政建设之路还很漫长,财政的公共化改革也必然“路漫漫其修远兮”,在此过程中,无论是在公共财政建设的理论方面,还是在公共财政建设的实践方面,都会不断出现各种新问题和新情况需要我们去研究和探索。“
热门推荐
  • 五侠:平凡生活

    五侠:平凡生活

    此部为第一部:再一次学校举办的活动中,学校趁机被人捣毁。尽管平凡的世钰与他的小伙伴们很努力....但并没有怎么样,学校被某神秘组织挽救了一部分....事后奇怪的事接二连三。世钰被迫加入了神秘组织.....开启了一段奇妙冒险!!
  • 玄神诀

    玄神诀

    徐通坚信自己不是废物,故而一朝脱胎换骨,重获新生。徐通坚信自己可以保护想保护的人,故而右臂神力,得古碑,镇神猿,大杀四方。徐通坚信自己可以查出身世之谜,故闯北幽海,斗六大王族,一统海疆。徐通坚信自己可以为父母报仇,故一破苍穹、再战乾坤,杀圣戮神,主宰天下!
  • 冷公主的复仇之心

    冷公主的复仇之心

    八年前,姐姐狠心将她妈妈毒死,又陷害于她,还在她被赶出家门时将她推下悬崖。夏梓歆心如死灰:“夏沫婷,如果我还活着,绝对不会放过你!”八年后,她再次回归时,已经不是那个任人捏打的软柿子了!“夏沫婷,你欠我的,我会加倍讨回来;你对我的伤害,我也会加倍还给你的!”夏梓歆道。“八年前,夏氏的所有都是我的;八年后,尘哥哥的爱也是我的!你,夏梓歆,永远也别想和我争!”夏沫婷道。“歆儿,你的心中到底隐瞒着什么?你的过去到底是怎么样的?会让你逼自己把心封锁死?”夜陌尘道。“梓歆,我会陪你一起复仇的,直到你变得不再冷漠!”欧阳若依道。八年后,冷公主的复仇之心再度燃烧!
  • 精兵1

    精兵1

    中国梦★精兵魂鏖战沙场的巅峰时刻血浓于水的兄弟情义一段不得不讲的军中往事……作者QQ:378945019
  • 总裁冷爱:百万老婆,哪里逃

    总裁冷爱:百万老婆,哪里逃

    五年前,她从他的生活中骤然消失,再次归来,她脱胎换骨,变成一副陌生的容颜!而他,一如以往,爱上了她……这一切,是冥冥之中的阴谋,抑或是命运的安排!她背负着一个自己都不知道的秘密,成为仇人利用的棋子,如同一颗定时炸弹埋伏在他身边!生死之劫,他宁愿掉进敌人设计完美的迷迭香中,只因她华丽转身背后的一抹“白云”!背叛与救赎,爱情与仇恨,生与死命悬一线间,到底隐匿着怎样不为人知的心酸往事!
  • 亲亲美女老师

    亲亲美女老师

    一个浪荡不羁,风流成性的坏学生,突然遇到了父母给安排的娃娃亲的出现,而这个娃娃亲老婆不偏不倚又是这个学生的老师,一个美艳的老师,接下来会发生什么呢?我们的主人公是唾弃这个老婆,还是一改劣性,追求美女老师呢!
  • 斩神到天界

    斩神到天界

    上古之时,天下未定。善恶不分,妖魔横行。天帝掌权,刑天为乱。斫其首级,双乳为目。战于乾坤,胜负难见。二神相誓,决斗羊山。是日未至,人界大变。数人此故,远之中原。黄帝神威,能否定乱。成败之机,尽悬一线。
  • 这样的人生

    这样的人生

    要自由是一位普通的农村孩子。他意外地读了很多书,并通过书开阔了眼界、形成了自己独立清醒的思想。有了自己的独立思想以后,要自由就开始了自己决定自己命运的征途。相对落后的农村、虚伪冷漠的亲朋好友、不够完善的教育体制,让要自由的成长历尽艰辛困境重重,但要自由还是坚持着走自己的路。
  • 送宝神王

    送宝神王

    诸天万宝阁,藏有无尽神宝。宋禹,诸天万宝阁的主人,负责将万宝阁内的宝物送给有缘人,每送出一件宝物,宋禹便可以得到一定的积分兑换奖励,从而强大己身。自此,宋禹开始了自己送宝神王的传说。
  • 小农民逍遥修真

    小农民逍遥修真

    岳中海本来是准备做一辈子的屌丝,没有想到捡到一块玉佩。让他有了翻身机会,种田发家笑傲人生不再是梦想。当然了,美女在人生中是不能少的!