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能效變革時(shí)代來(lái)臨

來(lái)源: 能源評論
編輯: 王濤
發(fā)布時(shí)間: 2016-01-05
訪(fǎng)問(wèn)量: 3796

    2015年,國務(wù)院發(fā)布了中國制造2025,以及“互聯(lián)網(wǎng)+”的指導意見(jiàn),依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),不僅改變電網(wǎng),改變能源系統,同時(shí)也會(huì )改變我們的汽車(chē),改變交通、運輸業(yè),還會(huì )對制造業(yè)發(fā)展帶來(lái)深刻的沖擊和變革。

    第三次工業(yè)革命起因于現有經(jīng)濟模式的生產(chǎn)效能問(wèn)題,通過(guò)協(xié)同共享、能源互聯(lián)網(wǎng),降低邊際成本逐漸趨零,很有可能會(huì )帶來(lái)翻天覆地的巨大變化。

    人類(lèi)提升能源效率的歷程堪稱(chēng)任重道遠。

    在第二次工業(yè)革命起步的時(shí)候,美國的整體轉化能效只有13%,這意味著(zhù),會(huì )浪費掉87%的能源和資源。上世紀90年代,日本把能效提到20%,但也意味著(zhù)還有80%被浪費掉了。

    傳統經(jīng)濟模式潛力殆盡

    在傳統模式的經(jīng)濟平臺基礎上,現有生產(chǎn)力平臺的生產(chǎn)效率已經(jīng)窮盡,已經(jīng)達到頂峰,一般而言,工業(yè)產(chǎn)品的整體能量轉化效率只有20%。

    在工業(yè)化進(jìn)程之中,能源資源消耗都有其規律性,不管是英國、美國、德國、日本,這些國家無(wú)一例外,都是在上世紀左右達到了能耗的峰值。其能源需求變化規律表現為:工業(yè)化起步階段,單位GDP能耗緩慢上升;工業(yè)化中期,能耗水平快速上升,并逐步達到峰值;工業(yè)化后期和后工業(yè)化時(shí)期,單位GDP能耗開(kāi)始下降。由于技術(shù)進(jìn)步,越接近現代,單位GDP能耗峰值越低,能源消費持續增長(cháng)時(shí)間也將縮短。其原因就在于,在工業(yè)化初期,經(jīng)濟總量不大,資源需求也不高;進(jìn)入工業(yè)化中期,對資源需求急劇攀升;工業(yè)化中后期由于增速回落、結構優(yōu)化、技術(shù)進(jìn)步,工業(yè)對資源的消耗也開(kāi)始回落。

    對我國而言,目前仍處在工業(yè)化中期,工業(yè)占國民經(jīng)濟相當大的比重,工業(yè)能源消費量占全國能源消費總量的比重達到70%左右。比照發(fā)達國家走過(guò)的歷程,我國能源資源消耗還將有一個(gè)持續增長(cháng)的過(guò)程。

    近年來(lái),我國工業(yè)快速發(fā)展,能耗迅速增加。從數字來(lái)看,2010年,我國能源消費總量占世界的19.6%,單位GDP能耗約為世界平均水平的2.6倍,鋼鐵、建材、化工等行業(yè)單位產(chǎn)品能耗比國際先進(jìn)水平高出10%~20%。2012年我國能源消費總量占世界的21.3%,并消耗了世界54%的水泥、45%的鋼鐵、40%的銅和41%的鋁。2013年我國能源消費總量占世界的22.4%,其中煤炭消費量占世界的50.3%、石油消費量占12.1%。2014年數據調整之后,全國的能耗大約在42.6億噸標準煤,這個(gè)量從全球來(lái)看都是非常驚人的。

    同時(shí),這幾年我們的節能降耗水平也在不斷提升,“十一五”期間,我們規模以上工業(yè)的單位增加值能耗下降了26%;“十二五”前四年降了21%,十年來(lái)我們的工業(yè)能耗的生產(chǎn)效率提升了50%。鋼鐵、有色、石化、化工、建材、造紙等六大行業(yè)的重點(diǎn)產(chǎn)品單耗顯著(zhù)下降,縮小了與國際先進(jìn)水平的差距,全國能源系統的總效率也從2000年的10.6%提升到2012年的13.3%。

    從智慧能源到能源互聯(lián)網(wǎng)

    里夫金先生提出的第三次工業(yè)革命,通過(guò)五大支柱的構想,描繪了新經(jīng)濟模式的發(fā)展遠景:一是可再生系統能源轉型;二是能源系統的結構要變成分布式;三要把所有的建筑變成微型發(fā)電廠(chǎng)和儲能設備、設施;四是構建一個(gè)全球的能源互聯(lián)網(wǎng);五要把以上轉變與交通運輸結合,轉變交通運輸系統。同時(shí),每個(gè)人既是生產(chǎn)者又是消費者,可直接在物聯(lián)網(wǎng)上生產(chǎn),并相互分享能源和實(shí)物,邊際成本接近于零,近乎免費。

    其核心的思想就是要發(fā)揮協(xié)同共享理念,通過(guò)能源互聯(lián)網(wǎng),降低邊際成本,逐漸趨零,由此,能源系統向可再生能源轉型,能源和通信技術(shù)相結合,進(jìn)而引發(fā)新一輪工業(yè)革命--隨著(zhù)信息互聯(lián)網(wǎng)系統的廣泛建立,能源互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )的初具雛形,加上智能交通、物流網(wǎng)絡(luò )的構建,很快就會(huì )發(fā)展形成一個(gè)以數據為基礎的三網(wǎng)融合的新技術(shù)平臺,信息互聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)--三網(wǎng)融合,最終將會(huì )讓我們的商業(yè)模式和社會(huì )模式發(fā)生翻天覆地的變化。

    如何讓“夢(mèng)想照進(jìn)現實(shí)”?實(shí)現路徑就是從智慧能源逐步過(guò)渡到能源互聯(lián)網(wǎng)。而在智慧能源領(lǐng)域,當下的發(fā)展形勢可以用風(fēng)生水起來(lái)形容。

    從產(chǎn)業(yè)層面,已有一些單位聯(lián)合成立了中國智慧能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng )新戰略聯(lián)盟,正在進(jìn)行探索推進(jìn)的工作。工信部、財政部也在一起推動(dòng)工業(yè)企業(yè)、高耗能企業(yè)能耗在線(xiàn)監測的試點(diǎn)。大規模儲能也正在變成現實(shí),國外的特斯拉,國內的比亞迪都在進(jìn)行項目嘗試。

    從技術(shù)層面,作為國際電工組織的通信協(xié)議,IEE1888被寄予厚望,其核心思想就是把所有的用能設施IP化,包括房間里的空調、洗衣機、照明設施等所有的家用電器,都賦予一個(gè)IP地址,從底層協(xié)議建立一個(gè)工業(yè)級協(xié)議,將所有的數據聯(lián)網(wǎng),力爭做到優(yōu)化控制。這個(gè)構想一旦實(shí)現,所有的動(dòng)力設備、能耗設備、家庭用電設備就都能實(shí)現互聯(lián),會(huì )為智慧能源發(fā)展打下很好的基礎。

    從體制層面,2015年11月底,國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布關(guān)于印發(fā)電力體制改革配套文件的通知,下發(fā)了6個(gè)配套文件。電力體制改革,已經(jīng)為分布式能源系統的建設打開(kāi)了一扇門(mén)。從德國的經(jīng)驗來(lái)看,農場(chǎng)主可以建一個(gè)風(fēng)機直接發(fā)電,現在德國有上百萬(wàn)個(gè)農民家庭都在發(fā)電,將來(lái)在能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐下,新能源必然會(huì )對能源系統形成一系列的沖擊。

    歷史地看,過(guò)去的電網(wǎng)轉型是機械型的演變,現在要改成智能型、數字化的升級;以前是集中的、以石油為中心,而現在要變成高度重視分散的新能源。這也就意味著(zhù)包括電力、能源以及各個(gè)行業(yè)都必須做出改變以適應變革。而智能電網(wǎng)僅僅是電網(wǎng)管理模式上的革新,解決不了化石能源日益稀缺、開(kāi)發(fā)利用過(guò)程低效的根本問(wèn)題。根本的出路在于把互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與可再生能源相結合,在能源開(kāi)采、配送、利用上從石油世紀的集中式變?yōu)橹悄芑稚⑹?,將全球的電網(wǎng)變成能源共享網(wǎng)絡(luò )。

    能源互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)深刻變革

    2015年,國務(wù)院發(fā)布了中國制造2025,以及“互聯(lián)網(wǎng)+”的指導意見(jiàn),依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),不僅改變電網(wǎng),改變能源系統,同時(shí)也會(huì )改變我們的汽車(chē),改變交通、運輸業(yè),還會(huì )對制造業(yè)發(fā)展帶來(lái)深刻的沖擊和變革。

    以電動(dòng)汽車(chē)為例,在能源互聯(lián)網(wǎng)沖擊之下,不僅電動(dòng)汽車(chē)會(huì )得到加速的發(fā)展,信息技術(shù)還會(huì )改變汽車(chē)行業(yè),甚至是整個(gè)交通領(lǐng)域。未來(lái),汽車(chē)不僅是一個(gè)移動(dòng)的交通工具,更是一個(gè)移動(dòng)的信息終端。包括手機、電視機、計算機、汽車(chē)的屏幕在內的四張屏幕可能實(shí)現統一切換、無(wú)縫鏈接。這種由新能源、互聯(lián)網(wǎng)以及無(wú)人駕駛汽車(chē)協(xié)同的新的三網(wǎng)的融合將會(huì )構成一個(gè)新的平臺,改變我們的價(jià)值鏈,比如,基于互聯(lián)網(wǎng)的無(wú)人駕駛汽車(chē)交通網(wǎng)絡(luò ),使得汽車(chē)共享--“使用”而非“擁有”的理念深入人心。未來(lái)新生代渴望的將不再是一輛汽車(chē),他們想要的是GPS和自動(dòng)駕駛。通過(guò)智能交通和拼車(chē),下一代的買(mǎi)車(chē)需求將會(huì )降低80%。屆時(shí)將會(huì )有2億車(chē)輛加入拼車(chē)市場(chǎng),而且這些汽車(chē)都是純電驅動(dòng),能源邊際成本幾乎為零,駕駛員的邊際成本也幾乎為零,城市擁堵、霧霾問(wèn)題也將得到解決。

    從全產(chǎn)業(yè)來(lái)看,以新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主要特征的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革,正在引發(fā)制造模式、生產(chǎn)組織方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)的深刻變革,數字化、網(wǎng)絡(luò )化、智能化和服務(wù)化成為制造業(yè)發(fā)展新趨勢。

    隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)在各行各業(yè)應用的不斷深化,眾包、眾創(chuàng )、眾籌、威客、個(gè)性化定制、線(xiàn)上到線(xiàn)下(O2O)等新業(yè)態(tài)新模式層出不窮?;ヂ?lián)網(wǎng)金融、智慧物流、數字醫療,“互聯(lián)網(wǎng)+制造”深刻改變技術(shù)和產(chǎn)業(yè)演進(jìn)路線(xiàn),推動(dòng)全球制造業(yè)進(jìn)入一個(gè)大變革大創(chuàng )新的時(shí)代。

    一是制造業(yè)服務(wù)化成為新趨勢。服務(wù)型制造成為主流,制造業(yè)和服務(wù)業(yè)的界限越來(lái)越模糊,制造行為當中服務(wù)性收益占比愈益增大,出現了沒(méi)有工廠(chǎng)的制造企業(yè)和沒(méi)有制造行為的工廠(chǎng)。一些品牌企業(yè)開(kāi)始去制造化,不再專(zhuān)注于生產(chǎn),把制造部分交給代工廠(chǎng)完成,只保留研發(fā)、設計以及營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò )等核心內容,甚至研發(fā)、設計、營(yíng)銷(xiāo)都外包出去。

    二是生產(chǎn)小型化、智能化、專(zhuān)業(yè)化成為產(chǎn)業(yè)組織新特征。得益于互聯(lián)網(wǎng)、開(kāi)源軟件、開(kāi)源硬件,以及3D打印等新技術(shù)的應用,從研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、物流配送到營(yíng)銷(xiāo)服務(wù),各環(huán)節智能化有機協(xié)同地聯(lián)系起來(lái)。眾多“創(chuàng )客”脫穎而出,小微企業(yè)創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)活動(dòng)如雨后春筍般涌現,只有運營(yíng)總部而沒(méi)有生產(chǎn)車(chē)間的網(wǎng)絡(luò )企業(yè)或虛擬企業(yè)開(kāi)始出現。