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什么是智慧城市
城市是我们能源消费的主体,我国能源消费的70%集中于城市,绿色能源的广泛发展,将有力驱动城市建设,最终实现城市用能方式与发展方式的共同转变。由此可见,当今城市发展,必须要与绿色能源相结合,这样才能称之为智慧城市。智慧城市能够利用信息化的技术充分感知城市各种活动的需求,并作出智能的响应,包括零碳能源的开发、配置和消纳,是一座绿色的、可持续发展的城市。从特性分析来看,智慧城市应当具有网络化、智能化、服务化和协同化四个典型特征。
网络化,就是信息和资源传递的网状交互。之前,我们的能源、信息传递都是单向渠道,而智慧城市要求这种传递是双向的甚至多向的。一方面,能源、信息的储备将智能化地服务于整个网络的需求方;另一方面,通过信息网络将能源的消耗水平转化为城市的健康指标和生命体征。举个例子,原先,我们讲电能相对于化石能源,最大的麻烦在于电能发出来,可以有波峰波谷,但是不能停。而未来,一旦把储能概念引入,那么电能将具有储存性质,它在整个能源结构中的位置会发生巨大变化。这改变了电的即发即用属性,可以把时空点交错开,能源使用就更加高效,成本也会得到大幅降低。
智能化,就是家庭作为城市最小单元,智能水平逐步提高。我们过去把智能化理解成高大上的东西,并不是针对个人,但未来都将渗透到千家万户。未来,每家每户都既是城市的电力需求者,也是城市的电力供给者。举个例子,今后大家早上开车去上班,那么所有传感器就会在城市市政的监控系统体现出来,我们能看到有多少辆纯电动汽车,有多少辆汽油车在跑?现在的PM2.5指数是多少?每天的变化趋势如何,它跟城市的人口、资源分布流动之间呈现什么关系?这些数据一旦拿出来做对比分析,对每个行业都具有非常大的经济价值。
服务化,就是从基于生产的服务转变为基于需求的服务。这其中包含,基于城市、产业效能提升的增值服务;基于产品、能源交易便捷的增值服务;基于信息、产业、资源整合的增值服务。
协同化,主要包含四个层面:首先,智慧城市和能源互联网协同发展。智慧城市成为能源互联网的重要驱动力,能源互联网成为智慧城市的重要组成部分并连接着各个智慧城市。其次,各个智慧城市之间的协同发展。城市成为地球村的一个成员,分工和特色更加清晰,优势更加互补,信息更加共享。再次,众筹模式。城市建设的每一个环节,可以通过网络实现群体创造力量的汇集,包括能源的开发、配置和存储。最后,产业链上下游协同。智慧城市内的科研、生产、流通、消费链条协同循环,消费的过程支撑科研、生产、流通。
两者的关系
通过对全球能源互联网和智慧城市概念的解析,我们能够看到,两者同时具有互联网属性,以及对能源需求的高效清洁利用属性。两者的发展应是相辅相成,相互促进的关系。全球能源互联网是智慧城市发展的重要机遇和有力支撑,智慧城市又是全球能源互联网的重要支点和节点。
从能源角度分析,全球能源互联网是在全球范围内对清洁能源的开发和利用。而绿色、清洁能源正是智慧城市发展的基础,也是智慧城市的主要特征。全球能源互联网强调“两个替代”,一个是清洁替代,一个是电能替代。清洁替代是在能源开发上以清洁能源替代化石能源,走低碳绿色发展道路,实现化石能源为主、清洁能源为辅向清洁能源为主、化石能源为辅转变。电能替代是在能源消费上实施以电代煤、以电代油,推广应用电锅炉、电采暖和电动交通等,提高电能在终端能源消费的比重,减少化石能源消耗和环境污染。这两个替代正与智慧城市发展的绿色环保、智能生态相呼应。由此可见,全球能源互联网和智慧城市之间是促进和协调的发展关系。
首先,全球能源互联网能够解决智慧城市的能源问题。智慧城市,能源是基石,智能电网对预防大规模停电,提高电网故障自愈能力,提高能源安全将起到有力的支撑;大家也许会问,未来的智慧城市,每个家庭都可能是电力的提供者,那还需要大电网吗?这需要解释两个问题。第一,未来智慧城市,以清洁能源为发展方向,这种微网建设不可能一步到位,其整体建设必须得到大电网有力支撑才能完成。第二,一旦智慧城市的微电网建成以后,现有的大电网就变成一个资源交换平台。这样一来,通过微电网产生电能可以通过大平台进行交换,未来的电网,将不再是所谓的电能提供者,而是一个电能平台的提供商,为大家提供电能交换与信息交流的提供服务。
其次,全球能源互联网推动智慧城市生产模式转型。未来,在全球能源互联网的建设过程中,生产模式将发生一系列变化。在能源生产方面,将打破资源生产和消费壁垒,形成集中式和分布式相结合的生产模式。此外,能源的均衡使城市发展自身特色产业,使能源消耗为主的规模效益转变为定制生产、服务化生产成为可能。同时,这些生产环节将得到无限细分,使得人人参与,城城参与,从而带动关联产业发展。
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