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通过比较研究全世界电力公司的规模实力,国家电网公司不但在中国,在全世界都是举足轻重的,尤其是国家电网公司提出全球能源互联网建设,这个观点是非常正确的。国家电网在全球能源互联网战略规划、跨国电网互联互通项目开发等方面已经迈出了可喜的一步,我相信,国家电网公司利用积累的经验,无论是在创建坚强智能电网,还是在处理能源和信息关系,以及找到更好的储能技术方面,都能做出贡献,起到引领作用。需要提醒的是,建设坚强智能的电网,还可以同时寻求其他道路方案,比如,研发利用中温超导技术,实现长距离输电、成本降低、环境友好等综合效益。
深刻理解能源与信息的交互关系
建设全球能源互联网,一定要解决两项关键技术,一个是了解能源和信息的交互关系,另外一个是创新储能系统。
为什么要了解能源和信息的交互关系?有人说,第三次工业革命就是3D打印机,也有人说是先进机械制造。但我个人认为,这些都是导火线,不是核心。我认为,无论是哪次工业革命,其核心都是能源和信息。
这个道理很简单:人类生活水平的提高需要能源作为基础支撑,而想要更有效地利用能源,就需要信息进行优化配置。
回顾前两次工业革命,第一次工业革命瓦特发明蒸汽机,英国抢占机遇。能源从木材转向煤炭,煤炭成为全球能源的主流,而信息发展的代表则是电报。第二次工业革命是电气化,发生在美国,能源主流从煤炭转向石油,而信息载体的创新则是电视。
第三次工业革命就是走向新能源,从本质上改变以化石能源为主的消耗结构,就必须依赖全球能源互联网,其信息载体则是移动互联网与大数据。能源和信息的结合,也是全球能源互联网一定要解决的问题。
信息技术最大的进步,就是优化配置的能力更强。以前电话机只能听到声音,电报机只能看到文字,而如今,一个小小的手机通过开放的操作系统就能实现打电话、发信息、视频通话乃至移动办公等集成与融合,同步呈现语言、文字、视频等各种信息。这就是最大的优化配置。
能源也需要类似的优化配置。电、热、气等都是能源,如何将这些电、热、气一般化、数字化,进而开发能源操作系统,是我们迫切需要占领的技术创新领域。例如,在新能源汽车中,如何开发能源操作系统,从单点动力控制,到多点动力联通,到多点能量联通,到多点能源服务,到嵌入式计算机,并实现实时大数据计算?这个问题的难度比信息系统大,因为能源的地域性、随机性,消费的随机性等,但这个方向是应该坚持的。在实现实时大数据计算时,还要注意网路的高度安全性和可靠性。
破解新能源随机性特征、解决新型负荷如电动汽车的随机性、提升电力系统的稳定性,都需要储能装置。除了传统的储能装置,诸如储水能电站、化学电池、机械飞轮等,我们要探索与研发新型储能装置。创新型的储能装置应具有高能量密度、高功率密度、长寿命、安全环保、经济可靠等基本特点。要探索新型材料,甚至考虑探索物理量子电池等。
推动落实能源互联需发动全世界科学家
推动全球能源互联网建设,一定要发动群众,让全世界的人明白,全球互联网的效益,包括上面我说过的经济效益、政治效益、民生效益,以及环保效益。
发动群众,最关键的是多多发动科学家。因为,解决全球能源互联问题,不完全是技术问题,还有政治阻力等相关因素。怎么说服政治家?怎样解决世界利益和本国利益的矛盾?这就需要发动全世界的科学家,让科学家们讲道理、摆事实,说服政治家,逐步取得共识,进而形成共同行动。全球能源互联网落实,需要科学家、工程师与政治家们的协作,也需要社会公众的认可与支持,这也是我之前一直强调的,我们一定要解放思想,要站在全球视角统筹考虑相关问题。
我非常乐意向科学家朋友推荐全球能源互联网,并且我已经正在做这件事了。诺贝尔物理学奖获得者卡罗˙鲁比亚是我的好朋友,我们在中国共同创建了可持续能源研究院,从3月上旬开始,我们在全球招聘首席科学家,共同讨论与研究低排放或近零排放的新能源系统;长距离、高效率、低损耗、低成本的输电方式;以及新型储能技术等。我的另外一个朋友克拉克˙盖林思,是美国工程院院士,他十分认同建设全球超级电网的理念,并已经开展了一些相关研究。他们就主张摆脱严重依赖化石能源为主、低效的、互相隔离的电网,将各地区电网互联,形成一个全球性的超级电网。克拉克˙盖林思还应我的邀请,成为全球能源互联网大会分论坛的共同主持人,与各国科学家们一同探讨全球能源互联网的未来。
作者简介:
陈清泉 著名电机、电力驱动和电动车专家,中国工程院院士、香港工程科学院院士、英国皇家工程院院士、匈牙利工程院荣誉院士、乌克兰工程科学院院士、剑桥大学丘吉尔学院院士,世界电动车协会的创办人及轮值主席。提出电动车研究核心和总体指导思想,将汽车技术、电机技术、电力驱动控制技术、信息网路技术等有机结合起来,为现代电动车学奠定了基础
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