袁志彬：上海距离“能源互联网”到底有多远？

上海距离“能源互联网”到底有多远？ 袁志彬 美国著名未来学家、宾夕法尼亚大学教授杰里米·里夫金在其《第三次工业革 命：新经济模式如何改变世界》一书中，系统论述了以“能源互联网”为主要标 志的第三次工业革命。 在以“能源互联网”为主要特征的第三次工业革命中，欧洲可以说是实验区 和先行者，正在运用其强大的科技和金融优势率先向可再生能源、氢能经济和智 能网络转型。 比照“能源互联网”的五大支柱，我们来探讨上海发展“能源互联网”的优 势和存在的不足。 支撑能源互联网的五大支柱 “能源互联网”就是在现有能源供给系统的基础上，通过新能源技术与互联 网技术的深入融合，将大量分布式能量采集装置和分布式能量储存装置互联起 来，通过智能化的管理，实现能量和信息双向流动的能源对等交换和共享网络。 如历史上任何其他的通信、能源基础设施一样，支撑第三次工业革命的“能源互 联网”需要五个支柱必须同时存在。这些支柱包括：（1）向可再生能源转型； （2）将每一栋建筑转化为微型发电厂，以便就地收集可再生能源；（3）在每 一栋建筑物以及基础设施中使用氢和其他存储技术，以存储间歇式能源；（4） 利用互联网技术将每一栋建筑的电力网转化为能源共享网络，这一共享网络的工 作原理类似于互联网（成千上万的建筑物能够就地生产出少量的能源，这些能源 多余的部分既可以被电网回收，也可以通过联网而共享）；（5）将运输工具转 向插电式以及燃料电池动力车，这种电动车所需要的电可以通过共享的电网平台 进行买卖。 在以“能源互联网”为主要特征的第三次工业革命中，欧洲可以说是实验区 和先行者。欧洲运用其强大的科技和金融优势率先向可再生能源、氢能经济和智 能网络转型，并希望借此引领世界进入到一个新的经济时代。欧洲正在大力发展 可再生能源、氢能基础设施和纵贯欧洲大陆的智能互联网络。根据欧盟的， 到 2020 年欧洲获得的电力中将有 20%来自可再生能源，到 2030 年这一比例将 达到 30%。 例如，德国联邦和地方政府已经开始打造“能源互联网”。德国迄今已有 100 多万座建筑被部分改造成小型绿色电厂，安装了太阳能板、垂直风力涡轮机、 地热泵、生物质转换装置、小水电及其他类似装置，每个装置上都将配备感应器， 软件将实时通知主人电价的涨跌，方便他们调整电力使用，在价格合适时把电力 卖回给电网，让每个人都成为能源企业家。像西门子、博世和戴姆勒等公司正在 创造新的复杂的 IT 软件、硬件、家电和汽车，以使信息互联网与能源互联网融 合在一起，从而创造智能建筑和未来城市，在城市里实现“绿色”的零排放流动。 德国联邦经济和技术部（BMWi）最近启动了“E-Energy”技术创新促进计划， 打造基于信息和通信技术的未来能源系统。该计划的目标是建立一个能基本实现 自我调控的智能化电力系统。 世界上其他一些地区也在追随欧盟的脚步。亚洲包括中国也已经开始讨论和 探索这一话题。 我国在可再生能源设备生产方面已居世界前列，已具备发展“能源互联网” 的基础条件。例如，2010 年以来，河北省保定市积极推进低碳城市示范项目建 设，加快实施“中国电谷”建设、“太阳能之城”建设、生态环境建设、办公大 楼低碳化运行、低碳化社区示范和低碳化城市交通系统整合等六大工程，降低城 区碳排放量，为城市“降温”。又比如，山东省德州市提出建设“中国太阳城” 之后，每年财政拿出 5000 万元配套资金，各县财政每年拿出 3000 万元资金， 扶持可再生能源建筑应用示范项目。德州市通过实施“百万屋顶”计划和“百村 浴室”工程，农民购买太阳能热水器，可以享受到 1000 元的地方财政补贴。这 些地方做法表明了我国在新能源生产和推广使用方面已经具备了良好的基础，下 一阶段就是向互联和智能化的“能源互联网”方向发展。 上海发展能源互联网的三点建议 谈到上海距离“能源互联网”有多远，就要比照“能源互联网”的五个支柱： 向可再生能源转型；以建筑为单位的小型电站；扩展到所有基础设施上的能源生 产和储存；充电式交通系统从互动式电网中获取电能；能源互联网。上海发展“能 源互联网”的优势主要体现在可再生能源生产（如太阳能设备）和使用（电池储 能和充电式交通系统）上，存在的不足方面包括：上海目前的能源供应主要从外 地调入，而且基本上是传统能源，今后急需向可再生能源转型；此外建筑物的小 型电站建设和智能化的能源网络发展滞后等。这样来看，上海在实现“能源互联 网”过程中基本处于刚起步的初级阶段，距离最终目标尚远。 中国作为新兴发展中国家和第三次工业革命的主要推动力量，将会推动整个 亚洲甚至世界实现向“后碳社会”和“可持续社会”的转型。上海作为中国改革 开放排头兵和科学发展先行者，理应在建设“四个中心”中发挥“四个率先”， 紧紧抓住第三次工业革命的历史机遇，大力发展“能源互联网”。为此，特提出 以下三点政策建议： 建议一：加快可再生能源技术与设备研发布局，构建能源互联网研发的共 享平台。目前国内可再生能源技术和设备研发比较分散，缺乏有效的集成和整合 平台。上海作为我国经济发展的首位城市，产业优势突出，发展带动和辐射作用 明显，建议通过建设能源互联网有关技术研发平台和产业联盟，有助于上海实现 “创新驱动、转型发展”战略。近期，可以通过中国科学院上海高等研究院和上 海交通大学紫竹新兴技术研究院等单位为依托，尽快组建可再生能源和能源互联 网的研发共享和集成平台。长期来看，建议上海率先探索建立不同形式的能源互 联网研发联盟或产业共性技术平台。 建议二：把推广和使用可再生能源作为未来城市建设的重要抓手来落实。 中国已经是世界上最大的风电和光伏设备的生产国。但是，中国所生产的可再生 能源科技产品几乎均销往海外。但近年来由于受到国际经济形势下行的影响，出 口严重受挫，出现严重的产能过剩现象。因此，建议上海应结合“低碳城市”和 “智慧城市”建设，通过多种政策聚焦（如小额绿色贷款、用户补贴等）， 早日把上海建成全国领先的可再生能源示范应用和推广基地。争取在全国率先建 成“新能源示范城市”，以推动太阳能、风能、地热能、生物质能和潮汐能等可 再生能源应用。 当前可以从推广电动车等新能源汽车示范应用作为行动起点（如从公交、公 车、校车和出租车开始）。对于新能源汽车建议进一步增加政府补贴力度，增设 新能源汽车专用停车位，增加新能源汽车免费牌照投放数量等。在这方面，上海 已经在全国走在了前面，今后需要进一步加大力度。与之相配套，大力建设和发 展可再生能源使用（如充电和电池更换）的基础设施。具体来说，可以结合上海 “电动汽车国际示范城市”和嘉定区“电动汽车国际示范区”建设项目，加大在 嘉定区的示范推广力度。在此基础上，加快发展能源互联网的示范和应用（从社 区和局部区域开始），力争使得嘉定区率先成为“能源互联网”试点建设和应用 的示范区。 同时，要紧密结合上海作为“全国首批可再生能源建筑全国示范城市”建设 进程，建议在沿海区域（崇明、宝山、金山和浦东洋山港等地区）开展风力、太 阳能和潮汐发电，新建居民区、学校、宾馆和公共建筑等，积极开展屋顶太阳能 安装计划，逐步改变目前上海能源供应主要依靠从外地调入而且以传统能源为主 的状况。 建议三：争取在国内率先建成“智能电网”示范城市。在能源互联网时代， 电力企业将充分利用在智能电网方面的丰富经验，将成千上万个分布式能源生产 企业接入主干电网，从而完成自身从传统的集电力生产、传输、运营于一体的单 一电力能源生产商转型成为电网管理运营服务的提供商。上海具有比较良好的产 业基础和比较完整的产业链，工业体系也较为健全，通过结合目前正在推进的“智 慧城市”建设，建议上海把“智能电网”建设放在更加突出和优先的位置，这样 有助于整合和带动上海及长三角地区相关产业的发展，为实现上海的转型发展提 供有力抓手。 总之，发展新一代可再生能源科技，将大量的建筑转换成为生产可再生能源 的工厂，重组电力网使其成为智能便利网络，发展能源互联网的相应科技、产品 及服务，都将对经济和社会产生多层次的深远影响。如此下去，不仅将摆脱对传 统化石能源的依赖，实现交通、建筑和电力部门的大规模重组，提供新的产品和 服务，同时也会产生大量新的行业和工作机会。中国尤其是上海必须牢牢抓住第 三次工业革命的历史机遇和发展窗口，努力成为全国新能源和可再生能源高端研 发中心、高端制造中心和高端示范应用中心，为成功实现上海的经济和社会转型， 为中国和人类未来的永续发展作出应有贡献。 ［作者系中国科学院科技政策与管理科学研究所副研究员、上海市经济和信息化 委员会技术进步处副处长（挂职）。微博：http://weibo.com/yzb98］ （此文发表于《文汇报》2013-5-29 第 12 版） 支撑能源互联网的五大支柱 上海发展能源互联网的三点建议