智慧城市建設(shè)的“齒輪”轟轟作響，城鎮(zhèn)化的迅猛發(fā)展和擴(kuò)張加速了能源緊缺和環(huán)境污染，因此，需要源源不斷為智慧城市這個(gè)“龐大機(jī)器”輸送能量的能源產(chǎn)業(yè)，亟需進(jìn)行一次從生產(chǎn)開(kāi)發(fā)到消費(fèi)利用全產(chǎn)業(yè)鏈的智慧化革命，以構(gòu)建綠色、節(jié)能、宜居的生態(tài)型智慧地球，而新一代技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用正好給能源產(chǎn)業(yè)革命帶來(lái)新機(jī)遇。

智慧能源是比較新興的概念，源于2009年包括IBM在內(nèi)的國(guó)際學(xué)術(shù)界提出的“構(gòu)建一個(gè)更有智慧的地球(Smarter Planet)”的觀點(diǎn)，當(dāng)時(shí)他們認(rèn)為通過(guò)超級(jí)計(jì)算機(jī)和云計(jì)算將物聯(lián)網(wǎng)整合起來(lái)，從而達(dá)到全球的“智慧”狀態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)=智慧的地球”。同年，一些中國(guó)專家學(xué)者發(fā)表了“當(dāng)能源充滿智慧”、“智慧能源與人類文明的進(jìn)步”等論著，引發(fā)業(yè)界對(duì)智慧能源的關(guān)注，由此，智慧能源的概念正式進(jìn)入中國(guó)。通俗地講，所謂智慧能源就是指通過(guò)新一代物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)及ICT等創(chuàng)新技術(shù)，在能源開(kāi)發(fā)生產(chǎn)到使用終端全過(guò)程和各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行融合，以達(dá)到能源的智慧化開(kāi)發(fā)和利用，最終目的是構(gòu)建綠色、節(jié)能的生態(tài)型智慧地球。智慧能源產(chǎn)業(yè)與人類未來(lái)的生活發(fā)展有密切關(guān)系，從最基礎(chǔ)的智能電網(wǎng)的建設(shè)到智慧家庭中智能家電的節(jié)能利用;綠色建筑的能耗管理到嶄新節(jié)能新材料的部署及應(yīng)用，可以說(shuō)智慧能源的涵蓋面極為廣泛，這個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)類別匯聚了來(lái)自多重領(lǐng)域的技術(shù)。智慧能源產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，將加速推動(dòng)智慧城市大潮勢(shì)下各智能化建設(shè)領(lǐng)域的發(fā)展。

智慧能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

眾所周知，化石能源大規(guī)模的開(kāi)發(fā)利用及城鎮(zhèn)化進(jìn)程的規(guī)模效應(yīng)，導(dǎo)致資源緊缺、環(huán)境污染、氣候變化等全球性諸多難題。據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，全球化石能源消費(fèi)每年排放二氧化碳320億噸，二氧化硫1.2億噸，氮氧化物1億噸，人類生活的地球正面臨著日益嚴(yán)竣的能源困境。而中國(guó)是能源消耗大國(guó)，且單位GDP能效利用率低，由此帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題更為突出。近兩年中國(guó)首都北京的霧靄就是很好的說(shuō)明。從智慧能源產(chǎn)業(yè)的進(jìn)展情況來(lái)看，節(jié)能與綠色仍是能耗載體的薄弱環(huán)節(jié)。單以我國(guó)建筑行業(yè)為例，根據(jù)IEA(國(guó)際能源署)2010統(tǒng)計(jì)，大約1/3的全球能源終端消耗在建筑物內(nèi)。霍尼韋爾《中國(guó)智慧建筑調(diào)研白皮書(shū)》結(jié)果顯示，我國(guó)現(xiàn)有建筑中95%達(dá)不到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，新增建筑中節(jié)能不達(dá)標(biāo)的仍超過(guò)八成，單位建筑面積能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的2至3倍。住建部表示，我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)不合理，風(fēng)能、太陽(yáng)能、電能等清潔能源在建筑內(nèi)的利用率極低。另外，智能家居及智能制造領(lǐng)域的節(jié)能和綠色也遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)?？梢?jiàn)，智慧能源產(chǎn)業(yè)未來(lái)在中國(guó)還有很大的發(fā)展空間。中國(guó)政府在2015年的巴黎氣候大會(huì)上承諾到2020年單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%。在十三五規(guī)劃中，更是把智慧能源作為一個(gè)重要的方向。而且，國(guó)家已做出“推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命”的決定，力圖在2020年前通過(guò)技術(shù)變革、管理創(chuàng)新、需求引導(dǎo)等方式，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。政府的驅(qū)動(dòng)及能源緊缺壓力必然促進(jìn)未來(lái)智慧能源產(chǎn)業(yè)的變革。就智慧能源產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)來(lái)看，目前主要存在兩大困難和挑戰(zhàn)：標(biāo)準(zhǔn)欠缺及節(jié)能意識(shí)薄弱。

智慧能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)未形成約束力

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)目前是智慧能源產(chǎn)業(yè)的最大困擾。據(jù)了解，全國(guó)注冊(cè)在案的節(jié)能服務(wù)公司有5000多家，每家企業(yè)針對(duì)不同的項(xiàng)目有不同的方案，導(dǎo)致沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品化的方案可以推廣復(fù)制，制約了能源管理的快速成長(zhǎng)。華電眾信智慧能源事業(yè)部負(fù)責(zé)人田海濤透露，截止目前為止，國(guó)內(nèi)大概有400億平方米以上的超大型公共建筑的能耗可以用技術(shù)做到數(shù)據(jù)采集與分析，但是在能耗的系統(tǒng)評(píng)估方面，業(yè)界還沒(méi)有準(zhǔn)則或規(guī)范可以參考。

智慧能源產(chǎn)業(yè)主要有兩大標(biāo)準(zhǔn)體系：住建部發(fā)布的導(dǎo)則和天地互連主導(dǎo)的IEEE1888國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。導(dǎo)則只是大家約定俗成的東西，并不是國(guó)標(biāo)，因此，在指導(dǎo)規(guī)范上并沒(méi)有很強(qiáng)的約束力。而由中國(guó)企業(yè)發(fā)起并獲得國(guó)際認(rèn)可的IEEE1888國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，具有開(kāi)放統(tǒng)一、兼容互通、靈活組網(wǎng)、可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制等優(yōu)勢(shì)，是綠色發(fā)展實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的好抓手?？梢越鉀Q城市中不同能耗設(shè)備和管理平臺(tái)無(wú)法互聯(lián)互通、無(wú)法協(xié)同控制以及信息化規(guī)范不統(tǒng)一的問(wèn)題，但是在針對(duì)能耗的分項(xiàng)計(jì)量方面，即沒(méi)有涉及。田海濤表示，導(dǎo)則是住建部與研究院共同制定，對(duì)行業(yè)能耗載體的結(jié)構(gòu)分類及布線把握比較精準(zhǔn)，能耗分項(xiàng)計(jì)量數(shù)據(jù)，可以讓我們知道能耗的精確來(lái)源，以此指導(dǎo)決策層。因此，IEEE1888國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)需要與導(dǎo)則兼容，完善標(biāo)準(zhǔn)體系，這樣才能更好的發(fā)揮價(jià)值和作用。隨著IEEE1888國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善與推廣應(yīng)用，智慧能源市場(chǎng)將從無(wú)序到有序進(jìn)行過(guò)渡，這是智慧能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展必經(jīng)的一個(gè)過(guò)程。智慧能源專家、國(guó)家發(fā)改委能源研究所苗韌博士指出，2015年以前，智慧能源是處于野蠻生長(zhǎng)的無(wú)序市場(chǎng)階段，2015-2020年是從上到下制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、權(quán)威檢測(cè)及技術(shù)積累的階段，智慧能源產(chǎn)業(yè)至少要等十年后，才是真正進(jìn)入有序的市場(chǎng)階段。

能源用戶“綠色與節(jié)能”意識(shí)薄弱

目前，智慧能源市場(chǎng)還處于政府主導(dǎo)的階段。針對(duì)能源管理的商業(yè)合作模式是合同能源管理，即節(jié)能服務(wù)公司與用能單位以契約形式約定項(xiàng)目的節(jié)能目標(biāo)，節(jié)能服務(wù)公司為實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)向用能單位提供必要的服務(wù)。在這個(gè)過(guò)程中，是通過(guò)政府補(bǔ)貼，節(jié)能公司墊資來(lái)推動(dòng)節(jié)能項(xiàng)目，然后節(jié)能收益按合同期限返還節(jié)能公司。能源用戶的綠色與節(jié)能意識(shí)相當(dāng)薄弱，不愿意主動(dòng)出錢(qián)去做節(jié)能這件事，能源產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)化需求還不明顯。這樣的話，節(jié)能服務(wù)公司需要有很多的信息技術(shù)投入，包括設(shè)備、網(wǎng)關(guān)、服務(wù)器、管理軟件等。另一方面，能源管理需要長(zhǎng)期運(yùn)行，一般需要運(yùn)行五到十年。因此，高初始投資成本、高運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本是阻礙智慧能源發(fā)展的重要因素。雖然，過(guò)去在政府幫扶下，智慧能源取得了一定的示范效果，但是未來(lái)智慧能源要體現(xiàn)規(guī)模效益，實(shí)現(xiàn)廣泛覆蓋，就必須依靠市場(chǎng)，走產(chǎn)業(yè)化道路。苗韌博士說(shuō)，“具體而言，能源供應(yīng)商應(yīng)使用戶得到真金白銀的實(shí)惠，從而促使智慧能源的需求增長(zhǎng);政府方面應(yīng)繼續(xù)采購(gòu)更多服務(wù)，產(chǎn)生的環(huán)境效益通過(guò)財(cái)政獎(jiǎng)勵(lì)到稅收返還等方式回饋企業(yè);市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商則應(yīng)獲得來(lái)自智慧能源的信息化支撐，優(yōu)化配置能源;大數(shù)據(jù)咨詢服務(wù)商可基于智慧能源的大數(shù)據(jù)，開(kāi)展專業(yè)咨詢服務(wù)。”因此，智慧能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須要探索產(chǎn)業(yè)化的變革之路。

能源互聯(lián)網(wǎng)是未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)

隨著物聯(lián)網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，互聯(lián)互通的科技將改變整個(gè)人類世界的運(yùn)行方式，包括能源產(chǎn)業(yè)的運(yùn)行。在互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)已成功顛覆眾多產(chǎn)業(yè)后，越來(lái)越多的人開(kāi)始將傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)的未來(lái)聚焦點(diǎn)和突破口放在能源互聯(lián)網(wǎng)。2015年，中國(guó)正式確定了《能源互聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃大綱》，目標(biāo)是建立新的能源利用體系，推動(dòng)生產(chǎn)、運(yùn)輸、消費(fèi)和相關(guān)政策措施的鏈?zhǔn)阶兏铩?/p>

能源轉(zhuǎn)型已經(jīng)走到十字路口，面對(duì)全球性的能源產(chǎn)業(yè)的挑戰(zhàn)，必須利用ICT技術(shù)，對(duì)能源產(chǎn)業(yè)進(jìn)行互聯(lián)網(wǎng)化，將能源賦予新的數(shù)據(jù)屬性，達(dá)到能源的經(jīng)濟(jì)性、高效性及環(huán)保性。美國(guó)著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家杰里米•里夫金在《第三次工業(yè)革命》中提到：“我們將需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)能源互聯(lián)網(wǎng)，讓億萬(wàn)人能夠在自己的家中、辦公室里和工廠里生產(chǎn)綠色可再生能源。多余的能源則可以與他人分享，就像我們現(xiàn)在在網(wǎng)絡(luò)上分享信息一樣。”能源+互聯(lián)網(wǎng)是智慧能源實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，數(shù)以百億計(jì)的能耗設(shè)備互聯(lián)互通，與網(wǎng)絡(luò)相連，同時(shí)這些設(shè)備產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)格式將統(tǒng)一并最終保證數(shù)據(jù)安全。統(tǒng)一的能源管理國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)將可以很好解決設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)、信息與數(shù)據(jù)間存在的“孤島”問(wèn)題。同時(shí)市場(chǎng)化改革，將為能源互聯(lián)網(wǎng)營(yíng)造健康的能源市場(chǎng)環(huán)境?？梢灶A(yù)見(jiàn)，能源互聯(lián)網(wǎng)通過(guò)新一代信息通信技術(shù)與能源的完美結(jié)合，勢(shì)必將產(chǎn)生一個(gè)巨大的能量體，徹底改變?nèi)藗兊纳睢?/p>

能源產(chǎn)業(yè)革命：新興技術(shù)與能源體系融合

蒸汽機(jī)與內(nèi)燃機(jī)的科技創(chuàng)新是工業(yè)文明的基礎(chǔ)，智慧能源的發(fā)展，同樣需要科技來(lái)推動(dòng)。智慧能源產(chǎn)業(yè)包括多重領(lǐng)域的技術(shù)，比如智能電網(wǎng)領(lǐng)域技術(shù)、節(jié)能環(huán)保材料的研發(fā)技術(shù)、新能源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)及能耗管理系統(tǒng)等，而物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)及ICT等新一代信息技術(shù)必將會(huì)為智慧能源的發(fā)展提供巨大的動(dòng)力。不管是劉振亞的“全球能源互聯(lián)”，還是里夫金的“智能化、分散式共享能源網(wǎng)絡(luò)”，里面都提到了一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)——信息通信技術(shù)(ICT)。信息通信技術(shù)與能源系統(tǒng)融合將掀起能源產(chǎn)業(yè)的“第四次工業(yè)革命”。

基于ICT技術(shù)的智能電網(wǎng)解決方案。智能電網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)智慧能源的重要手段，是推動(dòng)清潔能源、分布式能源的科學(xué)利用，全面構(gòu)建安全、高效、清潔的現(xiàn)代能源保障體系。智能電網(wǎng)涉及到先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)等技術(shù)。借助ICT技術(shù)可以幫企業(yè)構(gòu)建涵蓋發(fā)、輸、變、配、用、調(diào)及辦公等環(huán)節(jié)的網(wǎng)絡(luò)通信解決方案，包括電廠基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、輸變電通信、配電自動(dòng)化、AMI等解決方案，實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合，可以幫電力企業(yè)打造一個(gè)堅(jiān)強(qiáng)、自愈、兼容、經(jīng)濟(jì)、集成、優(yōu)化的堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)。從而滿足21世紀(jì)用戶需求的電能質(zhì)量、容許各種不同發(fā)電形式的接入、啟動(dòng)電力市場(chǎng)以及資產(chǎn)的優(yōu)化高效運(yùn)行。如華為基于光纖的(如GPON、EPON)4G無(wú)線技術(shù)的解決方案，采用ICT技術(shù)助力實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)的分析和管理功能，提高配電網(wǎng)的管理效率，保障配電網(wǎng)可靠安全運(yùn)行，幫助電力企業(yè)實(shí)現(xiàn)降低線損;華為推出物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，利用開(kāi)放的M2M平臺(tái)、豐富的接口，實(shí)現(xiàn)智能表計(jì)、傳感器、控制器等的雙向高速互聯(lián)，為電力終端設(shè)備有效接入物聯(lián)網(wǎng)提供了通道。多樣的、融合的接入通信，可以實(shí)現(xiàn)電力業(yè)務(wù)的泛在接入、雙向互動(dòng)。在華為看來(lái)，智慧能源的核心，是以“全聯(lián)接”來(lái)重構(gòu)能源企業(yè)的思維模式，提出“業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的ICT基礎(chǔ)架構(gòu)(BDII)”戰(zhàn)略，聚焦通信網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的網(wǎng)關(guān)、平臺(tái)等產(chǎn)品，圍繞客戶需求與合作伙伴在技術(shù)、硬件、軟件、服務(wù)等領(lǐng)域全面合作，聯(lián)合創(chuàng)新，落實(shí)“被集成”，打造 AMI 產(chǎn)業(yè)鏈，幫助能源客戶實(shí)現(xiàn)商業(yè)成功。

基于ICT技術(shù)的智慧能源管理的創(chuàng)新應(yīng)用?；贗CT在能源、工業(yè)、交通、建筑等領(lǐng)域的融合應(yīng)用，智慧能源管理可以實(shí)現(xiàn)各領(lǐng)域用能的動(dòng)態(tài)整合和優(yōu)化管理，在整合能源需求側(cè)和供應(yīng)側(cè)、協(xié)調(diào)跨區(qū)域能源調(diào)度運(yùn)行、優(yōu)化能源管理方式等方面，具有革命性的促進(jìn)作用。智慧能源管理可以分為三個(gè)環(huán)節(jié)：前端智能網(wǎng)關(guān)和傳感器、通信網(wǎng)絡(luò)和后端云管理平臺(tái)。智能網(wǎng)關(guān)可以通過(guò)傳感器采集到運(yùn)行設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)及運(yùn)行狀況。然后通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將采集的數(shù)據(jù)傳輸至云管理平臺(tái)。云平臺(tái)履行網(wǎng)關(guān)設(shè)備管理，故障檢測(cè)和預(yù)測(cè)、設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)、節(jié)能建議和管理、能耗監(jiān)測(cè)與分析、數(shù)據(jù)管理服務(wù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理等功能。它幫助實(shí)現(xiàn)最頂層的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、管理、統(tǒng)計(jì)分析。有的運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)有了專門(mén)針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的專網(wǎng)通信，使得資源可以被分配到和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的業(yè)務(wù)單元里去。其中智能網(wǎng)關(guān)除了必須具備安全性和穩(wěn)定性外，同時(shí)具有開(kāi)放性，允許更多二次開(kāi)發(fā)的功能，而且匯集數(shù)據(jù)要?dú)w一化。英特爾物聯(lián)網(wǎng)事業(yè)部高級(jí)行業(yè)市場(chǎng)經(jīng)理趙宇說(shuō)，“智慧能源管理不是靠一家企業(yè)就能獨(dú)立完成的，英特爾是扮演站在產(chǎn)業(yè)合作伙伴背后的角色，通過(guò)英特爾基礎(chǔ)芯片跟軟件的方案在前端、終端跟后端提供基礎(chǔ)的解決方案，也就是將數(shù)據(jù)服務(wù)API接口開(kāi)放給行業(yè)合作伙伴，讓大家在此之上開(kāi)發(fā)不同的分析軟件、應(yīng)用軟件。以此更好的提供完整的方案給到整個(gè)產(chǎn)業(yè)。”需要基有兩種比較重要的業(yè)務(wù)，一種是對(duì)設(shè)備運(yùn)行的監(jiān)測(cè)及故障預(yù)警工作，可以通過(guò)數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)，另一種是在能源管理方面通過(guò)數(shù)據(jù)分析，指示在什么地方可以改進(jìn)節(jié)能效果，支持節(jié)能管理決策并自動(dòng)發(fā)送到前端網(wǎng)關(guān)進(jìn)行控制。智慧能源管理最終會(huì)部署很多的網(wǎng)關(guān)設(shè)備。如果沒(méi)有基于云的網(wǎng)關(guān)管理，任何一個(gè)與網(wǎng)關(guān)相關(guān)的業(yè)務(wù)升級(jí)，甚至于網(wǎng)關(guān)出了問(wèn)題，都可能需要專人現(xiàn)場(chǎng)做調(diào)試維修，使得網(wǎng)關(guān)的運(yùn)維成本非常高。在英特爾看來(lái)，一個(gè)完整的云平臺(tái)里面，非常關(guān)鍵的一點(diǎn)是需要有對(duì)前端網(wǎng)關(guān)設(shè)備管理的后臺(tái)，而且這里安全是需要重點(diǎn)考慮的。除此以外，需要在設(shè)備與設(shè)備之間建立聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理、后續(xù)數(shù)據(jù)挖掘甚至控制等功能。最終整個(gè)智慧能源管理的方案不僅僅體現(xiàn)在能源消費(fèi)端，還會(huì)和可再生能源等能源提供企業(yè)建立對(duì)接，更好地利用能源信息，幫助調(diào)配區(qū)域能源消耗情況。

智慧能源產(chǎn)業(yè)化改革，核心在于信息化技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的深度融合，同時(shí)也需要推進(jìn)以市場(chǎng)化為主導(dǎo)的健康的能源市場(chǎng)運(yùn)作，可以預(yù)見(jiàn)的是，新的能源生產(chǎn)利用和消費(fèi)革命正在醞釀。能源的革命必將改變整個(gè)人類世界的運(yùn)行方式，給我們的生活帶來(lái)翻天覆地的變化!   來(lái)源：安防知識(shí)網(wǎng)