「工業4.0,工業物聯網,能源互聯網」——最近這幾個概念都好火,有什麼區別和聯繫?
工業4.0、工業互聯網、能源互聯網這幾個概念,本質都是互聯網深度參與到工業生產、能源領域中,從而將生產力提升到一個全新的高度。過去10年是消費者互聯網的10年。上一波互聯網浪潮中,互聯網在全球連接起數十億人,同時也造就了Google、亞馬遜這樣的互聯網巨頭。互聯網在流通、消費、零售、溝通行業的高潮已經到了,也快結束了。
而互聯網在工業生產、能源領域的改造還有巨大的空間。因此德國政府將工業4.0上升為國家戰略,GE認為工業互聯網革命可以再造一個美國經濟,而中國以遠景能源為代表的企業正致力於構建將改變未來能源圖景的能源互聯網。
互聯網激活傳統工業生產和能源將是不可繞開的必由之路,是未來世界較大的一波浪潮。
工業互聯網:再造一個美國經濟
在工業革命和互聯網革命之後,GE提出了工業互聯網革命(Industrial Internet Revolution),GE董事長傑夫?伊梅爾特稱,一個開放、全球化的網路,將人、數據和機器連接起來。工業互聯網推崇的是利用物聯網和軟體定義的設備,來充分開啟工業領域的巨大效益。
根據GE的預測,在美國工業互聯網能夠使生產率每年提高1%-1.5%,那麼未來20年,它將使美國人的平均收入比當前水平提高25%-40%,工業互聯網在此期間會為全球GDP增加10-15萬億美元,相當於再造一個美國經濟。截至目前,GE已推出24種工業互聯網產品,涵蓋石油天然氣平台監測管理、鐵路機車效率分析等。
GE提出的工業互聯網可以看做是工業網路的升級,有兩點顯著差異:
一是聯網節點數的暴增,對GE來說,其遍布全球的航空發動機、大型醫療設備都要連入同一個網路。那麼,利用目前的商業互聯網成熟的基礎設施和技術就成了順其自然的事。這樣就打通了工業網路和商業互聯網,形成一個統一的網路,攜帶著移動設備的人也將成為其中的節點。
二是需要雲端的數據分析系統,對大量機器發來的海量工業數據進行深度分析和決策。這需要工業領域的專業知識,也是整個網路實現的重點和難點。
智能機器、高級分析和工作中的人是工業互聯網的關鍵元素。
能源互聯網:大幅提升能源產生和消費的效率,最終形成能源交易和能源資產交易兩個市場
全球能源互聯網技術領軍企業遠景能源率先提出了能源互聯網這一概念。遠景能源認為,能源的市場化、民主化、去中心化、智能化、物聯化等趨勢將註定要顛覆現有的能源行業。新的能源體系特徵需要能源互聯網,同時「能源互聯網」將具備「智慧、能自學習、能進化」的生命體特徵。
物聯是基礎:能源互聯網用先進的感測器、控制和軟體應用程序,將能源生產端、能源傳輸端、能源消費端的數以億計的設備、機器、系統連接起來,形成了能源互聯網的「物聯基礎」。
大數據分析、機器學習和預測是能源互聯網實現生命體特徵的重要技術支撐:能源互聯網通過整合運行數據、天氣數據、氣象數據、電網數據、電力市場數據等,進行大數據分析、負荷預測、發電預測、機器學習,打通並優化能源生產和能源消費端的運作效率,需求和供應將可以進行隨時的動態調整。
智能發電、用電、儲電設備,最終都將接入網路,藉助信息流,形成自我對話。
能源互聯網巨大的價值創造:
1.
能源產生和消費的效率大幅提升
2.
形成能源資產交易的自由市場
3.
形成能源交易的自由市場
能源互聯網與工業互聯網最大的區別是,能源互聯網最終要走向消費端,例如智能家庭、智慧社區、電動汽車、家庭能源管理等,這是工業互聯網並不涉及的領域。走入消費端的能源互聯網將具備更大的想像空間和創新的商業模式。
工業4.0:工廠的自動化
工業4.0(Industry 4.0)是德國政府《高技術戰略2020》確定的十大未來項目之一,並已上升為國家戰略。工業4.0可以理解為工廠的自動化,或者是未來工廠。西門子搶佔先機,單獨成立了數字工廠事業部,通過一系列工業軟體領域的併購集成了目前全球較先進的生產管理系統,以及生產過程軟體,完成從硬體專業提供商到「軟硬結合」的系統解決方案「大管家」的跨越。
工業4.0的戰略要點可以概括為:建設一個網路、研究兩大主題、實現三項集成。
建設一個網路:信息物理系統網路。信息物理系統就是將物理設備連接到互聯網上,讓物理設備具有計算、通信、精確控制、遠程協調和自治等五大功能,從而實現虛擬網路世界與現實物理世界的融合。虛擬網路-實體物理網路系統(CPS)包括智能機器、儲存系統和生產設施,各個部分能夠相互獨立地自動交換信息、觸發動作和控制。而物聯網、服務網以及數據網是「工業4.0」的基礎。
研究兩大主題:智能工廠和智能生產。「智能工廠」是未來智能基礎設施的關鍵組成部分,重點研究智能化生產系統及過程以及網路化分布生產設施的實現。「智能生產」的側重點在於將人機互動、智能物流管理、3D列印等先進技術應用於整個工業生產過程,從而形成高度靈活、個性化、網路化的產業鏈。生產流程智能化是實現工業4.0的關鍵。
實現三項集成:橫向集成、縱向集成與端對端的集成。「工業4.0」將無處不在的感測器、嵌入式終端系統、智能控制系統、通信設施通過虛擬網路-實體物理網路系統CPS形成一個智能網路,使人與人、人與機器、機器與機器以及服務與服務之間能夠互聯,從而實現橫向、縱向和端對端的高度集成。「橫向集成」是企業之間通過價值鏈以及信息網路所實現的一種資源整合,是為了實現各企業間的無縫合作,提供實時產品與服務;「縱向集成」是基於未來智能工廠中網路化的製造體系,實現個性化定製生產,替代傳統的固定式生產流程(如生產流水線);「端對端集成」是指貫穿整個價值鏈的工程化數字集成,是在所有終端數字化的前提下實現的基於價值鏈與不同公司之間的一種整合,這將最大限度地實現個性化定製。
「2014年,是中國能源互聯網元年」 這篇文章是我13年寫的,雖然說這個概念不是我發明的,但是能把這個概念說清楚的,實在不多。所以不喜歡看字的,可以直接看這兩個視頻,是我在財新舉辦的去年底論壇上講的能源互聯網創新技術和商業模式的報告,相信能讓年輕朋友有個直觀認識。能源互聯網的創新技術和商業模式
1999年,沒有太多人懂互聯網,沒有太多人看好阿里巴巴。同樣,在2014年發問:誰會是能源互聯網裡的阿里巴巴?引來的一定也是不屑和詫異的目光:什麼是能源互聯網?誰會是2030年的王者?
也許歷史有一天會把2014年當作能源互聯網的元年,但這個概念著實讓當下的很多從業者都摸不著頭腦。不過也有不少聰明人先知先覺,比如前不久剛剛從微軟跳槽到百度的新任總裁張亞勤,他從前幾年大談雲計算大數據的浮躁中走出,以實際行動宣告了互聯網世界的巨大轉型:「從1980年到2010年的三十年期間,世界是從物理的到虛擬世界的轉移,而從2010年到2020年以後,則是從虛擬到物理世界的逆向改變。」
無論這句話聽上去有多麼生澀難懂,都足以預示著未來十年有很多傳統產業將被顛覆、重塑,而人類生活、工作的方式也將隨之發生更大的變化。而「能源互聯網」,因為其對人類生活需求的影響攸密相關和環保之風日盛,無疑是這裡面最值得挖掘的金礦。
但是混沌之初,大部分人連什麼是能源互聯網還搞不清楚,牽強附會渾水摸魚的人也不少,就像以前無數人以為會個五筆就算是會電腦,能發伊妹兒就算是懂得互聯網精神。事實上,著急對能源互聯網開宗明義的人們不得不面臨三種不同流派的尷尬解讀。
「能源互聯網」最初的概念,可以表述為能源生產體系下的網端互聯:Internet of Energy(IoE),著重點是以現代通信技術ICT為主對能源電力系統進行互聯。電能雖然僅僅是能源的一種,但電能在能源傳輸效率等方面具有無法比擬的優勢。按照清華大學曹軍威教授的說法,能源互聯網是互聯網技術、可再生能源技術與現代電力系統的結合,是信息技術與能源電力技術融合發展的必然趨勢。因此如果以開放、互聯、對等、分享的原則對電力系統網路進行重構,可以提高電網安全性和電力生產的效率,使得能源互聯網內可以跟互聯網一樣信息分享無比便捷。
這一理念與智能電網、可再生能源的概念在歐美國家齊頭並進的發展著。德國聯邦政府2008年開始推動的"E-Energy「能源互聯網示範項目,就是以新型的ICT通訊設備和系統為基礎,在六個城市試點不同側重的智能電網示範項目,以最先進的調控手段來應付日益增多的分散式電源與各種複雜的用戶終端負荷。在這一概念框架下,「互聯」是最重要的關鍵詞,而對於這一體系下的「能源互聯網」,我們不妨稱之為「能源端的互聯網」。
隨後隨著歐美國家電力市場的不斷放開和能源價格的攀升,IT技術尤其是移動互聯網技術的不斷發展,「能源互聯網」在不少國家形成了一個新的創業生態圈:Energy』s Web/App ( 能源圈的互聯網應用)。比如在美國的opower,紐西蘭的powershop和德國的Green Packet等,都是藉助開放的售電端活躍市場和節能增效的大背景出現的新型互聯網創業公司。這一概念下的「能源互聯網」,呈現的是前所未有的互聯網激情和各行各業的融合誠意 ,電力作為一種24小時不斷變化價格的新型商品成為電動汽車、智能家居及互聯網應用等多個行業的交叉點,引領著需求側管理、主動配電網這些純能源系概念不斷與互聯網及移動終端產生結合。在這一概念框架下,「開放」是最重要的關鍵詞,對於這一體系下的「能源互聯網」,我們可以稱之為「能源圈的互聯網」。
可是從「端」到「圈」,似乎依然不足以顯示這一概念的宏偉。從2013年初開始,電網系媒體上出現了在設想難度和拓展力度上都遠超上面兩個階段性定義的「能源互聯網」,應該用international connected energy network全球能源互聯網 來表述最為準確。全球陸地風能資源超過1萬億千瓦,太陽能資源超過100萬億千瓦,為了利用它們,「全球能源互聯網將由跨洲、跨國骨幹網架和各國各電壓等級電網構成,連接北極、赤道等大型能源基地,適應各種集中式、分散式電源,能夠將風能、太陽能、海洋能等可再生能源輸送到各類用戶,是服務範圍廣、配置能力強、安全可靠性高、綠色低碳的全球能源配置平台,具有網架堅強、廣泛互聯、高度智能、開放互動的特徵。」
再多的定語修飾也無法與這一計劃所圖之大相提並論。可再生能源比例到達一定程度後,電網內的能源流動將顛覆目前已有的模式,動輒幾千萬千瓦的能量輸送將成為地區和國家間電力交換的常態。因此如果要把最大限度的提高能效和保證環保作為目標,就必須要有全球化的能源觀來支撐技術上的無限發展。這一概念下的能源互聯網,「網」是最重要的關鍵詞,對於這一體系下的「能源互聯網」,只能勉強用「能源屆的互聯網」來粗表其博大精深。
端、圈、界,其實這三種流派之所以不同,不過是因為對其中的能源互聯「網」著力不同:需要互聯的究竟是互聯網,物聯網,還是電網、天然氣網?所以從傳統工業邏輯出發,這三種流派並不衝突,亦無輕重之分。但是從互聯網的角度打量,卻有著嚴重的先後之別。對於偏向硬體的通信互聯網產業來講,能源端的互聯網駕輕就熟,路由器/交換機/智能電錶換個標籤就可出發;而奉行軟體至上素喜搶佔用戶入口的移動互聯網應用界,能源圈的互聯網應用也如雨後春筍:分散式電站監控,電力大數據分析,售電套餐搜索甚至是家庭能源管理。
綜上所述,我們完全可以設想一下能源互聯網在2030年所能到達的極限:
· 人們會在平板電腦上手指輕劃就能把自家屋頂多余的光伏發電通過微信賣給附近準備給電動汽車停車充電的陌生人;
· 每一個家用電器會根據能耗曲線設置最佳的開關時間並隨時遠程遙控,建築物的能耗控制隨時依據會議活動類型人數和實時電價進行動態調整;
· 沙漠和大海里安裝的各種新能源發電設備可以通過程序由各國人民競拍投資自由交易;
· 城市的整體能源消耗和二氧化碳排放隨時依據天氣和事件變化進行需求側編排以實現最優;
· 每件商品、每個活動、每個人都會頭頂一個碳排放狀態條並可隨時與周圍進行交易。
如此我們必然要問,如果未來的日子,人們的電動汽車、家用電器、屋頂光伏、電腦手機等等都變成互相聯網的一分子,如果未來每個人的能源消耗、碳排放指標和生活需求都能夠被打通變成數字化坐標,如果未來生活的每一秒鐘各種需求都能被積聚起來被導向最有效的生產供給,這種龐大的能源互聯網體系下,有哪種商業模式或者哪家公司可以最終勝出,成為最終的森林之王?
就像當年風乍起時,人們最喜歡爭論的是:做B2B,還是B2C,C2C?是做硬體還是做服務?是免費還是做高端定製?是針對個人用戶還是企業用戶?
2003年5月,繼成立B2B網上交易平台阿里巴巴後,阿里巴巴集團於投資1億元人民幣創建網上購物平台淘寶網。在這個時間節點,人們根本無法判斷阿里巴巴最後的成功是因為馬雲的決策,還是19人高管團隊的團結,還是那千千萬萬不辭辛苦的店小二和快遞師傅。每個時代都會告訴我們同樣的答案,如果跳開模式和軌道的爭論,就會發現任何成功的關鍵實際上都是人。
人才至上,順勢而為。決定能源互聯網成敗的,恰恰就是是否有這麼一群人; 他們既懂能源電力生產鏈,又懂互聯網商業模式;他們既能說服投資者砸錢推廣概念,又能說服消費者嘗鮮樂之融融;他們既可以雄踞神州,又可以隨時拉著推桿箱在世界各地與客戶溝通。所以不必問到底哪個模式才有前途,只需看看遠景目標是否契合人的需求。
可非常弔詭的是,能源互聯網的極限,就是把千百年來形成的生產順應需求這樣一個商業邏輯,轉換成為整合需求以優化生產達到節省資源這樣一個新的哲學體系。這一轉變與互聯網近十年近乎獨立的自由發展相比,需要更多的工業耐性和創新勇氣,因此這一轉變很可能並非僅僅依靠出現幾個阿里巴巴騰訊百度就能完成,也不是僅憑互聯網一隅的昂揚所能推動。
實際上,即使在互聯網世界,阿里巴巴的成功也遠沒有人們想像的那麼大,如果再與能源圈裡的各種巨無霸相比,這家公司的「成功」無論如何也要加上引號:年收不過100億美元,用戶不足5億。這離國家電網年收3000億美元,用戶超過10億的數據還十分遙遠,不過也從側面反映出實際擁有巨大資源和數據財富的能源系公司還遠未到達企業發展的極限。
那麼在技術發展的極限之外,到底什麼是能源互聯網企業的極限?是體量甚大的石化電網企業們終有一天也會到紐約IPO市值超過萬億美元,還是這些企業最終可以做到無孔不入囊括生活生產的各個鏈條?又或者,這些巨無霸會被互聯網新貴們肢解吞噬,甚至收購重組?
到底,誰會是能源互聯網的阿里巴巴?誰會是能源互聯網裡的馬雲?
2014年,他一定在那。他一定有自己的名字。
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2014,中國能源互聯網元年
----新能源大時代之序篇
文:廖宇 德國柏林
2013年即使是最遲鈍的人也能感受到一個新鮮事物給他的生活帶來的變化:微信。是的,幾乎是一夜之間,隨著微博的沒落,微信的蓬勃,人們談論最多的就是互聯網的無所不能和以微信為首的移動終端的無孔不入:它們要控制空調,進軍金融,點擊買車,搖一搖就是大數據。
面對政府開博、企業併網這些號稱是與時俱進的狂歡,只有為數不多的幾個行業充滿冷靜的看著這一切:比如石化界,電力界,交通界。只有他們足夠冷靜,或者是遲鈍。這些絕對是國民經濟支柱的大型企業領導者,望著那些整日明星般出現在各大媒體焦點前的年輕一輩的首富和新貴,就像是愛穿Ermenegildo Zegna西裝的大叔在打量著愛穿運動服的Nike一族。
對這些傳統行業來講,是整個經濟環境尚未到此吐故納新開天闢地的時間轉折點,還是表面的平靜下醞釀的其實是可與任何新興行業等量齊觀的爆發前等待?
時間是進步最忠實的使者。在去年12月初的國內不少媒體上,刊登了國家電網劉振亞董事長的署名文章:智能電網與第三次工業革命,不到6000字的文章率先提出了比如「能源互聯網」等許多超前並且創新的概念。全文最突出的特點,就是把2009年由奧巴馬政府提出的智能電網Smart Grid概念,結合其在中國的四年發展經驗,往上提升到涉及整個社會涉及經濟與人文大變革的層面,提出了清晰的新一代能源發展路線圖,最終的指向,是一個叫做「能源互聯網」的超級概念。
作為在德國從事電網調度與新能源管理的電力從業者,在能源轉型的大環境下浸淫多年,對「能源互聯網」自然不陌生。可以說在2005年左右歐洲慢慢開始提出智能電網這個概念時,人們只是針對電力網路做出更新換代的設計,而後隨著可再生能源的不斷出現,對電網提出挑戰的同時也促進了各產業的關注與融合,智能電網這個概念在2009年進入中國的同時在歐美國家內已經被更多更廣的概念填充和深化,德國在2008年底就開始提出能源互聯網這個概念並開始了六個不同類型的示範項目嘗試,並且由聯邦經濟部組織企業和科學機構在六個不同城市完成了試點。
能源互聯網,Internet of Energy,無論是從字面上理解,還是由初衷去揣測,呈現的都是一種試圖把各種能源形式組合成一個超級網路的大開大合。其苒蒻之下,似乎有把智能通信(ICT)、智能電網(SG)、智能交通(ST)等等眾多智能與綠色概念一網打盡之意。
但是全世界都沒有人可以想像到這三年來互聯網尤其是移動互聯網的巨大發展對我們的影響,無數互聯網公司宣稱幾億人同時在線,任何信息可無需延遲指定推送,任何大數據可無需採樣直接無死角全景分析,這些絲毫不誇大的技術呈現真的對各傳統產業形成了巨大衝擊。人們越來越迫切的需要一樣事物,能把汽車、家、單位、國家等這些人類存在的各種坐標系,或者手機、電視、空調、洗衣機這些人類生活必需品等不同維度的事物「一線相聯「,去優化去組合去創新,更重要的是產生價值和利益。
那麼在這個歷史的檔口,自然會有此問:誰可當此重任?
答案只有一個:We need power,除了電,我們別無選擇。
l 電是24小時的商品
電是什麼?不管是專家還是普通人,其實都很能準確的回答。甚至於,即使去問那些在電力系統從業多年的專家學者,他們也無法用清晰的定義告訴我們電到底是什麼。
因為從來就沒有人見過電。從物理學上來講,電看不見摸不著,甚至於電其實根本就不是一種物質。
那麼電是什麼?是一種現象,一種屬性,還是一種運動,一種作用?
電,是一種能量,它不是一件物品。再引申一點去理解,它永生於各種能量之間的轉換,即必須由水,煤,油,核,風,光,氣這些一次能源轉化而來,又必將化身為你家咖啡機里的熱氣,和手機里千萬個比特而去。因此電力系統的生產體系里的黃金法則第一條,也是電世界裡必須遵循的最基本的一項規律:生產和消耗的電必須永遠守恆,無法在電網中保存。
這幾乎是任何研究電力系統體制,制定電力世界經濟模式的各種專家與媒體必須具備的基本常識容器的底部。從這一點往外推,技術上會形成注入電力系統穩定分析、頻率控制、負荷預測、需求響應等各種新老名詞與概念,而經濟上則必然會指向一個最終目標:基於電的瞬時交換特性,如果電力真的成為一種市場追逐物,那麼其價格必然是24小時不斷變動,隨時起伏往返的一種獨特商品。
這種特性聽上去還有些混沌,但已足以讓所有砌圖於資本流通的金融愛好者們感到興奮。簡單來說就是,世界經濟發展從物物交換到以黃金白銀為媒介,再到貨幣帝國各種金融槓桿工具,不過是不斷在更加清晰的反映出金融投資者的執念:他們期盼更快的商品交換速度,更多的交易夥伴,更便捷的交易方式,更普遍的交易媒介,更變幻的交易起伏。
唯獨如此,才能創造更多的利潤,積累更多的財富,短時間內。所以幾乎不用懷疑,從華爾街到矽谷,人們都在期待電或者其他一種東西(比如說比特幣),能成為一種新的貨幣形式來享受資本的專寵。而近年來新能源的出現,其貌似變幻莫測的不可預知性更加增大了電成為新貨幣的魅力值:僅以剛剛過去的2014年1月1日這天為例,歐洲萊比錫EEX電力交易市場上的電價僅在24小時內就從最低-100歐元每兆瓦時到最高+150歐元每兆瓦時間打了幾個來回。
有哪只股票,敢於承受如此大的變動?卻又,能夠製造如此多的投資空間?
只有電,堪當此任。只有能源互聯網,可包羅萬象。
l 能源互聯網路線圖
雖然電充滿了活躍的能量,可電力工業的發展不光是在中國,在全世界各國都帶著強烈的封閉性和混沌性,頗有些大隱隱於市的倨傲,直接用各種物理計算和安全流程將各種資本的企圖零封於城外。
直到智能電網Smart Grid的提出,算是吹響了打破這道行業壁壘的號角。基於電的必須交換和流動的特點,人們(或者說有些人而已)設計出新的智能電網,發展新能源,並試圖通過推出能源互聯網這樣的概念,把電徹底變成一種經濟產物,將整個電力工業體系再造為一個資本狩獵場供金融機構和大眾獲取收益,而把傳統的電力工業群壓縮進電網物理層內變成純技術和物流保障單位。
這種美好同時也是雄心勃勃的期望終於與大時代相逢於互聯網可大行其肆的今天。所謂能源互聯網,簡單說就是以互聯網為媒質把全民各業納入能源產業圈各端,使得電從物理意義上的一種能量形式,變成一種商品尤其是24小時的商品,去搭建新的金融、物流、生活、交通產業群。
假以時日,也許人們會在平板電腦上手指輕劃就能把自家屋頂多余的光伏發電通過微信賣給附近準備給電動汽車停車充電的陌生人,也或許風和日麗休假時就能通過手機在電力交易市場上追漲殺跌獲取利潤,而這一切,離不開電網的進一步發展。
為此,我們需要智能電網,需要新能源;需要電網公司,更需要各種投資商和新型的消費者。
但智能電網的概念從國外提出至今,一直缺乏一個清晰的定義。美國、日本、歐洲和中國等都有各自的發展特點和國情理解。但近兩年隨著通信和自動化技術的不斷發展,前沿的電力科學家們逐漸已經形成共識,所謂智能電網就是指在不斷提高電網自動化和設備通信能力的基礎上,不斷大比例的可靠接入各種新能源,直至實現對用電需求側的靈活管理和智能節能的目的。
用更簡單的方式來描述這種進步邏輯就是:所謂智能,就是先要增加感知,再優化系統決策,再準確執行----知行合一,方為智。
這三個階段其實就是從智能電網演變到能源互聯網的發展路線圖:先提高設備的自動化水平,再由於節能減排的需要引入各種可再生能源,由此為了最大限度的利用可再生能源我們必須改變人類至今的用電習慣和方式,因此要再造電網,再造我們的電力使用邏輯。
「需求順從生產」是智能電網帶給人類的最直接的哲學轉變,也是第三次工業革命將給我們整個社會帶來的巨大變革。而無論是石油、天然氣、煤這些傳統能源的比重轉換,還是互聯網、物聯網、移動通信網等這些新興技術的飛速發展,甚至包括智能建築、智能家居、電動汽車、節能環保、分散式能源等這些與百姓生活息息相關的科技突破,都必然會相交於電這個看不見又摸不著的中心焦點上。
由此再往上推一步去構建我們國家清晰的能源戰略,就必然會形成一個再簡單不過卻又準確的規劃:先要提高電在整個能源消費的比重,把更多的直接一次能源消耗轉移到電力消耗上,再提高可再生等清潔能源在電力使用中的比重,從而成功實現對能源利用的轉型。
為此所需要的投資和政策就必然會把電塑造成為一個新的經濟支撐點和中轉站,因此必須驅動各種新時代的高科技技術將智能電網作為載體或者媒介,吸引資本注入去幫助人們去建設智慧城市和綠色地球。
這就是能源互聯網的博大精深,而電,將以其24小時不斷變換的價格特性貫穿於中。
l 中國的能源轉型就在2014
如果有人問,新的一年,中國如果也要進行能源轉型,並且構建更高規模的能源互聯網,應該從何做起?
2014年初的國家電網的若干最新動態上,似乎已經標明了方向:
「要堅持「兩個轉變」這條主線,以建設堅強智能電網、承載和推動第三次工業革命為重點,加快轉變電網發展方式。積極推動電力改革,加快建設全國統一電力市場」;
「大力實施「一特四大」和「電能替代」戰略,加快推進以電代煤、以電代油、電從遠方來,著力解決電網「兩頭薄弱」問題」;
「未來的智能電網,是網架堅強、廣泛互聯、高度智能、開放互動的能源互聯網」;
「發展智能電網要加快推進關鍵環節突破:一是加快建設特高壓網架。二是加快配電網建設改造。三是加快提升電網互動能力。四是加快構建全國電力市場體系。」
很多讀到這些字句的人們總是很快的翻過,以為不過又是標語式的口號和專業化的套語。但細心品味,讀者不難感嘆其所圖之大。
「全國統一的電力市場」,遙想公瑾當年,小喬初嫁了。想來2014年內,真正的可以容納發電和用電側自由交易的電力市場當會從容出現,只不過是因還是果,無人可知。
但無論如何,這都是一個無比巨大的突破性項目,宛如當年在中國設立股票交易所。如果有誰在1988年斷言中國會出現股票交易所,即使不是危言聳聽至少也是妖言惑眾。但很快在1990年底,年僅35歲的尉文淵就敲響了上海證券交易所開業「第一鑼」,不能不讓人感嘆在中國很多新事物出現之迅猛與其脈動之年輕。
再龐大的項目,中國也沒有做不好的準備。事實上,國家電網公司以年超3000億美元的營業額雄踞世界500強第七能源行業之首,擁有過百萬員工其中不乏數萬高端技術人才,雄踞電力、自動化、水建、通信等多種行業領域,如果他們要發力打通能源類傳統行業與新興互聯網行業之間的溝壑,相信不會有人懷疑他們的實力。
但是,在中國實施能源轉型的難度實在無法預估,因為我們幾乎不用民調就可斷定,在員工超百萬的國網公司內部,搞不清楚到底什麼是智能電網什麼是能源互聯網的就不會少於百萬。何況,還有除了國網之外的更多其他「外行」的從業工程和管理人員。
其實任何一個超大型的項目,想要在一個國家實施並真正成功,歸根結底不過是這兩個詞:Understanding理解和Coordination協調。
新能源發電已經超過總發電量25%的德國之所以能取得能源轉型的成功並獲得世界各國的矚目,離不開全體德國人的長期支持和對工業生產體系的良好理解,這就是人們常說的能源轉型始於人文精神的準備。經過幾年的發展,人們越來越清晰的認識到,能源轉型絕不只是電力工業圈或者能源產業群自己的事,而是需要全社會的各個功能單元都能互相配合統一行動。
比如新能源發展中難度最大的海上風電,就需要天氣、海洋、勘察、深海施工、軍事外交等各個部門的齊心協作,涉及到海底電纜、風機設計、直流輸電、抗腐蝕材料等多方面科研技術的綜合協調,才能獲得一步步的發展。
因此我們如果要制定某項發展戰略或支持政策,元始之初務必力求將各個研究機構、運營單位、利益團隊邀請齊聚一堂,共同探討清楚各種問題和困難,力爭把最複雜的高層決策換之以必須要獲得的全社會的最大理解和支撐。因為時代的發展已經證明,事過境遷,日新月異,技術的發展對人們的各種觀念的影響實在是太大了。
比如幾十年前人們對可能要佔掉電力生產半壁江山的三峽工程幾多爭執,認為投資大見效慢,可現如今再看不過是滄海一粟群山一峰而已,時代已經往前走了很多步。而此前公眾爭議最大的特高壓項目、新能源併網這些大帽子,在 「能源互聯網」這一超大戰略面前不過也只值來寥寥數語,將來會證明這些其實都只是其中的小小一環節,所引發的衝擊遠不能與能源轉型大戰略相比。
任何的技術發展意圖,必須要放到更宏大的戰略框架面前,才可驗證出其完備性和必要性。但是還沒有任何證據表明,在中國已經出現了這樣的牽引者,可以順理成章的打通各處平台和關節去接受這樣的檢驗。
所以我們必須要給國家電網公司一些掌聲,鼓勵他們有勇氣去提出一個新概念,去推動一個大聚合的轉變。西方發達資本主義國家非常擅長的經濟發展策略之一,就是不斷推出一些看上去很美的新概念,去引領、影響、甚至逼迫發展中國家始終保持跟隨的隊形,以保證自己始終位於高高在上的產業圈上游發號施令。
比如近兩年非常熱火的雲計算,大數據,也包括智能電網,需求側管理,柔性輸電等等,了解西方大型跨國公司運作的人就知道,並非說這些概念一定是掛羊頭賣狗肉,但由此而引發的文化輸出和經濟壓迫則是必然。不能率先提出影響深遠且布局合理的新概念的國家或公司,勢必在全球化競爭中處於被動地位。
且不說美帝英帝們是如何辦到把全社會各圈子的力量扭矩在一起參與全球性競爭的,單單看他們提出的很多概念本身,確實有很多含義雋永的內涵。其實但凡要提出一個創新的概念,必須要做到如下三條:
1 經得起推敲
2 經得起拓延
3 最重要的,就是能讓更多人受益。
這就是忽悠和Fusion(聚合)的區別,也是為什麼美帝英帝平步天下的秘訣,而我們中國的企業,大多是天上的流星,憑一人之力激情爆發,而後分崩離析,再怎麼忍辱偷生也很難東山再起。而那些托拉斯卡特爾們,可以就此出一本本書,收一捆捆錢。
因此我們非常欣喜的看到,從智能電網到超強電網,國家電網公司的決策層顯然意識到這一趨勢, 展現出「能源互聯網」這一概念對近期湧現的各種新生代技術進行整合,同時非常明確的指出要在特高壓、配電網、需求側管理、電力交易市場這四個關鍵環節尋求突破,全面提出具有中國特色的電網概念並適應國際化發展的挑戰。
這就說明隨著人類的不斷發展,技術在更新,概念在更新,人們的思維方式也必須要更新。人們應當具備從充斥著專業術語與定文套詞的文字里讀出含義雋永的創新意圖的善意和能力。幾年前人們也許根本無法想到,代表著傳統工業和保守經營模式的電網公司能在面對大時代機遇時,比那些所謂的新興數碼英雄們率領的互聯網企業如百度、騰訊、阿里巴巴們能站得更高看的更遠,以無畏的責任感和堅決的包容心去推進能源轉型這一走在時代前列的跨界戰略,同時也促進中華民族的偉大復興和團結凝聚。
希望我們的電網公司們,做好了人才、體制、技術、金融上的前瞻準備,跨馬揚鞭,直指2014:中國能源互聯網元年。
但願,如此。
有興趣的可以加我微信 liaoyu_energy,我們德國這裡已經有個戰隊。
聯繫就是:互聯網來了,一推牛逼的強相關的技術來了,雲計算,大數據,人工智慧……傳統的行業在不革命就要死翹翹了。要麼自我革命成功,要麼被IT革命掉。
工業4.0是德國於2013提出的,由德國西門子公司主導的第四代工業革命。在德國工程院、弗勞恩霍夫協會、西門子公司等德國學術界和產業界的建議和推動下形成,並已上升為國家級戰略。工業互聯網是美國通用電氣提出的概念。是指讓這些機器和先進的感測器、控制和軟體應用相連接,以提高生產效率、減少資源消耗。製造2025是中國政府2015年3月提出的,中國政府實施製造強國戰略第一個十年的行動綱領。為實現中國裝備智能化製造,航天科工集團先後成立航天雲網及航天雲網工業品商城,加快工業互聯網的發展進程。
工業4.0和工業互聯網之間有何區別?其實很多地方二者是重合的,工業4.0主導者是德國,應用的領域主要是工業製造行業;但工業互聯網的應用領域卻是泛工業,包括:製造業、能源、交通、醫療健康、基礎設施、農業。從技術聚焦的角度來看,工業4.0主要關注供應鏈協同、機器人等;工業互聯網更多的將技術聚焦在設備之間的協同,包括工業自動化、設備的集成。從技術形態角度來看,工業4.0以硬體為主,工業互聯網更注重硬體和軟體以及服務形態的結合。
工業互聯網的關鍵點主要有:
1、智能設備
利用感測器和通信技術將分布在全球的不同設備連接起來,利用嵌入式智能、軟體技術、控制技術等實現本地的智能化功能。
2、智能分析
建立虛擬實體與物理實體的映射模型,利用這種模型來實現對設備工作狀態的了解,同時將專家知識、領域知識、自動化演算法技術結合,實現代替人腦的分析系統迴路。
3、智能決策
通過先進的可視化工具和遠程操作工具將人與設備進行連接,實現人在迴路的控制決策支持,以及在運維、診斷、安全保障等方面供提供有效的決策支持。
工業互聯網這麼大的概念可以應用到什麼層面?毫不誇張的說,工業互聯網在產品的整個生命周期里都會發生巨大的作用。
- 首先,設計階段,CAD等工具可以給整個產品設計有非常大的輔助作用。
- 其次,是在製造的過程當中,可以利用每個環節產生的數據來看產線到底哪個地方會出現問題,以便於進行實時優化,且可以根據供應鏈實時的運轉情況去調整產線的產能,這是完全可以達到的。
- 最後,是運維要根據設備實時的工況情況、環境、操作人員的一些實時的外部條件,來實現預測性維修、故障診斷、故障預測、故障判斷,甚至涉及到設備發往客戶過程當中的物流管理。最後,這些所有的數據,還可以轉換成設計的輸入,注入到整個產品設計的原始改進過程中去。
整個過程當中,通過源源不斷實時數據的測量和分析,持續不斷地改進產品的質量和產生的效能,最終達到降低成本的作用。希望能幫到你,更詳細可查看領袖觀點 | 釋放機器的潛能--數據分析給工業互聯網帶來的價值(上)
工業4.0是革命性,為了搞清楚這個問題,我們先看一下工業1.0 到4.0的定義:
工業1.0是機械製造時代,即通過水力和蒸汽機實現工廠機械化,時間大概是18世紀60年代至19世紀中期。
工業2.0是電氣化與自動化時代,即在勞動分工基礎上採用電力驅動產品的大規模生產,時間大概是19世紀後半期至20世紀初。
工業3.0是電子信息化時代,即廣泛應用電子與信息技術,使製造過程自動化控制程度進一步大幅度提高。從20世紀70年代開始並一直延續至現在。
工業4.0是德國2013年確定的十大未來項目之一,已上升為國家戰略。工業4.0是實體物理世界與虛擬網路世界融合的時代,產品全生命周期、全製造流程數字化以及基於信息通信技術的模塊集成,將形成一種高度靈活、個性化、數字化的產品與服務新生產模式。
注意工業4.0的特點是高度靈活和個性化的生產,這從根本上顛覆了以福特Model T為代表的規模生產模式(工業2.0),工業3.0的信息化革命只是提高自動化控制程度,其本質還是規模生產,而沒有顛覆規模生產。個性化生產為什麼是顛覆性的?本屆歐洲杯決賽法國東道主送給主場每位觀眾一個定製足球,完全根據不同觀眾的對球的顏色、質地、支持的球隊的標記等不同選擇而生產,是由西門子智能生產線按照個性化訂單生產。阿迪達斯公司準備在將運動鞋的生產工廠搬回日本和美國,一方面通過使用機器人降低對勞動力的依賴,另一方面為了追求滿足個性化需求而把工廠設在消費市場附近。這種全新生產模式的出現,是新的市場需求和技術條件決定的,代表著未來,如果不能得到足夠的重視,對中國製造業的影響將是巨大的。
大家一定知道福特的這個名言,「如果我當年去問顧客他們想要什麼,他們肯定會告訴我:『一匹更快的馬。』」 福特並沒有給大家更快的馬,而是通過規模生產降低成本,普及了汽車。千萬不要小看工業4.0個性化生產的能力,它會象馬車時代的汽車那樣給人們以全新的震撼體驗。
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