
美中綠色能源促進(jìn)會主席吳錫九
世界正面臨著環(huán)保和能源危機,為了把危機變成轉(zhuǎn)機,發(fā)展綠色能源是當(dāng)務(wù)之急。我們認(rèn)為,綠色能源既是解決環(huán)保和能源的危機,也是建設(shè)智慧城市最好的切入點和發(fā)展方向。城市發(fā)展和生活方式向智慧城市的轉(zhuǎn)變,將是向使用綠色能源方面的轉(zhuǎn)變。
硅谷綠色能源革命簡介
美國硅谷美中綠色能源促進(jìn)會總部在硅谷,我們是非營利、非政府的組織。我們的宗旨是提供和加強中美在綠色能源技術(shù)方面的合作,提供一個綜合政策企業(yè)投資教育和科技研究的平臺,促成高營銷力的綠色能源合作項目。我們有世界美中綠色能源論壇,2008年在北京舉行,2009年在硅谷舉行,去年在上海和蘇州舉行,今年在硅谷。我們通過這些論壇,找出了中美合作的交界點和可以合作和發(fā)展的項目。
促進(jìn)會的很多同志都積極參加了硅谷建設(shè)智慧城市的一些工作,我們把硅谷作為美國的一個案例。硅谷的創(chuàng)新文化形成三次技術(shù)革命,第一次是二十到三十年以前的信息技術(shù)革命,第二次是十多年前互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)革命,第三次是現(xiàn)在正在興起的綠色能源革命。第一次和第二次革命正在與綠能革命相結(jié)合。
綠色能源革命包括五個部分,第一是智能電網(wǎng),它是互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)和電網(wǎng)的結(jié)合。第二是綠色信息革命,包括物聯(lián)網(wǎng)、云計算和移動計算。第三是智能交通化和運輸,促成了電動車和動力電池的發(fā)展。第四是綠色節(jié)能建筑與生態(tài)城鎮(zhèn)。在硅谷的很多城市都積極參加了這方面的工作。第五是再生能源。太陽能技術(shù)是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的延伸,并且創(chuàng)造了新的產(chǎn)業(yè)鏈,同時發(fā)展了風(fēng)能并網(wǎng)和儲能技術(shù)。硅谷之所以能產(chǎn)生三次技術(shù)革命,能持續(xù)和創(chuàng)新發(fā)展,是因為硅谷擁有強勁的創(chuàng)新引擎和完善的知識結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施。它的三次革命帶動了硅谷相關(guān)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,使硅谷變成綠谷,促進(jìn)了高度信息化和低碳的智慧城市的形成。
在五個方面進(jìn)行智慧城市建設(shè)
首先是智能電網(wǎng)。電網(wǎng)是硅谷第一次信息革命、第二次互聯(lián)網(wǎng)革命和電網(wǎng)的結(jié)合,它作為戰(zhàn)略的重要載體,發(fā)揮出重要的作用。建設(shè)智能電網(wǎng)相當(dāng)于開發(fā)一個龍頭企業(yè),將帶動其他知識工業(yè)的開發(fā)和實現(xiàn),包括可再生能源各方面的接入和電能的存儲,電動汽車的充放電站的建設(shè)和管理,智能家居和智能電器,智能用電、需求管理,減少峰期用電等方面。同時建設(shè)了新一代的信息通信網(wǎng),提供一體化的服務(wù)。智能電網(wǎng)配合互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算,提供了一個咨詢與反饋密切相連接的平臺,促進(jìn)各種資訊功能順利實現(xiàn)、發(fā)揮作用。
微電網(wǎng)是配電電網(wǎng)的一個部分,直接設(shè)置在用戶端,它在中國智能電網(wǎng)的發(fā)展中將發(fā)揮重要的作用。它是小規(guī)模多個分布式的能源整合,包括可再生能源和非可再生能源。它可以進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié),同時有靈活的方式和調(diào)度功能,能與電網(wǎng)并聯(lián)運用,減少對電網(wǎng)的沖擊。也可以以孤島的模式運行,提供靈活和高效的平臺。我們可以將微電網(wǎng)看作是一個機動的發(fā)電站,既可以產(chǎn)生電能,又是電能的消費者。
下面我簡單舉兩個微電網(wǎng)的案例。一個很成功的案例是加州大學(xué)一所分校的微電網(wǎng)。這家大學(xué)所在的城市是小規(guī)模和復(fù)雜的城市,這個分校既是一個研究機構(gòu)也是一個醫(yī)療機構(gòu)。它的微電網(wǎng)像上面講的,有發(fā)電廠,有生物能源燃料電池發(fā)電系統(tǒng),有太陽能的發(fā)電板,另外它有熱能儲存系統(tǒng),可以提供自身需要的82%的電能。它的微電網(wǎng)最大限度地利用了能源。
另外一個案例,是太陽能微電網(wǎng)與插入式電動車和電網(wǎng)互動的充電站。這種充電站使得電動車的電池可以與電網(wǎng)雙向充放電。太陽能微電網(wǎng)適用于停車場和大型的住宅車庫,它包括幾個方面,太陽能板、PI控制器,然后是天然氣的微電網(wǎng)發(fā)電機。當(dāng)太陽能板不工作時,它代替供電,還有與電網(wǎng)連接的部分,并且包括這個儲能電池,協(xié)助電動車中的電池充放電過程。當(dāng)天然氣微型發(fā)電機沒有充分啟動以前,能夠代替它供電。
建設(shè)智慧城市的第二個方面是四個網(wǎng)和一片云。這四個網(wǎng)就是互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng),云就是云計算。今天互聯(lián)網(wǎng)連接了6.5億節(jié)點,移動通信網(wǎng)連接了5億多移動通信設(shè)備,智能電網(wǎng)將并入數(shù)十億的智能設(shè)備,物聯(lián)網(wǎng)將并入射頻識別標(biāo)簽和識別設(shè)備、傳感器等。物聯(lián)網(wǎng)將連接數(shù)萬億的智能設(shè)備,收集海量的資訊。物聯(lián)網(wǎng)對人類發(fā)展的影響將像互聯(lián)網(wǎng)一樣深遠(yuǎn)。云計算隨著互聯(lián)網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、智能電網(wǎng)的發(fā)展,會一直發(fā)展到物聯(lián)網(wǎng)。
云計算促成了物聯(lián)網(wǎng)和智能電網(wǎng)的結(jié)合。智能電網(wǎng)與智能城市都涵蓋了廣泛的應(yīng)用,除了這些之外,像商品跟蹤、環(huán)境保護(hù)、智能搜索、遠(yuǎn)程醫(yī)療、智能交通、智能家居等單項應(yīng)用,都涉及海量的數(shù)據(jù)和大量的計算需求。這些數(shù)據(jù)都來自下面的傳感器,通過各種網(wǎng)絡(luò)送達(dá)云計算的平臺,做出決定并且執(zhí)行。云計算是一個挑戰(zhàn),同時是很大的商機,是兩次技術(shù)革命以后,在綠色能源革命中占有重要地位的技術(shù)。在任何時間、任何地點,任何人都可以利用各種信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù),可以使企業(yè)成本下降、業(yè)績上升,但關(guān)鍵是如何建立平臺來實現(xiàn)。
有個說法,軟件掛帥、硬件闖關(guān),高山低頭,河水讓路。云計算是促成各種網(wǎng)絡(luò)運行的推動者。云計算的服務(wù)分三個方面,第一是數(shù)據(jù)資訊的服務(wù),數(shù)據(jù)中心外包服務(wù)。第二是軟件服務(wù),在云端上提供軟件,不需要裝在個人電腦上,是由為消費者服務(wù)的公司提供的,包括google、雅虎、新浪、百度等。第三種是平臺服務(wù),在云端上為企業(yè)設(shè)立平臺,擴大客戶的使用。在硅谷,為消費社群建立的公司,有facebook等。第一代、第二代的巨頭公司,像IBM、惠普、微軟、蘋果等,都可以利用云計算達(dá)到虛擬化、社區(qū)化。無論企業(yè)員工還是消費者,都可以擁有大量的咨詢資源,不受部門組織的局限,可以快速創(chuàng)新。這些企業(yè)提供大眾化而且安全、不斷擴充的平臺。
建設(shè)智慧城市的第三個方面是智能交通系統(tǒng),是將先進(jìn)的信息技術(shù)、傳感技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)以及計算機技術(shù)等有效地集成、運用于整個交通運輸體系,建立起一個在大范圍內(nèi)全方位發(fā)揮作用的實時、準(zhǔn)確、高效的運輸管理系統(tǒng)。
舉一個硅谷的案例。硅谷的高速公路是智能通道。高速公路的不停車收費系統(tǒng),目的是提高行車效率。它利用電子技術(shù)可以實現(xiàn)不停車收費,自動給行車者更多的選擇。根據(jù)每個車的需要,選擇價格相應(yīng)的車道。價格是根據(jù)當(dāng)時的情況浮動的,這樣可以提高通行能力,防止堵車。它是將物聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)、政府管理集中在一起的一個系統(tǒng),使得車道的通行能力提高3~5倍。
在電動交通運輸中,中美有很大的合作空間。中國的公交系統(tǒng)很發(fā)達(dá),是在跳躍式地前進(jìn),但是電動車的市場和充電設(shè)備的配套還處在試點和示范階段。美國的公交系統(tǒng)很薄弱,但是充電設(shè)備走在前面。充電設(shè)備與家庭電網(wǎng)相接,在電價比較低的時間可以充電。有兩種裝置,一種是換電池,快速換電池,一種就是提供插電式的充電站。美國的充電站比較集中在東西兩岸,可以通過手機查到充電站的位置。
第四個方面是能源系統(tǒng)方面的建設(shè)。再生能源與新能源是中美可以合作的一個方面。再生能源的利用是勢在必行的,可是它有一個瓶頸,強大的發(fā)電能力無法并網(wǎng)輸出。我們?nèi)ツ陞⒂^了甘肅的項目,深有體會。問題在于風(fēng)電和光伏發(fā)電的間歇性,并網(wǎng)問題需要很好地解決。這方面中美的確有很大的合作空間。
電網(wǎng)可以接入再生能源,根據(jù)需要必須配備短期的、中長期的各種儲能設(shè)備。有的用于削峰填谷,有的用于儲能。快速儲能的設(shè)備,包括鋰電池、鉛酸電池等等。中長期的儲能設(shè)備有水利儲能、飛輪、電動車充放電、超級電容器等等。另外在監(jiān)測和控制的軟硬件風(fēng)光微電網(wǎng)等各方面都有很大的合作空間。新能源、新機遇、新跨越的主題必將成為中美合作的亮點。
下面介紹一個案例。生物質(zhì)能污水處理廠是加州最大的一個污水處理廠,負(fù)責(zé)處理八個城市涵蓋300平方英里的地區(qū),包括超過一百多萬人的生活和工作所產(chǎn)生的廢物。污水分為事業(yè)廢水和生活廢水兩種,通過下水道穿過16個抽水站,長約2千英里的地下水道通到污水處理廠,最遠(yuǎn)可能長達(dá)十個小時。工作人員只有180多人,有高度的智能化,有先進(jìn)的淤泥處理和再利用設(shè)備,還有先進(jìn)的過程控制系統(tǒng)和先進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng)。
第五個方面是建筑節(jié)能的建設(shè)。在建筑節(jié)能方面,無論是暖氣通風(fēng)、單層玻璃窗,還是運行系統(tǒng),都有很大的應(yīng)用。
最后,中美合作建設(shè)智慧城市。美國前總統(tǒng)克林頓說過,21世紀(jì)需要世界各國聯(lián)合解決全球變暖問題。對中美綠色能源促進(jìn)會來講,贏得熱戰(zhàn)最好的方法是通過中美兩國的合作。發(fā)展綠色能源、建設(shè)智慧城市是很好的切入點。美國和中國合作以后,我們的資源,包括知識和人才,可以共同解決主要的問題,并為全球合作樹立榜樣。
所以,讓我們占領(lǐng)綠能建筑和智慧城市建設(shè)的最高點,聯(lián)合起來共同建設(shè)造福人類的智能城市。謝謝大家。