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能源4.0：工业能源互联网重塑中国经济结构

2016-11-25

2015年，，，，，，，，中国政府实现经济增添6.9%，，，，，，，，也就是说中国经济进入生长新常态后，，，，，，，，仍将坚持较高速率增添。。。。。。。。而随着“一带一起”和“亚投行”的建设，，，，，，，，中国也将拥有一个国际化的大舞台，，，，，，，，那么事实是什么可以支持起中国的新一轮生长呢?

首先，，，，，，，，我们应该明确：凭证现在中国的能源结构现状，，，，，，，，中国经济的增添速率同能源消耗是成正比的。。。。。。。。而恒久以来，，，，，，，，由于中国能源的太过消耗，，，，，，，，已经给我们的环保带来很大压力，，，，，，，，“雾霾”已经成为中国经济生长高速的副产品，，，，，，，，并且很是深刻的影响到了人们生涯的方方面面。。。。。。。。

因此，，，，，，，，我们在转变经济生长方法的同时，，，，，，，，怎么样能够越发充分、康健的使用既有能源，，，，，，，，也将是我们应该思量的重大问题!

2015年，，，，，，，，习近平总书记两次提及“能源革命”，，，，，，，，将其与科技革命、工业革命并列为新一轮全球性的“革命”。。。。。。。。李克强总理也提出了“互联网+”的崭新看法，，，，，，，，这是一个经济与社会生长的一个大平台，，，，，，，，在这个平台上将演绎一场波涛壮阔公共立异、万众创业的现代史诗，，，，，，，，一定要充分使用“互联网+”这一看法，，，，，，，，“互联网+”的实质着实就是把互联网当成像水和电一样的基本工具。。。。。。。。在这种头脑的指导下，，，，，，，，将自己的思索凝炼，，，，，，，，提出第四次能源革命(即：工业能源互联网)的战略定位和理论头脑，，，，，，，，简称“能源4.0”。。。。。。。。

令人欣慰的是，，，，，，，，历史又给了中国新的机会。。。。。。。。在能源4.0方面，，，，，，，，中国走在了天下前沿。。。。。。。。随着第四次工业革命的到来，，，，，，，，互联网化、协作化、智能化是天下工业生长的时势所趋，，，，，，，，而中国能源事业的生长也在这一历程中找到了驻足点，，，，，，，，并且引领了天下能源事业的大偏向，，，，，，，，能源4.0是“互联网+”这一指导头脑在能源领域的重大应用，，，，，，，，也可称为“智慧能源”。。。。。。。。

该怎么熟悉能源4.0呢?

能源跟工业是一对兄弟，，，，，，，，我们先从天下工业史提及。。。。。。。。

纵观人类历史上的工业革命，，，，，，，，每一次工业革命均有重大的能源革命与之伴生，，，，，，，，并成为推动工业革命的原动力。。。。。。。。在18世纪中叶，，，，，，，，人类最先大规模使用煤炭替换薪柴，，，，，，，，实现了第一次能源革命，，，，，，，，可称之为能源1.0，，，，，，，，它促使主要以煤炭为动力源的蒸汽机得以推广和普及，，，，，，，，并促成了第一次工业革命，，，，，，，，可称之为工业1.0。。。。。。。。到19世纪中后期，，，，，，，，人类最先大规模使用石油，，，，，，，，人类社会实现了第二次能源革命，，，，，，，，即能源2.0，，，，，，，，促使以石油为动力源的内燃机得以推广和普及，，，，，，，，并促成了第二次工业革命，，，，，，，，即工业2.0。。。。。。。。进入21世纪以来，，，，，，，，人类通过互联网手艺与可再生能源融合，，，，，，，，将疏散式的新能源和可再生能源举行集中使用，，，，，，，，人类社会进入能源3.0时代，，，，，，，，由此掀起了第三次工业革命浪潮，，，，，，，，即工业3.0。。。。。。。。简言之，，，，，，，，能源1.0，，，，，，，，使煤炭和蒸汽机团结，，，，，，，，促成了工业1.0;能源2.0，，，，，，，，使石油和内燃机团结，，，，，，，，促成了工业2.0;能源3.0，，，，，，，，互联网手艺和可再生能源团结，，，，，，，，促成了工业3.0。。。。。。。。

现在，，，，，，，，德国提出第四次工业革命，，，，，，，，即工业4.0，，，，，，，，是使用互联网信息手艺与先进的细密机械工业相团结的手段，，，，，，，，实现制造业向智能化转型。。。。。。。。作为以智能制造为特征的工业4.0，，，，，，，，一定需要可一连的绿色能源和节能、环保、低本钱的基础质料作支持。。。。。。。。

我们知道工业4.0的倾覆性在于“智能化”生产，，，，，，，，这种智能依赖的是数据、运算和毗连，，，，，，，，实现了机械和质料、机械和机械、机械和产品“无缝协作”，，，，，，，，施展了1+1远远大于2的综合性效应。。。。。。。。那么差别性子的能源之间，，，，，，，，是否可以通过互联网、互联网统一协作起来，，，，，，，，并实现这种效应呢?就似乎工业4.0并不是某种新装备、新机械的发明，，，，，，，，而是整个工业系统在运作方面的升级一样，，，，，，，，能源4.0并不在于某种“新能源”的开采和运用，，，，，，，，而在于整个能源系统的升级!

这就犹如在工业4.0时代，，，，，，，，工厂需要直接对接消耗者，，，，，，，，随时需要知足消耗者的要求举行生产，，，，，，，，而在能源4.0时代，，，，，，，，能源端也需要直接对接用户端，，，，，，，，凭证用户端的需求举行调理能源供应。。。。。。。。

无论是太阳能、风能、地热能、尚有核能，，，，，，，，每种能源都有它自己的较量优势和缺乏。。。。。。。。若是能够通过一个调理系统将这些能源平衡起来，，，，，，，，制衡能源相互间的差别，，，，，，，，那么这些能源的能量就能累加起综合效应，，，，，，，，势必爆发一场能源大革命!这就是能源4.0!

移动互联网的去中心化，，，，，，，，大数据的可预见性、互联网的无缝毗连、云盘算的超等运算，，，，，，，，等等组合在一起，，，，，，，，会将碎片化、多元化的能源组成一个“能源互联网”，，，，，，，，其中互联网是“智慧能源”的基�。。。。。。。。核褂孟冉拇衅骱腿砑绦蚪茉瓷恕⒋涠恕⑾亩说仁砸诩频淖氨概鹄矗�，，，，，，形成一个大能源生态系统。。。。。。。。而大数据剖析、云盘算则使“智慧能源”具备了自力思索能力，，，，，，，，它可以整合资源数据、情形数据、气象数据、电网数据、市场数据等，，，，，，，，统一举行数据剖析和运算。。。。。。。。包括：负荷运算、储备运算，，，，，，，，转化运算、平衡运算，，，，，，，，使能源系统成为一个有机整体。。。。。。。。

能源4.0不但实现了多种能源累加综合效应，，，，，，，，还实现了能源从消耗到爆发之间的环环相扣。。。。。。。。它将具备“智慧、协作、进化”的生命体特征，，，，，，，，因此也就成为“智慧能源”。。。。。。。。

能源4.0的提出，，，，，，，，我想多用一些文字，，，，，，，，这是基于我40多年来一连研究为基础的，，，，，，，，常言“性趣和喜欢是最好的先生”，，，，，，，，我自小热爱科学，，，，，，，，对科学充满神往，，，，，，，，上世纪70年月在农村插队战胜重重难题举行了十余项项科学实验，，，，，，，，1978年获得江苏省政府“先进科技事情者”殊荣。。。。。。。。“非并网风电”也是1980年在家中做实验时，，，，，，，，无意中发明的一种自然征象，，，，，，，，即在特定条件下多种电流不但可以共融并且互不滋扰，，，，，，，，当给予特定的信号源时可以实现顺次输出电能的征象，，，，，，，，其时凭证实验做的线路图，，，，，，，，后经我国风电工业生长涤讪人戴昌辉教授、农村能源(新能源)吴专家湘淦教授的指导，，，，，，，，构建了多能源协同供电原理性模子，，，，，，，，首次提出了“非并网风电”的看法。。。。。。。。

其时确定学术名称为“多能源协同”，，，，，，，，但为了便于和“离网”、“并网”的区别和内在联系，，，，，，，，就简称为“非并网”。。。。。。。。经多年研究、宣传和实践，，，，，，，，“多能源协同”已在天下广为撒播，，，，，，，，成为现在漫衍式电源和智能微网的理论基础。。。。。。。。

1980—1986年时代，，，，，，，，我先后在《中国风能》、《江苏工学院学报》、《太阳能学报》等刊物上揭晓论文，，，，，，，，直至2006年3月25日，，，，，，，，这一原创理论在清华大学原副校长倪维斗院士、钱易院士以及电力电子实验室主任柴建云教授的支持、协调下，，，，，，，，在清华大学电力电子实验室用现代化的装备仪器和严谨的科学要领，，，，，，，，重新演示了1980年顾为东研究员在家的实验。。。。。。。。实验历程中，，，，，，，，倪维斗院士、柴建云教授等重复实验，，，，，，，，重复实现、验证了多能源协同效果，，，，，，，，实验报告以为：“该实验数据准确，，，，，，，，要领科学，，，，，，，，效果可信。。。。。。。。非并网风电直接应用于高耗能工业是一个值得探讨的偏向。。。。。。。。�？？？？？稍诖嘶∩辖徊骄傩泄ひ敌灾惺浴�。。。。。。。。

这次清华园的验证圆满乐成，，，，，，，，为生长具有中国特色的风电工业走出了一条立异之路，，，，，，，，也为构建能源4.0：工业能源互联网理论涤讪了基础。。。。。。。。

很是庆幸在2007年，，，，，，，，我作为项目首席科学家肩负了国家973妄想“大规模非并网风电系统的基础研究”(2007CB210300)，，，，，，，，这是经由数十年的研究已经取得工业化效果，，，，，，，，促使我国在宏观经济和能源科技生长的团结上，，，，，，，，在能源4.0的战略框架下，，，，，，，，对全球能源生长刷新和经济结构调解最先了思索，，，，，，，，并将重塑我国以致天下经济结构!

能源4.0逾越了以太阳能为焦点的第三次能源革命的领域，，，，，，，，它构建一个有机的高效、低本钱、可一连、可调控的网络系统。。。。。。。。能源4.0焦点是工业能源互联网，，，，，，，，是互联网手艺与智慧能源、智能电网、智能工业的团结，，，，，，，，为工业4.0提供绿色、可一连的智慧能源和节能、环保的加工质料;另一方面，，，，，，，，能源4.0为工业4.0提供清洁原质料，，，，，，，，通过生产清洁产品，，，，，，，，实现动态平衡生产，，，，，，，，消除以古板能源实现工业4.0带来的“原罪”。。。。。。。。

对中国而言，，，，，，，，目今经济与社会生长面临的国际、海内情形已与前35年刷新开放爆发了根天性的转变，，，，，，，，生齿盈利、情形盈利和资源盈利已基本殆�。。。。。。。。�，，，，，，这就要求我们在掌握全球经济与社会生长的全局中，，，，，，，，找准新一轮经济新常态生长的战略定位，，，，，，，，并引领经济与社会的生长，，，，，，，，顺遂实现新常态。。。。。。。。作为科研事情者，，，，，，，，有责任为解决国家重大战略需求，，，，，，，，为实现中华民族伟大再起中国梦做出孝顺。。。。。。。。

能源4.0是与工业4.0相顺应、面向全球的能源生长战略，，，，，，，，也是中国领先天下的原创性科学手艺效果，，，，，，，，更是我国科技事情者的原创性理论孝顺。。。。。。。。实验能源4.0战略，，，，，，，，我们具有领先优势，，，，，，，，因此要在全球视野下抢占天下能源生长和能源革命的先机，，，，，，，，通过能源4.0战略生长智慧能源，，，，，，，，建设全球化的工业能源互联网系统，，，，，，，，从而推动我国引领全球重塑经济结构，，，，，，，，成为经济优化升级、实现新常态、举行供应侧刷新的主要抓手。。。。。。。。同时，，，，，，，，周全、准确贯彻落实党的十八大和十八届三中、四中全会精神、推动我国周全深化刷新，，，，，，，，为实现中华民族伟大再起的“中国梦”做出孝顺。。。。。。。。

在能源4.0时代，，，，，，，，雾霾失去依附，，，，，，，，将自生自灭。。。。。。。。而研究能源4.0的价值和意义不但在于对能源领域的认知，，，，，，，，而是在于起原理背后有深刻的生涯原理，，，，，，，，好比：怎样协作、怎样差别化、怎样分派资源等，，，，，，，，这将对我们以后事情和生涯起到一定的指导作用。。。。。。。。

这里还需要强调的是，，，，，，，，我们的能源还可以使用“亚投行”举行融资生产，，，，，，，，使用“一带一起”举行产能输出，，，，，，，，这就把能源4.0上升到了国际战略!

中国人向来重视是“和而差别”，，，，，，，，只有“差别”才华爆发“和”。。。。。。。。可是在工业4.0之前，，，，，，，，这种情形很难爆发。。。。。。。。由于大部分产品都是标准化产品，，，，，，，，标准化产品的区别是品级之别，，，，，，，，有高有低，，，，，，，，三六九等，，，，，，，，产品的品级造成种种品级。。。。。。。。在一个品级遍布的社会，，，，，，，，着实是很难协调的。。。。。。。。可是工业4.0就会制造出种种“差别”。。。。。。。。

同样，，，，，，，，能源4.0时代，，，，，，，，种种能源也会相互协作，，，，，，，，依托互联网的毗连和大数据、云盘算的应用，，，，，，，，形成一个由种种能源组成的能源生态系统。。。。。。。。

在《周易》里，，，，，，，，事物的最高境界是“群龙无首”，，，，，，，，着实我们往往都是把这个词曲解了，，，，，，，，由于“群龙无首”被明确成杂乱而没有带动人的时势。。。。。。。。现实上这个词的意义是：一条条的龙首尾相接，，，，，，，，在天上盘旋。。。。。。。。既然是首尾相接，，，，，，，，也就不再有前后之分，，，，，，，，各人职位一律，，，，，，，，只是位置差别，，，，，，，，相互协作但又没有品级，，，，，，，，“群龙无首”被以为是大吉之相，，，，，，，，可是需要经由前面曲折的历程才华实现，，，，，，，，好比“飞空在天”指的是事物生长的壮盛阶段，，，，，，，，“亢龙有悔”指的是事物壮盛之后的低调，，，，，，，，最后才是“群龙无首”的最高境界。。。。。。。。

而能源4.0就是中国能源的最高境界!

能源4.0：工业能源互联网，，，，，，，，也为我们建设低本钱或零边际本钱社会”涤讪了基础!

2014年底，，，，，，，，《第三次工业革命》的作者里夫金又出书了《零边际本钱社会》一书，，，，，，，，并在书中预言：“在漫衍式太阳能和风能等获得充分生长和使用的未来，，，，，，，，人们可能可以像今天通过互联网近乎免费地生产和消耗信息一样，，，，，，，，借助能源互联网近乎免费地生产和消耗能源。。。。。。。。”

能源4.0：工业能源互联网让“零边际本钱”由看法到实践脱颖而出。。。。。。。。在这一系统中可供挖掘的大数据和可以共享的富厚资源，，，，，，，，提供了近乎免费且充分多样化和个性化的商品和服务。。。。。。。。以是能够降低边际本钱，，，，，，，，有时甚至靠近于零边际本钱。。。。。。。。因此，，，，，，，，我国广袤、高耗能的古板行业一旦插上移动互联网的同党，，，，，，，，站在风口上的“猪”也会飞。。。。。。。。

通过对新能源革命研究，，，，，，，，科技立异是实现工业能源互联网根天性的动力。。。。。。。。“互联网+”的年月让已往不可想象的事情变得容易，，，，，，，，我们需要做的就是进一步拓宽视野，，，，，，，，去探索低本钱或零边际本钱的工业能源互联网。。。。。。。。目今，，，，，，，，在本文先容的能源4.0的“工业能源互联网系统”中，，，，，，，，使用“高载能调峰工业”作为错峰储能载体，，，，，，，，开拓了储电的新思绪。。。。。。。。海水淡化、氢能源汽车、电动汽车和污水处置惩罚及水回用等10多个高耗能行业也可以实验借助互联网调峰，，，，，，，，让发电、用电和高耗能工业降低或靠近零边际本钱。。。。。。。。也就是说在一些特准时段通过大数据、云盘算可以实现免费为家庭汽车充电、洗衣、空协调冰箱冷冻，，，，，，，，免费生产淡化海水、氯碱、铝锭。。。。。。。。�？？？？？梢运担�，，，，，，能源4.0是一个真正的低本钱或零边际本钱的工业能源互联网，，，，，，，，随着“随时使用，，，，，，，，何须拥有”看法被众人接受，，，，，，，，闲置资源的使用和分享，，，，，，，，让“零边际本钱”随处而出(包括交通、运输互联网)，，，，，，，，为我们立异让供应商和制造商、消耗者和生产者之间得以建设协同关系，，，，，，，，汇成一个合作共赢的互联网新经济时代。。。。。。。。

能源4.0是与工业4.0相顺应、面向全球的能源生长战略，，，，，，，，也是中国领先天下的原创性科学手艺效果，，，，，，，，更是我国科技事情者的原创性理论孝顺。。。。。。。。随着能源4.0战略的实验，，，，，，，，将推动一个高效、绿色、共享、可一连生长零边际本钱时代的到来。。。。。。。。

实验能源4.0战略，，，，，，，，我们具有领先优势，，，，，，，，因此要在全球视野下抢占天下能源生长和能源革命的先机，，，，，，，，通过能源4.0战略生长智慧能源，，，，，，，，建设全球化的工业能源互联网系统，，，，，，，，从而推动我国引领全球重塑经济结构，，，，，，，，成为经济优化升级、实现新常态的主要抓手;也是周全、准确贯彻落实党的十八大和十八届三中、四中、五中全会精神，，，，，，，，深入贯彻五大生长理念，，，，，，，，推动周全深化刷新，，，，，，，，为实现中华民族伟大再起的“中国梦”做出孝顺。。。。。。。。（文章泉源：中国能源网）

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