全球能源信息化现状及发展趋势分析(doc 5页)

全球能源信息化现状及发展趋势分析(doc 5页)

全球能源信息化现状及发展方向分析

摘要：我们将在大量调查的基础上详细分析发达国家在能源信息化方面的做法，同时聚焦以色列、日本这两个资源严重短缺的国家，看他们如何利用现代技术实现能源的超高利用，摆脱能源困境。

信息技术助力缓解能源危机———

编者按：面对能源紧张的严峻形势，半个多世纪以来，走过工业化粗放发展之路的发达国家首先意识到能源紧缺的严重性，继而提出建设一个低能耗、少污染、可持续发展的信息社会。信息技术革命带来了各种技术的飞跃，同时也支撑了全球能源信息化的发展。经过半个多世纪的探索，许多发达国家已经走出了一条节能、增效、多元化的能源发展之路。本期，我们将在大量调查的基础上详细分析发达国家在能源信息化方面的做法，同时聚焦以色列、日本这两个资源严重短缺的国家，看他们如何利用现代技术实现能源的超高利用，摆脱能源困境。

日前，美国信息能源署发布了2005年版的《国际能源展望》，这份世界权威的能源态势分析与预测年度报告汇聚十余位有关专家学者，运用“全球能源市场分析系统(SAGE)”，对直到2025年的世界能源市场(包括石油、天然气、煤炭、电力和可再生能源)发展态势及二氧化碳排放与减排趋势进行了评估、分析与预测，最终得出一个结论——世界能源能支持到2025年。

这一消息对于人类来说，到底是喜还是忧？

从手工生产时代发展至今，人类社会已经成为一架完全离不开能源的强大机器，离开了能源，无异于釜底抽薪，全球经济将急速衰退。从2003年美国和加拿大仅有30小时的大停电事件中，我们已经深切体会到了这一点。而今，能源的紧缺已经令人类惶恐不已，试想，如果人类社会的正常运行只能继续短短20年，这无疑是一件极度可怕的事。事实上，能源危机并不是近年才有的，早在上世纪70年代许多国家仍热衷于传统的高能耗大工业生产时就已经出现了，由此也引至人类社会开始热衷于信息社会的建设。在长期的摸索实践中，尽管人类对于化石能源的日趋减少并没有立竿见影的抑制措施，但是通过现代科技，各国在节约现有能源、开发新能源方面取得了突破性的进展，由此使得各国能耗大幅降低，也给人类的可持续发展带来更大希望。

能源一再告急未来发展堪忧

能源告急！从上世纪70年代，全球第一次能源危机出现之后这一疾呼半个多世纪来从未间断过。根据此前的预测，地球上的石油只够用50年；煤炭最多

高级官员透露，即使经过抢修80%的电厂已经恢复发电时，输电网也只能输送20%的电力。而且，在停电事故发生后，美加两国长时间检测不到事故原因。

这次事件充分显示了电力稳定供给以及电网智能管理的重要性，而从整个能源行业来看，这仅仅是一个方面，其他包括煤炭、石油、天然气等能源在内的安全问题已经成为一个全球性的问题，保障能源的安全生产以及安全供给如今已经成为关系到社会运行、国家稳定的重大因素。为此，各国都加大用现代科技保障能源安全的力度。大停电事件为美国敲响了供电安全的警钟，美国政府随即将电网大停电事故提高到“危及美国国家安全”的高度来对待。2003年，美国能源部提出了构建安全可靠电网的“Gr id2030计划”。该计划旨在采用先进的材料技术、超导技术、电力电子技术和控制技术、广域测量技术、实时仿真技术、储能技术、可再生能源发电技术、微型燃气轮机发电技术等构建全美骨干电网、区域性电网、地方电网和微型电网(分布式电力系统)等多层次的电力网络，以保障大电网的安全性、稳定性，供电的可靠性及电能质量，并提出要建设“综合能源及通信系统体系结构”(IECSA)，如今正作为重大项目开始相关研究。

——铺垫节能增效之路

节能，可以说是一个永恒不变的话题。自1973年发生的石油危机以来，西方国家为减少对世界不稳定地区石油供应的过分依赖和出于环境保护的要求，都把提高能源系统的效率、节约能源作为其能源战略的重要目标和措施。在这一过程中，信息通信技术始终作为一个重要的辅助手段被应用于节能的方方面面。

美国是能源消耗大国，为了避免过度依赖国外能源，美国很早就开始提倡节能增效。其中，最为典型的就是该国提出的电力需求侧管理(DSM)节能模式。具体指的是通过采取有效措施，引导电力用户优化用电方式，提高终端用电效率，优化资源配置，改善和保护环境，实现最小成本电力服务所进行的用电管理活动。实施电力需求侧管理要采取法律、经济、管理与引导等各种措施，现代信息通信技术则为需求侧管理提供了有力的技术保障，比如通过信息采集、信息处理、系统构成等实现配电自动化、电能监测等。其中一个典型应用就是通过实施峰谷分时电价、季节性电价、可中断电价等电价政策，引导用户尽可能在低谷时段用电，合理避开高峰时段用电。需求侧管理模式目前已逐渐扩散到加拿大、中国、欧盟国家、日本、巴西等三十几个国家和地区，并进一步同现代技术相结合，产生了巨大的经济效益。有数字显示，美国自1973年以来通过需求侧管理获得的能源是国内能源供应增长量的4倍，2000年，美国人均一次能源消费与1973年几乎一样，而同一时期的人均GDP却增长了74%。需求侧管理需要建立节能和需求模型，对于信息化手段有着很大的依赖性。

此后，美国加大节能技术的开发和投资，并于1998年4月推出的《综合国家能源战略》中明确要求：在电力系统，到2010年燃煤发电效率将由当时的平均35%提高到60%以上，燃气发电效率将由当时的50%上升到70%；在工业领

域，到2010年林业与造纸、钢铁、炼铝、金属锻造、玻璃和化学这6个最主要的能源密集型工业部门的能源消费总量将比当时减少25%；在交通领域，到2010年将推出燃料利用率三倍于常规交通工具的新型私人交通工具等。美国能源部已经宣布，继加利福尼亚州公布打造“氢气高速公路”计划后，该国将再斥资3

亿美元，开发氢气动力车，目的就是为了节省能源、降低污染，预计这种车将于2015年上路。

日本也早在1978年就制订了发展节能技术的《月光计划》，希望通过新技术实现节能增效的目的，1980年专门成立了新能源和产业技术综合开发机构，主要负责新能源和节能技术开发研究推广。此外，为了使一些具有很高节能效果且投资也较多的节能设备和技术能顺利推广、使用，日本政府还对其中一些重要的节能技术开发、节能设备推广和示范项目实行财政补贴制度。1998年，日本在制订的能源长期发展战略中指出，要通过厉行节能，使能源总耗由当时的4亿5600万桶石油到2008年降至4亿桶。

在水资源应用方面，缺水程度最为严重的国家之一以色列也通过信息化手段有效克服了恶劣的自然条件。该国通过不懈的技术创新，发明了驰名全球的滴灌、微灌技术，在水总量30年来毫无增长的情况下，农业产出却翻了5番，由此带动了该国农业的大飞跃。结果，沙漠化、干旱严重，而且国土面积狭小的以色列竟然摇身一变，成为欧洲冬季的果蔬厨仓。

——有效减少环境污染

现有的能源除短缺告急之外，也对环保带来隐患。传统的发达国家在工业化的过程中不仅曾大肆消耗能源，而且对世界环境也造成了恶劣的破坏：全球二氧化碳的过多排放使得世界环境日趋恶化；一些以煤炭为主的能源结构不仅污染环境，还直接影响到水资源的平衡，每挖一吨煤，就要破坏相当数量的地下水……这些都对全球社会的可持续发展带来严重的隐患。

为了改善这种现状，各国也纷纷开发生态能源技术，以期在不影响能源消耗的情况下，尽量减少相应的污染。目前看来，许多工业发达国家都制订了21世纪能源和能源科技新世纪战略规划或计划，旨在解决能源利用造成的环境问题。例如，美国洁净煤技术计划(CCT)已转入“展望21”计划，制订了21世纪美国煤炭能源工厂的发展规划。

挖掘新能源为未来续航

能源危机的现实压力令全世界都开始关注传统能源的替代品——新能源。人们希望新能源能同时符合两个条件：一是储量丰富不会枯竭，二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。而这两大功能恰恰是化石能源目前所显露出的两大不足。在这个寻找以及运营管理“新大陆”的过程中，新型科技仍然是不可缺少的手段。

日本于1998年制订了新的能源战略，要点是努力实现合理有效的稳定供应，将石油需求比例逐步降低到47%；大力发展核电；积极开发新能源，使新能源

的比例提高到3%。为应对石油危机，日本于1974年提出了名为“阳光计划”的新能源技术开发计划，此后日本又分别于1978年和1989年提出了“节能技术开发计划”和“环境保护技术开发计划”。1993年，日本政府将上述三个计划合并成了规模庞大的“新阳光计划”。“新阳光计划”的主导思想是实现经济增长与能源供应和环境保护之间的平衡。为保证“新阳光计划”的顺利实施，日本政府每年要为该计划拨款570多亿日元，其中约362亿日元用于新能源技术开发。再生能源技术被作为“新阳光计划”的一大主要研究课题。日本的再生能源技术研究包括太阳能、风能、波力发电、温差发电、生物能和地热利用技术等，其中最受重视的是太阳能。1998年末，日本的太阳能发电总量已达13万千瓦，发电成本降至每千瓦时82日元。

2006年2月9日，美国总统布什也在其《国情咨文》中首次提出了“先进能源计划”。该计划主要分为两个方面：首先是通过发展生物燃料和燃料电池来解决交通运输对石油的依赖；其次是发展洁净煤技术、核能和以太阳能、风能为主的可再生能源以解决电力供需矛盾。布什要求美国能源部在新能源研究上要增加22%的资金支持，希望借此改变美国能源消费结构，通过对核能、太阳能、风能的进一步研究和开发，生产更多的电能以替代石油，改变美国的“烧油瘾”。

从目前世界的情况看，人们所掌握和开发应用的新能源主要有：太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能、燃气能、燃料电池、生物能、核能等等。这些新能源虽然有很多优点，但各国还没有取得技术上的全面突破，至今还没有一种能源能取代现在普遍使用的化石能源，只能作为现有能源的补充，因此，在不同的能源系统间切换以及不同的运作模式都将带来管理以及运行的诸多问题，这就需要信息技术从中协调，实现新旧能源间的协调使用。