淺談新能源與計算機


    最剛開始聽到老師說讓談新能源跟計算機的關系的時候,我是感覺怎么這兩者完全扯不上什么聯系,根本就是兩個不同領域啊。后來想着計算機本身也是需要能源支撐着的,這不就是聯系所在,而且就我現在的專業——計算機系統結構而言,現在越來越多的研究想要做到計算機的能耗與效率的負載均衡,從體系結構層次、軟件層次、算法層次,都是想要盡量節約計算機的能源。再后來想着我本科的專業——物聯網工程,其實就是提倡物物相連的一個概念,所有的物體都能用互聯網連接起來,共享信息。


   聯想到最近也同樣看到一個新型的概念比較火——能源互聯網。 也就是最近兩三年,互聯網公司似乎都突然之間找到了進軍傳統能源產業的入口,紛紛投資新能源,提出自己的設想。比如蘋果在做的電動汽車icar,華為的遠景能源等。首先介紹下互聯網眼中的能源世界是如何的。


互聯網眼中的新能源世界:

      能源互聯網,就是在未來的能源世界中,人們的電動汽車、家用電器、屋頂光伏、電腦手機等都是互相聯網的一份子,其實也就是物聯網一直打造的物物相連的概念。這樣,每個人的能源消耗、碳排放指標和生活需求都能被打通變成數字化坐標,這樣數據就可以集聚起來被導向最有效的生產供給或是生態環保等。

     最后能做到的理想效果,正如傑里米·里夫金所言,就像使用wifi一樣,通過互聯網和可再生能源(如風能、太陽能、地熱能等)的結合,我們可以很方便的進行能源共享。當地球的一半處於黑夜時,其富余的能源可以通過互聯網智能的轉移到白晝的另一個半球。

     比如說,自家屋頂的光伏發電如果有剩余,可以通過微信賣給附近需要給電動汽車停車充電的陌生人;每一個家用電器都可以根據能耗曲線設置最佳的開關時間並隨時遠程遙控;建築物的能耗可以根據會議活動類型、當前人數和實時電價等進行實時調整。

     總之,所謂能源互聯網,就是將所有的能源信息放到互聯網上共享,通過網絡及時反饋,並根據實時需求予以控制。


國內外的能源互聯網:

    這里我查閱了一些各個國家正在做的能源互聯網項目,發現這個新型領域雖然比較新,但是也是目前很火的,各國都在做相應的項目研究,如何更好地用互聯網來管理新能源,讓新能源得到更好的規划和應用,減少以前的濫用浪費現象。

   比如德國的eTelligence項目,就是主攻風力發電和供熱,亞琛的TTS項目就是負責開發電力零售,萊茵的DeMa項目就研究調動消費者同時成為發電者和消耗者(個人感覺這是一個很好的想法),萊茵還有一個MOMA項目在負責家電供電和控制電費價格。而美國雖然尚未明確提出能源互聯網,但其提出的智能電網卻與能源互聯網的內涵有諸多相似之處。

   我們國家也有相應的研究,比如新奧集團在青島中德生態園中實施了泛能網技術,還有華為阿里等知名互聯網企業都在准備或是正在實施能源互聯網設想。


如何構建能源互聯網的設想:

    這里,可以舉個具體的例子說明下:

    首先,將化石能源(如石油、天然氣等)向可再生能源轉型,比如說線下資源轉為線上(如實體書變電子書)。

    然后,將每個大洲的建築物轉化為微型發電廠,包括人們居住的社區、工業園、標志性建築物、大壩、風光帶、電視台等,以便就地收集可再生能源,這也就相當於互聯網中的注冊用戶的概念。

    接着,在每一棟建築物以及基礎設施中使用氫和其他存儲技術,以存儲間歇式能源,這也就相當於互聯網中的雲存儲概念。

    這樣,成千上萬的建築物能夠就地產生少量的能源,這些能源多余的部分既可以被電網回收,也可以被各大洲之間通過聯網而共享,這也就相當於互聯網中的雲共享概念。

    最后,將運輸工具轉向插電式以及燃料電池動力車,這種電動車所需要的電可以通過洲與洲之間共享的電網平台進行買賣。

   上面的例子可能比較宏觀化,可以再設想一個更貼近生活實際的設想案例,讓我們的生活更能源智能化。

    比如說,能源互聯網會在你電費欠費的時候,通過手機給予提醒繳費,我們可以通過手機APP輕松實現繳費、查詢剩余電量、查詢實時電價等,還可以推行惠民的電費套餐可供選擇,就像手機話費一樣方便快捷。

    同樣,多余的電量也可以在互聯網平台上進行交易,給附近缺電和急需電的人提供服務。

    我們生活的城市的整體能源消耗和二氧化碳的排放在實時監控之下,來源於哪里,以及跌漲幅度都有實時顯示也可查詢,這些也都可以根據天氣和事件變化進行需求編排以實現最優。

   通過互聯網的大數據分析,每個人還可以爭當“節能助手”,每個人出行和生活的能源消耗都進行統計,節能助手可以獲贈一定的能源獎勵。

   往大了點說,就連沙漠和大海里安裝的各種新能源發電設備都可以通過程序由各國人民競拍投資自由交易。

 

總結:

 雖然上面的設想很美好,我個人覺得是很美好的。但是細細想來,能源互聯網的主要載荷—能源,都是只能從自然界中開采,還存在着成本高(相比信息而言)等等問題。但由於這些渠道的能量(比如風能、太陽能等)有非常強的隨機性,產量的多少不是人為可設定的,而且產出也不一定是連續產出的,而且一次產出的量也不准確,所以將其轉化為數據形式,並將它們成功並入電網,或用其他形式高效利用起來,也是一件很困難的事情,前面還有一段很長的路要走,還有很多困難要克服。但我相信在未來,是一定可以實現能源互聯網,使得能源高效利用,生態環境得到改善。



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