不断发展的 中国能源生态系统

能源业正在以前所未有的方式推动经济的生存、安全和可持续发展。AI、区块链和物联网等技术的进步，已导致国家在管理多种能源、供应链和能源管理流程方面发生了根本性的转变。这其中的核心是数字化、自动化、通信、连接和分散化的增长。简而言之 - 智慧能源。

突出性和主导性

到2030年，全球智慧能源市场预计将达到3430亿美元，2022-2030年间以10.2%的复合年增长率增长。 [1]。中国是世界上最大的生物电能生产国之一，除了在水电、陆上风电和太阳能光伏领域是重要的参与者之外，中国还主导着智慧能源业务。

2021年成功完成的电力项目投资总额达到1650亿美元，较2020年的约1560亿美元增长了6%。 [2]。

启用和实现

技术是实现可持续可再生能源目标的关键推动因素，但能源储存和智能电网设施将是未来确保供应可靠性的主要工具。

从传统能源服务向综合智慧能源服务过渡 [3]

智慧能源生态系统通过综合解决方案将整个能源价值链纳入其中。

智能电气化的颠覆性工具和技术

• 智能电网和智能电表： 中国在整体智慧能源市场占据了约70%-80%的份额，截至2019年底，安装了6.53亿台设备 [4]。到2021年，中国智能电表市场规模达到64亿美元，较上一年增长8% [5]。智能电表可以降低维护成本，提供实时数据，并且可以通过基于 4G 网络的窄带物联网 (NB-IoT) 进行安全通信 [6]。
• 智慧能源中的 5G 技术 [7]： 通过 5G 连接的智能电表，房主可获得更多信息，更好地管理他们的能源使用。5G 动力传感器提供实时洞察停电和能源使用情况。5G 技术的无人机可以更高效地监测、维护和检查能源基础设施。

• 智能电动汽车充电网络: 中国的城市迅速适应了交通基础设施电气化的趋势。深圳在不到五年的时间内将16000辆公交车全部转为电动车，取代了之前的柴油公交车，将尾气排放减少了20%。除公众之外，房地产开发商、车队和停车场业主也将从这一推动中受益。

为了解智慧能源解决方案在缓解基础设施挑战和气候变化方面的程度，我们将重点介绍该领域一些令人兴奋的新发展：

1. 熔盐太阳能热电站 [9]： 中国首座百兆瓦级商业光热发电站位于敦煌市七里镇的光电产业园区，占地800公顷，由53375面镜子组成，呈环形布置在吸热塔周围。该电厂利用5800吨熔盐作为热吸收、储存和交换的介质，以100%太阳能发电，零环境污染。
2. “生态宜居”和“集约工业”智慧能源小镇 [10]： 新建的中新天津生态城惠风溪项目为智慧城镇建立了新的范例。通过广泛利用大数据、5G 通信和智能物联网，实现对能源网络运行状态的“全感知”，并将传统的“人工巡检”和“故障修复”模式替换为“智能巡检”和“主动防御”。
3. 智慧能源家居 [11]： 政府的智慧城市蓝图包括一个重要部分，即将城市家庭引入智能家居技术。除了提高生活舒适度，智能电表和家用显示器 (IHD) 还可以让房主控制他们的能耗，每月减少的用电量可达9.1%，每月电费可减少约11% [12]。
4. 智能高速公路 [13]： 中国的济南市在一段长1080米（约合3540英尺）的透明混凝土下嵌入太阳能电池板，为未来真正的自动驾驶铺平了道路。这些设备不仅可以给行驶中的车辆充电，还能产生足够的电力照亮整个高速公路和800个家庭。
5. 日立能源在中国的首个智慧能源设施 [14]： 日立能源在广东省的变压器制造工厂的屋顶令人叹为观止。一片广阔的深蓝色光伏板覆盖了12000平方米的面积，光伏装机容量达到1.2兆瓦电池储能装机容量达到 1 兆瓦。这是该公司在中国的首座工厂，配备了绿色和智慧能源解决方案，以及电池储能系统（BESS）。
6. 百度和中国燃气的合作 [15]： 百度在其价值1.45亿美元的合作的第一阶段中，将加快中国燃气向云端迁移，并利用其 AI 能力构建定制应用程序，包括智能监控、智能调度、燃气使用预测和智能客户服务。
7. 智慧机场： 2019年10月，北京大兴国际机场开始运营，货运区、东跑道和公务机区成功投入使用了并网屋顶分布式光伏系统，标志着智慧能源在民航领域腾飞 [16]。

解决和分享

显然，智慧能源解决方案不仅加速了中国的清洁能源转型，还有助于建设更智能的城市，作为全球共同应对气候变化目标的一部分。

在过去的十年里，中国目睹了电网连接和管理系统的大规模扩展[17]。根据国际能源署 [18] 的数据，中国制定了目标，到2026年将太阳能和风能发电的累计装机容量提高到 1200 GW 以上。

2035年中国的装机容量和发电组合 [19]

在新政策情景（NPS）和可持续发展情景（SDS）下 [20]，越来越多的智慧能源系统越来被开发，以解决碳中和问题；同时也要应对大规模集成所面临的挑战，如：电力质量不稳定、能源浪费、能源效率低和系统运行不协调。

通过在可再生资源和非可再生资源、增长和可持续性之间取得正确的平衡，揭示中国朝着更清洁、更绿色城市的持续发展的重要性。

参考资料

• [1] 环球电讯社：到2030年，智慧能源市场规模预计将达到3431亿美元，年复合增长率为 10.2%：海峡研究
• [2] & [17] 中国能源门户网站：2021 年电力和其他能源统计数据（初步）
• [3] IEA：不断发展的中国能源服务公司
• [4] Smart Energy International：亚洲地区将安装超过5.7亿台智能电表
• [5] 环球电讯社：2022-2027 年全球地区和中国智能电表行业报告
• [6] GSMA：中国移动智能电表 - 物联网案例研究
• [7] CBInsights：5G 与万物互联的未来：20 个科技可能改变的行业
• [8] & [9] 研华科技：全球关注！中国建成首座百兆瓦级熔盐塔式光热电站
• [10] Hazardex: 中国首座智慧能源小镇落地天津
• [11] 《能源研究与社会科学》：用户、功能和评估之间的关系：探索中国对智慧能源住宅的社会接受度
• [12] Intelligent Buildings International Journal：智能电表和家用显示器在住宅建筑中的节能应用：以中国上海作为试点调查城市
• [13] 彭博：中国建造了能为汽车充电的智能道路
• [14] 日立：日立能源利用智慧能源解决方案建设绿色工厂
• [15] 美通社：百度和中国燃气合作加速智慧能源转型
• [16] 美通社：华为融合太阳能技术为北京大兴国际机场部分区域供电
• [18] Electrek：中国最大的海上风电场已经完全接入电网
• [19] & [20] 国际能源署：中国电力系统转型