《穹頂之下》加速能源革命，能源4.0蘊含巨大商機
http://www.sharifulalam.com 2015-03-04 11:48
實際上，《穹頂之下》的真正價值是暴露了中國能源結構的危機！
急！急！急！中國能源告急！
在2010年，中國已成為世界能源消費第一大國。2013年，中國能源消費達到37.6億噸標準煤，且中國能源結構以煤為主，這是造成了大氣污染的主要原因之一。為了減少污染，美國開始“減煤增氣”，美國的煤和天然氣使用量為1:6，而中國則為1:1，中國能源結構嚴重扭曲的。
于是，有人說：為什么不用核電、水電？這才是真正的清潔能源！先說說核電吧，中國2014年運行核電裝機容量約2030萬千瓦，年發電1305億千瓦時，僅占全國總發電量的2.39%。目前在建的核電裝機容量約3000萬千瓦，已經是全球發展最迅猛的國家；預計到2020年裝機達到5800萬千瓦，在建3000萬千瓦。到2030年的規模預測有很多，但靠譜的數字應該在1.2億千瓦左右，年發電量8000億千瓦時，折合多少標準煤呢？也就區區1億噸！這也是極限發展了。
核電的效率、規模可能遠遠低于人們腦海中的不切實際想象。而對鈾資源的消耗可能又大大超出人們的想象。每100萬千瓦核電，建堆時首次填充需要339噸鈾，每年還需補充157噸鈾。因為其中發電用的鈾235濃度較低，上百噸鈾中的絕大部分是不產能的鈾238。更鮮為人知的是，今天中國的鈾原料進口依存度已經超過90%，遠遠高于60%的石油對外依存度！即使不考慮能源供應安全，用光全世界的鈾礦資源供應，也只能滿足中國龐大能源需求的一小部分而已。
再說水電，一個比較常見的數字是聲稱中國的水電開發率只有25%或者35%，還有很大的可開發空間，所以要大力發展水電？很多人知其一不知其二，中國雖然擁有近7億千瓦的理論蘊藏量，但技術可開發只有不到5.5億千瓦，而經濟可開發只有4億千瓦，折合年發電量17500億千瓦時（水力發電受季節影響很大，不能全年滿負荷出力），也就是每年2.15億噸標準煤，僅此而已！
而中國的水電已裝機容量是多少呢？經過近十多年的快速開發，特別是在西南地區諸多大江大河上的巨型電站梯級開發，到2014年中國水電總裝機容量已經達到3.02億千瓦。也就是說水能利用率已經達到了75%，而剩下的1億千瓦，有4000-5000萬千瓦是屬于目前還難以建設的終極巨型工程——雅魯藏布江大峽谷巨型水電站群的，其余的則屬于小水電。除了終極挑戰雅魯藏布大峽谷，中國的水電建設已經是快利用到頭了，“大上”早已經過去了。我們這里合算一下：天然氣2.6億噸，核能1億噸，水電不到3億噸，這就是遠期中國傳統清潔能源的最大可利用規模（均折算為標準煤），比起幾十億噸的煤來說，規模實在太小了。至于看上去很美好的風電、太陽能、生物質能，稍有了解的人也能知道其真正的可利用規模，就不展開深入了。
而在石油方面，2014年中國超越美國成為全球第一大石油凈進口國，中國的日凈進口量達到了630萬桶，超過了美國的624萬桶！而現在全球已經進入后石油時代，易開采、低成本的石油資源越來越少。剩下的石油都是難開采，因此成本會越來越高。另外世界主要產油國位于海灣地區，中東政治局勢的不穩，這也使中國能源處于很被動狀態……
而就目前情況來看，中國還將在一定的時間內保持經濟快速增長，所以中國石油進口量還會更高，也就是說：中國的工業化速度是和能源消耗速度成正比的！
美國新能源：頁巖氣革命
再拿美國做相比，美國的能源產出量在增加，而消耗量卻在減少！因為隨著美國頁巖氣、頁巖油的開發，其能源產量也在逐步提高，以美國頁巖氣革命為代表的“新能源”的開發和利用雖然大獲成功，但對中國的參考意義不大……
因為中國的天然氣蘊藏量很有限，包括新興的非常規頁巖氣也是如此。經過數十年勘探，中國的油氣包括非常規油氣可采分布底蘊基本已經明確，不管你怎么挖誰來挖，突然冒出大油田大氣田基本是不可能的。
而且中國的天然氣和頁巖氣大都分布在西南四川盆地一帶人口密集區，要效仿美國式的鉆掘開采方式是不可能的，難度極大——美國和加拿大的頁巖氣大都分布在荒蕪無人的地區，自由度隨意度大得多！
另外，中國現在的年原煤消耗量已經超過38億噸，未來（一般指2030年）可能增加到50億噸。即使折算成標準能源單位煤當量，天然氣遠期的用量仍然只有煤的大約1/15，比例與現在的1/20增加不多。
也就是說：中國必須改變經濟增長方式和能源結構！就如同美國企圖通過頁巖氣革命實現能源獨立一樣，中國也正力圖用國家“973”計劃實現能源的4.0，這也是一場“能源賽跑”！那么，什么是能源4.0呢？
能源4.0，重塑中國發展道路
我們知道工業4.0的顛覆性在于“智能化”生產，這種智能依靠的是數據、運算、和連接，實現了機器和材料、機器和機器、機器和產品“無縫協作”，發揮了1+1遠遠大于2的綜合性效應。那么不同性質的能源之間，是否可以通過物聯網、互聯網統一協作起來，并實現這種效應呢？就好像工業4.0并不是某種新設備、新機器的發明，而是整個工業系統在運作方面的升級一樣，能源4.0在不在于某種“新能源”的開采和運用，而在于整個能源系統的升級！
無論是太陽能、風能、地熱能、還有核能、每種能源都有它自己的優勢和不足。這就好比特斯拉的那7000多塊電池一樣，雖然都具能量，但是對接起來會因為電壓的不等而發熱。必須實施測量每個電池的電壓，并可以瞬時實現高低壓之間的轉化，才能發揮出組合效應，成為一輛真正的“新能源”汽車！因此，如果能通過一個調節系統將這些能源平衡起來，制衡能源彼此間的差異，那么這些能源的能量就能累加起綜合效應，勢必爆發一場能源大革命！這就是能源4.0！
可喜的是，在能源4.0方面最先探索的是中國，我們的國家“973”計劃，在江蘇省發展改革委宏觀經濟研究院院長、研究員顧為東博士的率領下，國家“973”計劃團隊已經花了6年時間去做深度研究，因此，國家“973”計劃作為全球第一場能源4.0革命，是一項非常有戰略性的規劃！
國家“973”計劃
正如我們前面所言，移動互聯網的去中心化，大數據的可預見性、物聯網的無縫連接、云計算的超級運算，等等組合在一起，會將碎片化、多元化的能源組成一個“能源互聯網”，其中物聯網是“智慧能源”的基礎：它利用先進的傳感器和軟件程序將能源生產端、傳輸端、消費端等數以億計的設備連接起來，形成一個大能源生態系統。而大數據分析、云計算則使“智慧能源”具備了獨立思考能力，它可以整合資源數據、環境數據、氣象數據、電網數據、市場數據等，統一進行數據分析和運算。包括：負荷運算、儲備運算，轉化運算、平衡運算，使能源系統成為一個有機整體。
能源4.0不僅實現了多種能源累加綜合效應，還實現了能源從消耗到產生之間的環環相扣。它將具備“智慧、協作、進化”的生命體特征，因此也可以成為“智慧能源”。
最終的結果就是：各種能源借助信息技術實現了互相對話，對話才是高級協作，因為他們可以互相感知和理解。能源4.0的巨大價值創造在于，首先能源的效能大幅提升，最直觀表現就是特斯拉出色的續航能力。另外，能源4.0實現了跟消耗終端的對接，比如智能家居、智慧社區、電動汽車等，不僅實現了量入為出，還可以逆勢回收。
所以，《蒼穹之下》所提出的問題，只有這樣去深度剖析，才能給大家一個心服口服的答案！
相關新聞
編輯精選
