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中國工程院院士陳清泉：以“四網(wǎng)四流”融合推動(dòng)能源革命

發(fā)布時(shí)間：2021-04-12人氣：175

中國工程院院士陳清泉——以“四網(wǎng)四流”融合推動(dòng)能源革命

《能源評論》：如今數(shù)字化技術(shù)幾乎已經(jīng)融入經(jīng)濟(jì)社會的每個(gè)環(huán)節(jié)

，您認(rèn)為什么是數(shù)字經(jīng)濟(jì)，其價(jià)值何在
？

陳清泉：數(shù)字經(jīng)濟(jì)是通過數(shù)據(jù)化的知識與信息，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展

。全球經(jīng)濟(jì)越來越呈現(xiàn)數(shù)字化特征
，中國在這方面走在了世界前列，正在越來越多地從數(shù)字經(jīng)濟(jì)中汲取發(fā)展新動(dòng)能
。

“數(shù)字”的價(jià)值主要體現(xiàn)在人的數(shù)字化、物的數(shù)字化以及二者互通互聯(lián)后形成的信息流

，并產(chǎn)生人機(jī)融合的智能產(chǎn)業(yè)。釋放數(shù)字經(jīng)濟(jì)價(jià)值需要將具有技術(shù)特征的機(jī)器智能與具有人文特征的認(rèn)知智能相融合
。我目前提出的“四網(wǎng)四流”融合就是這樣一種模式
。

《能源評論》：您所說的“四網(wǎng)四流”融合與數(shù)字經(jīng)濟(jì)是什么關(guān)系

？

陳清泉：“四網(wǎng)四流”融合和數(shù)字經(jīng)濟(jì)是相輔相成的

?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">！八木W(wǎng)四流”融合是數(shù)字經(jīng)濟(jì)的積極活動(dòng)
，也會推進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展
。數(shù)字經(jīng)濟(jì)不僅驅(qū)動(dòng)著“四網(wǎng)”，即能源網(wǎng)
、交通網(wǎng)
、信息網(wǎng)和人文網(wǎng)的發(fā)展
，還驅(qū)動(dòng)著“四流”的融合，即能源流
、信息流
、物質(zhì)流
、價(jià)值流的融合
。

“四網(wǎng)四流”融合體系既有經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)也有上層建筑

。人文網(wǎng)是上層建筑，人的行為
、思想意識、法規(guī)
、法制都是上層建筑。信息網(wǎng)
、交通網(wǎng)
、能源網(wǎng)都是經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)
，所以“四網(wǎng)”融合也體現(xiàn)了上層建筑和經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)之間的互相關(guān)聯(lián)、互相交織
、互相促進(jìn)、互相彌補(bǔ)
，可產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)、社會效益和綠色
、高質(zhì)量發(fā)展的潛力
。

微信圖片_20210401220959.jpg


《能源評論》：您認(rèn)為

，在數(shù)字經(jīng)濟(jì)背景下
，能源革命的本質(zhì)和關(guān)鍵是什么
？

陳清泉：基于數(shù)字經(jīng)濟(jì)的能源革命

，其本質(zhì)就是能源和信息的內(nèi)在關(guān)系：能源通過信息化實(shí)現(xiàn)智能化
，智能化是可持續(xù)能源發(fā)展的基礎(chǔ)
。其關(guān)鍵是能源和信息的互動(dòng)：能源數(shù)據(jù)通過信息化實(shí)現(xiàn)知識化
，數(shù)據(jù)與知識相互融合實(shí)現(xiàn)能源的智能化
。

《能源評論》：您曾提出

，“四網(wǎng)四流”融合實(shí)際上是將能源革命
、汽車革命、信息革命聯(lián)動(dòng)起來
，產(chǎn)生更大的效果，后者的核心內(nèi)涵分別是什么
？

陳清泉：能源革命的主要內(nèi)涵是低碳化、智能化

，終端能源以電氣化為主
、氫能為輔
。汽車革命的內(nèi)涵是電動(dòng)化
、智能化、網(wǎng)聯(lián)化和共享化
。信息革命的核心內(nèi)涵是智能化
，信息時(shí)代走過數(shù)字化
、網(wǎng)絡(luò)化和智能化幾個(gè)階段
，目前已經(jīng)進(jìn)入人工智能時(shí)代
。

促進(jìn)能源供給側(cè)革命

《能源評論》：您能否介紹一下“四網(wǎng)四流”融合的理論基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)化情況

？

陳清泉：“四網(wǎng)四流”融合理論基礎(chǔ)的核心就是將多元能源系統(tǒng)的熵增（無序的能源

、無用的能源）轉(zhuǎn)化為熵減或增（有序的能源
、可用的能源）
，也就是將廢棄的能源變成有用的能源，并疊加儲能系統(tǒng)助力智慧能源系統(tǒng)發(fā)展
。以此理論為基礎(chǔ)，國家能源集團(tuán)北京低碳清潔研究院經(jīng)過示范與驗(yàn)證
，采用端邊云結(jié)構(gòu)，開發(fā)了能源操作系統(tǒng)
。

《能源評論》：您認(rèn)為

，“四網(wǎng)四流”融合最核心的機(jī)理是什么
？

陳清泉：2012年

，我在德國波茨坦市的可持續(xù)發(fā)展先進(jìn)研究院任資深研究員時(shí)
，發(fā)現(xiàn)了人的行為
、能源和信息的互動(dòng)關(guān)系并發(fā)表了論文。其核心思想是：在人的先進(jìn)思想（上層建筑）指導(dǎo)下
，可以采用先進(jìn)的信息（經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)）技術(shù)，即將信息和云
、5G
、人工智能技術(shù)結(jié)合，從數(shù)據(jù)變信息
，再通過數(shù)字化變知識、智能
，然后將此智能和能源（經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)）融合，就可產(chǎn)生智能能源
，也就是將廢棄的能源變成有用的能源
，同時(shí)做到碳平衡，提高經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益
。這也是人—信息—物理系統(tǒng)三位一體的融合創(chuàng)新。

《能源評論》：這一跨界融合有哪些更為廣泛的領(lǐng)域和載體

？

陳清泉：其主要載體是智慧綜合能源服務(wù)、智能網(wǎng)聯(lián)汽車和智能網(wǎng)聯(lián)建筑

。

智慧綜合能源服務(wù)將是實(shí)現(xiàn)“四網(wǎng)四流”融合的新的有效載體

，是電力市場改革出現(xiàn)的新空間
，也是未來能源服務(wù)領(lǐng)域新的增長點(diǎn)和制高點(diǎn)
。

智能網(wǎng)聯(lián)汽車不僅是交通工具

，而且是物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)
、大數(shù)據(jù)的源泉、寬帶移動(dòng)的智能終端
、5G通信的推動(dòng)者。智能網(wǎng)聯(lián)汽車本身又是移動(dòng)的計(jì)算機(jī)和分布式能源
。

智能網(wǎng)聯(lián)建筑不僅是建筑物，而且會變成智能發(fā)電廠

，因?yàn)槠浒惭b太陽能發(fā)電組件后
，除了供給建筑本身的電力
，還可以用多余的電能制氫
，成為光伏、儲能
、氫能、充電的載體和微網(wǎng)
、納米網(wǎng)的組成部分
。

《能源評論》：近年來

，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展態(tài)勢
，但用戶反映突出的老問題如里程焦慮
、基礎(chǔ)設(shè)施不足一直并未真正解決
。您認(rèn)為
，應(yīng)當(dāng)如何創(chuàng)新推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展？

陳清泉：對于充電問題

，應(yīng)該認(rèn)識清楚的是
，我們需要建設(shè)的不僅是充電樁
，更應(yīng)該是充電網(wǎng)
。充電樁和充電網(wǎng)的區(qū)別在于，前者是配電網(wǎng)下面的設(shè)備
，受配電網(wǎng)的控制；而充電網(wǎng)是一群充電樁形成的網(wǎng)絡(luò)
，是微網(wǎng)的組成部分，充電網(wǎng)可以和配電網(wǎng)交互
，利用晚上電網(wǎng)低谷充電
，也可以利用太陽能、風(fēng)能
、儲能設(shè)備充電。對電網(wǎng)來說
，新能源汽車是柔性的負(fù)荷
，可以通過新能源汽車削峰填谷
，從而調(diào)節(jié)和改變能源的結(jié)構(gòu)
。

至于新能源汽車行駛里程的顧慮

，不僅需要依靠動(dòng)力電池技術(shù)和燃料電池技術(shù)的不斷進(jìn)步來解決
，也要依靠分析優(yōu)化人的行為、能源和信息三者的相互關(guān)系
，基于用戶消費(fèi)習(xí)慣，將能源網(wǎng)絡(luò)和超算信息網(wǎng)絡(luò)結(jié)合
，融合各種充電技術(shù)（固定式充電
、移動(dòng)式充電、機(jī)器人充電
、無線充電以及換電）
，探索各方都能接受的車網(wǎng)互動(dòng)的技術(shù)策略、商業(yè)模式
。例如
，利用智能化技術(shù)
，讓用戶通過手機(jī)了解離自己最近的充電樁，逐漸消除用戶的焦慮
。

我們也看到

，目前不少充電站利用率低
、運(yùn)營虧損
，所以應(yīng)充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)思維，創(chuàng)新商業(yè)模式
，挖掘增值服務(wù)潛力，將充電站打造成智能運(yùn)營中心
，讓用戶在充電的同時(shí)
，可以享受各種增值服務(wù)（理發(fā)
、美容
、購物、閱讀等）
，以提高充電站的利用率和效益，打造可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)鏈
。

《能源評論》：您認(rèn)為

，“四網(wǎng)四流”融合的終極用途是什么
？

陳清泉：“四網(wǎng)四流”融合可以解決四大矛盾——新能源和化石能源的矛盾

、一次能源和二次能源的矛盾
、集中式能源和分布式能源的矛盾
、電力能源和化工能源的矛盾。不同能源結(jié)構(gòu)間的耦合優(yōu)化
，可以將廢棄的能源變得有用，提升能源效率
，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)零碳發(fā)展
。

《能源評論》：“四網(wǎng)四流”具體怎么解決您說的四大矛盾？

陳清泉：“四網(wǎng)四流”融合最核心的是能源網(wǎng)

，具有互動(dòng)的特征
，其特點(diǎn)包括跨行業(yè)
、數(shù)據(jù)化
、服務(wù)化等，通過解決上述矛盾
，能夠產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

比如

，當(dāng)多余的太陽能和風(fēng)能無法被電力系統(tǒng)接收時(shí)
，可以利用電解水技術(shù)
，將信息流變成物質(zhì)流——?dú)錃?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">，電力系統(tǒng)需要的時(shí)候再將氫氣與氧氣結(jié)合，變成燃料電池
。通過能源互聯(lián)網(wǎng)，將能源流和物質(zhì)流進(jìn)行耦合
，一方面能夠形成智慧能源系統(tǒng)
，提高能源效率；另一方面
，可以通過碳捕獲技術(shù)實(shí)現(xiàn)碳平衡
，在提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)提高生態(tài)效益，在實(shí)現(xiàn)能源價(jià)值流的同時(shí)做到低碳化發(fā)展
。

現(xiàn)在是最好的時(shí)機(jī)

《能源評論》：自2016年以來，國家能源主管部門公示了多批次的智慧能源示范項(xiàng)目

、多能互補(bǔ)項(xiàng)目，您如何評價(jià)其未來發(fā)展
？

陳清泉：判斷這些項(xiàng)目是不是真正的智慧能源

，不僅要看其是否注重信息化，還要看它能不能把沒用的能源變成有用的能源
，有沒有把能源和物質(zhì)進(jìn)行融合與轉(zhuǎn)化。實(shí)際上
，智慧能源系統(tǒng)一定要能夠把能源轉(zhuǎn)化為物質(zhì)來儲存
。這種儲存不僅僅是依靠電池來儲能，而且要通過各種能源交互優(yōu)化
，比如通過電制氫將能源變成物質(zhì)
。基于這一思路
，下功夫分析出其產(chǎn)業(yè)機(jī)理和商業(yè)邏輯，才能推動(dòng)相關(guān)項(xiàng)目真正落地
。

《能源評論》：如此龐大復(fù)雜的系統(tǒng)

，您如何評價(jià)其未來前景和發(fā)展節(jié)奏
？

陳清泉：實(shí)現(xiàn)四網(wǎng)融合、四流融合

，將孵化出許多融合性技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。比如能源和信息的網(wǎng)格化相結(jié)合
、分布式能源和超算相結(jié)合
，將形成綠色的產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)鏈等新的增長點(diǎn)。我們目前已經(jīng)在北京示范
，將在福州等地試點(diǎn)，不久我們即將出版白皮書
，希望白皮書能夠促進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略合作
，對新基建的科學(xué)實(shí)施產(chǎn)生影響
。

對于“四網(wǎng)四流”融合項(xiàng)目

，尤其是能源與互聯(lián)網(wǎng)的融合發(fā)展，現(xiàn)在是最好的時(shí)機(jī)
。我們要抓住機(jī)遇
，把智慧能源產(chǎn)業(yè)真正做起來。建議在國內(nèi)外有條件的地方
，在演示項(xiàng)目的基礎(chǔ)上去建設(shè)示范項(xiàng)目
，再逐步推廣應(yīng)用成果。

原標(biāo)題:以“四網(wǎng)四流”融合 推動(dòng)能源革命 ——訪中國工程院院士陳清泉

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