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环球体育彩票怎么样:能源互联网_网络

 发布时间:2022-08-04 05:49:14 来源:环球体育网站 作者:环球体育怎么样

  当今世界最流行的词汇之一就是互联网,它频繁地出现在人类的日常生活和工作中,同时也是利用率最高的工具。互联网是网络与网络之间所串连成的庞大网络,这些网络以一组通用的协议相连,形成逻辑上的单一且巨大的全球化网络,在这个网络中有交换机、路由器等网络设备、各种不同的连接链路、种类繁多的服务器和数不尽的计算机、终端。使用互联网可以将信息瞬间发送到千里之外的人手中,它是信息社会的基础。

  互联网是全球性的。这就意味着这个网络不管是谁发明了它,都属于全人类。互联网的结构是按照“包交换”的方式连接的分布式网络。因此,在技术层面上,互联网绝对不存在中央控制的问题,也就是说不可能存在某一个国家或者某一个利益集团通过某种技术手段来控制互联网的问题。反过来,也无法把互联网封闭在一个国家之内,除非建立的不是互联网。

  发明了个人计算机网络“以太网”的鲍勃·梅特卡夫提出一个法则,被称为“梅特卡夫法则”:

  一种网络的价值——由它服务的人口数量而决定——它大致与四处分布的用户的数量成正比。一个例子就是电话网络。一部电话机没有什么用处:你会打给谁呢?两部电话机就会好一些,但还是远远不够。只有大多数人拥有电话机,网络的力量才能够充分发挥出足以改变社会的潜力。

  梅特卡夫法则的简洁表达形式是:网络的价值与网络使用者的平方成正比。如果只有一部电话,那么这部电话实际上就没有任何经济价值;如果有两部电话,那么电话网络的经济价值等于电线;如果再增加一部电话,那么,这个电话网络的经济价值就上升到3的平方,即等于9。这就是说,一个网络的经济价值是按照指数级上升的,而不是按照算术级上升的。这一法则在某种意义上更接近于常识,如果一个网络中有n个人,那么网络对每个人的价值与网络中其他人的数量成正比,这样网络对所有人的总价值就与n×(n-1)成正比。这个法则不仅对网络的通信价值有效,对业务价值同样有效。例如,手机短信业务的价值与手机短信使用者的平方成正比。

  互联网的本质,就是让互动变得更加高效、更加方便、更加自然。有人认为,今天我们能连起来的东西还不到1%。互联网的未来,就是“任何人、任何物、任何时间、任何地点,永远在线、随时互动”。互联网的进一步发展,对于人类未来的生活到底会产生什么样的影响,有可能超出了同时代人的想象,只有生活的实践才能回答这个问题。

  当有人想到如何把计算机和网络连接起来时,计算机已经存在好几十年了。同样,当有人想到如何把能源与互联网连接起来时,能源已经存在与地球甚至太阳差不多的时间了,互联网以及互联网的一种形式——电网也已经存在上百年了。

  电作为一种自然现象,是电荷运动所带来的现象。自然界的闪电就是电的一种现象。电的发现和应用极大地节省了人类的体力劳动和脑力劳动,使人类的力量长上了翅膀,使人类的信息触角不断延伸。电对人类生活的影响有两方面:一是能量的获取、转化和传输,二是成为电子信息技术的基础。电的发现可以说是人类历史的革命,由它产生的动能每天都在源源不断地释放,夸张一点说,电对人的作用不亚于空气中的氧气,如果没有电,人类的文明还会在黑暗中探索。

  在通常意义上可以说,第二次工业革命的本质是电带来的工业革命。实际上,仅仅是电这种自然现象,对人类的生活是没有什么实际价值的。真正产生价值的是电网,也就是通过电线把电从发电厂输送到千千万万的用户那里,以满足人们的各种需求。正如我们多次说过的那样,人类真正需要的不是像电这种能源形态,也就是说,并不想整天仰着头观看阴雨天气里的闪电,而是需要由能源形态产生的各种效用。比如,电灯可以带给我们光明,电熨斗可以帮助我们方便地把洗过的衣服熨平,洗衣机可以把我们从琐碎而繁重的洗衣劳动中解放出来,等等。这种效用的实现,都是由于电网的功劳。

  美国发明家爱迪生发明电灯的最大功劳可能不是照明,而是带来了整个电网的诞生和发展。爱迪生不仅是一个发明家,而且也是一个头脑精明的商人。当他看到了电的巨大商机时,便果断创立爱迪生照明公司(即后来闻名于世的通用电气公司的前身),开始建设电网。1882 年9月4日晚上,110 伏特的直流电输送到纽约曼哈顿的整个街区,灯光覆盖了街头和室内,世界上第一个电网诞生了。很快,爱迪生的直流电网覆盖了大半个曼哈顿,纽约无数的家庭闪耀着灯光。

  随着爱迪生照明公司的不断扩大,直流电的局限性也逐渐被放大。发电中心只能覆盖方圆一英里的范围,传输过程会让电能不断损耗,唯一的解决办法就是每隔一段距离增加发电厂,结果使得成本高昂。任何时候,办法总是比困难多。就在这个时候,电气史上另一个重要的角色出现了。1884年,来自塞尔维亚的青年尼古拉·特斯拉投奔爱迪生,为他改造直流电气设备。但特斯拉并不认同直流电,他也没有得到爱迪生的重视。两年之后,特斯拉与爱迪生分道扬镳,创办了自己的“特斯拉电灯与电气制造公司”,乔治·威斯汀豪斯给予了投资,后者拥有一家交流电公司——西屋电气,他们在匹兹堡建立了一个交流电网。1893年的芝加哥世界博览会上,闪耀的炫目灯光和电动的机械让前来参观的人们惊呆了,而把这一切编织起来的就是电网。交流电普及的速度比直流电快得多,爱迪生两年内只建成了18座发电站,而特斯拉的公司一年内就建造了36座。爱迪生最终被证明赌错了未来,在电的交直流大战中败下阵来。这个例子说明,在一个新技术革命到来并出现新的选择之时,企业家的洞察力发挥着重要作用。

  1905年,美国在尼亚加拉大瀑布开始建设了第一个大型中央发电厂,然后在尼亚加拉大瀑布与纽约市之间建设了一个高压传输网络。1925年,美国通过国家电网供电的比例占到40%。正是因为国家电网的出现,“电”变成一个公共基础设施,所以很快有了美国在第二次工业革命期间的高速发展。

  电只有在网络中传输,才能发挥出惊人的力量。同样,资本只有在更大范围的网络中,才能够形成惊人的力量。网络的普及,可以使普通人发挥创造力,在不断扩大的市场中实现专业化分工,从而扩大资本的形成、流动和使用规模。能源互联网就是将能源资本在更大范围内快捷流动的重要技术手段,也是促进能源资本民主化的必由之路。正如美国政治学者弗朗西斯·福山所说:“鉴于信息即权力,信息的易得性将具有民主化效应。”

  简单地说,能源互联网就是“能源+互联网”,其本质就是把互联网的理念与相关技术融入能源网络,实现以能源为本质、信息为支撑的信息能源基础设施一体化。在能量系统,用互联网理念改造能源系统,实现多能源开放互联、能量自由传输、开放对等接入。在信息系统,互联网技术融入能源系统,实现能源物联、能源管理和能源市场的信息互联互通。

  一是能源网络结构。从配电网分布式供能的角度,借鉴互联网开放对等的理念和体系架构,形成包括骨干网(大电网)、局域网(微网)及其连接网络的新型能源网以及融合信息和通信系统的分布式能源结构。

  二是信息互联网。综合运用先进的电力电子技术、信息传感处理技术和智能管理技术,借助互联网收集信息、分析决策后指导能源网络的运行调度。信息网络可以认为是能源网络的支持决策网络,其本质与当前的智能电网类似。

  三是多种能源互联网。将不同形态的能源与大量分布式的能量采集、储存和各种类型负载构成的新型电力网络节点互联起来,实现冷、热、气、水、电等多种能源形态的优化互补、集中式和分布式互补、能量双向流动的能量对等交换与共享网络,最终形成一个众多产能、用能一体化的能源全生命周期管理和优化的现代能源体系。

  一是互联。多种能源形态的互联,多类能源系统的互联,多种异构设备的互联,各类参与者的互联。具体说来,就是人与人互联(操作人员、呼叫中心工作人员、设备技术支撑人员、质量管理人员)、应用系统互联(生产管理软件、客户管理软件、产品设计软件、数据分析软件)、物与物互联(生产设备、零部件、运输配送)和供应链互联(库存情况、物流情况)。

  二是开放。多类型能源的开放互联,各种设备与系统的开放对等接入,各种参与者和终端用户的开放参与,能源市场和交易平台、能源创新创业环境、能源互联网生态圈、数据与标准等的开放参与。

  三是对等。完全的互联网思维,典型的“去中心化”系统,不同参与者完全对等,注重用户的体验,让用户感受到便捷和多样化的服务。

  四是共享。通过共享各种信息,促进资源有效利用,形成一种全新的共享经济模式。

  能源革命在整个第四次工业革命中扮演着非常关键的角色,是提升经济绩效的核心驱动因素之一,因此由信息革命叠加能源革命的能源互联网的进展将影响着整体工业互联网的发展格局。在目前工业互联网在各个垂直行业和细分领域的应用发展中,以电力行业为代表的能源工业互联网的实践,在头部企业的强势引领下,在理论体系、实践广度、设备的连接量、应用创新等各方面均已走在工业互联网的前列,生态已具雏形。

  数字化科技正在全面且深度改造着传统能源产业链,核心体现在能源工业互联网的价值挖掘正在进一步跟产业链的需求痛点实现深度匹配。具体而言,发电环节的痛点主要在生产运行监控难、地域分散不利集中操作和监控、运维成本高效率低等方面。其中风电、光电的痛点主要集中在运维方面。输变配用环节,痛点集中在配电环节,体现在精细化管理程度低、以及光纤覆盖困难等,是未来将更多采用5G替代方案的领域。因此,与之相应的,能源资产运维数字化平台、能源优化调配数字化平台、虚拟电厂等新型业态与技术应运而生、快速涌现,数字化科技的能力释放正在与产业链各环节痛点问题的解决全面契合。也正是在此其间,孕育着能源互联网发挥价值的巨大机会。

  此外,前端的矿产和矿山被数字化科技改造的程度更为深入。从地质勘探和矿山设计开始,到无人化矿山机械,再到一体化智慧矿山,数字科技已经贯穿到矿业的整个生产流程,是能源工业互联网中进展较快的细分领域。面向未来,数字化改造矿山的步伐将进一步从智能矿山向无人矿山进阶。目前国内外均处于无人矿山的初级阶段,在此阶段的核心技术仍然是传统采矿工艺和生产组织管理的自动化与智能化控制。这种智能化控制主要是通过现场或远程遥控来实现的。未来的趋势是向高级无人矿山发展。此阶段的核心技术会更强调设备和系统的高集成性,以及自主记忆、自主判断、自主决策,类似于智能大脑的功能,不需要外部遥控来实现。

  从行业格局来看,在以电力领域为代表的能源互联网实践方面,行业生态格局已然隐现,这与实体能源行业本身的格局是一致的——即基本被以国网代表的央企和国企所强势主导。虽然当下当下整个行业在能源(电力)互联网方面的探索也还有很长的路要走,但央企和国企无论在其平台版图的庞大体系方面、还是能力深度方面都强势领先,未来电力互联网平台和生态也可能将由其主导。

  在电能替代趋势下,未来能源互联网体系的核心将是电力,因此未来整个综合能源互联网也基本会是以面向能源互联网的未来形态转型的电力背景企业为主导的格局,其他的参与者可能更多需要在生态中的细分性领域寻求机会、探索价值与建立协同地位。在能源互联网快速发展并全面重塑传统产业链的同时,挑战和问题同时并存,其中技术突破、经济性提升、与数据应用落地等是下一步亟需重点突破的领域。

  从技术层面来看,目前众多能源互联网相关技术成熟度尚不足够,实际应用仍需时间周期。由于电力领域对安全、时延要求苛刻,特别是在电力系统本身面临升级的背景下,网络等技术要求非常高。采集方面,用电信息采集要从园区车间向产线设备进一步深探,颗粒度需要更细;控制层面,控制要从中心骨干网向配网侧延伸,控制要达到边缘末梢,因此安全和时延要求将更复杂更苛刻。如差动保护等控制类业务端到端时延要在1.5毫秒内,且设备间需时钟同步1微秒。具体到平台技术方面,能源数字化平台建设仍任重道远。此平台是个大平台范畴,包括云平台的算力协同、业务中台的资源共享等问题均是制约行业发展的关键问题。

  而在经济可行性提升与数据应用落地方面,仍需加快推进。当下的很多能源互联网实践是理论和技术都有,但离理想的效益目标仍有差距,因此实际应用价值还未充分体现。再者面临的一大问题为标准建立的问题,现在很多的情况是即便采集上来数据,但由于缺乏统一标准和统一模型,导致数据在处理和利用上存在困难,无法充分有效释放价值。

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