引言

想象一下，在不久的將來，地球?qū)碛幸粋€(gè)完全不同的能源系統(tǒng)，一個(gè)敏捷、智能、分布式、靈活、自組織、可傳感和可持續(xù)的能源系統(tǒng)。例如，未來智慧能源系統(tǒng)按照互聯(lián)網(wǎng)的工作方式進(jìn)行搭建和管理，互聯(lián)網(wǎng)的功能建立在高度靈活和分布式網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上，這些網(wǎng)絡(luò)共同工作，優(yōu)化了系統(tǒng)的性能和信息資源的獲取。網(wǎng)絡(luò)可以自我修復(fù)、愈合和啟用，機(jī)器與機(jī)器之間通過相互溝通來優(yōu)化性能、功率和連接性，傳遞我們的購物、通信、媒體、金融和醫(yī)療健康的信息流。

 

而一系列混合的顛覆性創(chuàng)新，比如用于存儲(chǔ)的納米技術(shù)、用于管理復(fù)雜能量計(jì)算的認(rèn)知計(jì)算機(jī)、優(yōu)化了能源交通的傳感器以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，共同協(xié)作促進(jìn)了智能電網(wǎng)的發(fā)展。這是一條通往可持續(xù)世界的未來智慧道路。如果網(wǎng)絡(luò)的一部分發(fā)生了故障，網(wǎng)絡(luò)會(huì)感知到這一點(diǎn)，并尋找另一條分發(fā)路徑。把互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)成分布式網(wǎng)絡(luò)，含有越來越智能的共同協(xié)作的各種系統(tǒng)，這是互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的核心。

 

這一點(diǎn)不僅驅(qū)動(dòng)著網(wǎng)絡(luò)傳輸，同時(shí)攜帶著無數(shù)的語音呼叫、數(shù)據(jù)和視頻。這就是能源的未來——智能電網(wǎng)異常敏捷，連接各種不同的能源資源，包括傳統(tǒng)的化石能源和可再生能源。智能電網(wǎng)足夠智能，能夠?qū)崟r(shí)感知何時(shí)何地最具成本效益，自動(dòng)識(shí)別豐富的能源儲(chǔ)備，并將其傳輸給幾十億能源消費(fèi)者。正如互聯(lián)網(wǎng)從一臺(tái)計(jì)算機(jī)開始，以指數(shù)方式發(fā)展成一個(gè)規(guī)模龐大、分布式的全球協(xié)作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)般，全球智能電網(wǎng)也將如此。

 

 

智能電網(wǎng)是指人們使用計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制、計(jì)算機(jī)和通信自動(dòng)化，構(gòu)建21世紀(jì)電力輸送系統(tǒng)的一整套技術(shù)。雙向通信技術(shù)和已在其他行業(yè)中應(yīng)用多年的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)讓智能電網(wǎng)成為可能。它們開始被應(yīng)用于電力網(wǎng)絡(luò)，從發(fā)電廠到太陽能陣列和風(fēng)電場，直接面向家庭和企業(yè)的電力消費(fèi)者。一個(gè)偉大的想法是將消費(fèi)者和商業(yè)能源生產(chǎn)同各種能源連接——可再生能源、綠色能源、核聚變能源、電能和化石資源，形成對能源供應(yīng)鏈供需兩端的全能源系統(tǒng)觀。

 

這種智能電網(wǎng)將通過創(chuàng)造一個(gè)更高效、透明和高產(chǎn)、能夠“學(xué)習(xí)”和“進(jìn)化”的能源架構(gòu)，在21～22世紀(jì)發(fā)起一場能源革命。智能電網(wǎng)可以對數(shù)十億人的行為大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，預(yù)測能源需求是什么、在哪里，然后預(yù)測他們需要在何時(shí)何地使用什么樣的能源來從事生產(chǎn)生活，但這需要我們?nèi)?chuàng)建。在2025年，智能電網(wǎng)將與云計(jì)算、分析和能源大數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。

 

智能電網(wǎng)的這一新未來將實(shí)現(xiàn)城市到城市、家庭到家庭、企業(yè)到企業(yè)和國家到國家之間的能源交易、商貿(mào)和交換，優(yōu)化市場價(jià)格和獲取各種能源資源，形成一個(gè)更有效的能源系統(tǒng)。然后，當(dāng)智能機(jī)器、人工智能通過創(chuàng)造自組織能力增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)性能時(shí)，我們將迎來一個(gè)進(jìn)化型網(wǎng)絡(luò)，用以管理本地、區(qū)域、國家和全球能源。當(dāng)進(jìn)化型網(wǎng)絡(luò)開始超越當(dāng)今計(jì)算機(jī)甚至人類的處理能力時(shí)，我們將實(shí)現(xiàn)全球能源管理的終極目標(biāo)。這個(gè)未來已經(jīng)離我們不遠(yuǎn)了。

 

你可能會(huì)問：為什么我們今天沒有建立這個(gè)系統(tǒng)？這樣問當(dāng)然是有道理的，如果我們可以用這個(gè)模型建立互聯(lián)網(wǎng)，為什么不能建立能源系統(tǒng)？鑒于更多的需求和更貴的能源成本，世界需要更高效的能源。答案是，今天之所以還沒有一個(gè)這樣的系統(tǒng)來管理地球上的能源，是因?yàn)樗鼪]有被充分地規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建造出來。在不久的將來，這個(gè)智能能源網(wǎng)將是開發(fā)、傳輸和分配地球能源的“看門人”。

 

今天，世界上大部分國家和地區(qū)的能源網(wǎng)都已過時(shí)，這一上個(gè)時(shí)代遺留下來的“爛攤子”它們并不是按照互聯(lián)網(wǎng)的模式來設(shè)計(jì)的。這種古老、緩慢而效率低下的能源系統(tǒng)并沒有做到性能或成本效益的統(tǒng)一。我們今天所浪費(fèi)和低效使用的能源，如果節(jié)省下來，夠你的城市亮上幾十年。全球能源網(wǎng)絡(luò)建立在一個(gè)19世紀(jì)的模型之上，是基于機(jī)械和工業(yè)模型而不是信息模型開發(fā)的。

 

如果互聯(lián)網(wǎng)帶來的地球通信革命在不到10年內(nèi)就實(shí)現(xiàn)了，那么為什么能源做不到？所以，我們可以推測，用于解決能源問題的更好的技術(shù)和創(chuàng)新即將到來。我們需要做的正是變得更智慧，知道如何利用和轉(zhuǎn)換這些其他可再生能源，為我們所用。好消息是，人類具有將物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能量的成功歷史。我們就是這樣成功轉(zhuǎn)化了石油、天然氣、蒸汽和水，因此我們可以開發(fā)工具、創(chuàng)新和技術(shù)來實(shí)現(xiàn)其他天然能源的轉(zhuǎn)化。關(guān)于未來的地球能源故事，現(xiàn)在唯一缺失的就是發(fā)明正確的創(chuàng)新來開采可再生和可持續(xù)的能源。

 

當(dāng)我們致力于解決這一全球性的大挑戰(zhàn)的，傳統(tǒng)能源——主要是礦物燃料，仍將在至少20～40年內(nèi)繼續(xù)作為能源結(jié)構(gòu)的一部分，無論我們喜不喜歡。但每過一年，我們都距離2030年更近一步，距離大量有助于下一代能源的創(chuàng)新更近一步。到2030年，若我們擁有了未來智慧，能源結(jié)構(gòu)將發(fā)生逆轉(zhuǎn)，我們對可再生能源的使用將超過化石能源。每個(gè)國家、組織特別是每個(gè)企業(yè)家都應(yīng)該努力建設(shè)可持續(xù)未來，我們做得到，當(dāng)然，我們也必須做到。

 

未來的需求驅(qū)動(dòng)因素，如人口增長、昂貴的能源、化石燃料對公眾健康以及環(huán)境的影響，都足以構(gòu)成我們關(guān)注可再生能源的理由。世界能源形勢不確定有風(fēng)險(xiǎn)、浪費(fèi)、碳依賴，這些術(shù)語描述了當(dāng)今世界的能源形勢。人類文明在利用能源方面一直不夠智慧且不顧未來。我們把能源從土地或海洋里開采出來，破壞風(fēng)景以攫取煤炭，燃燒石油為我們的汽車和城市提供動(dòng)力，在這個(gè)過程中，引起了氣候變化、污染。因此，現(xiàn)在到了該為未來打算的時(shí)候了。

 

目前我們必須摒棄對變革毫無道理的抵制，因?yàn)檫@種抵制心理也維持不了多久了。“輕松能源”代表了過去的100年，用技術(shù)勘探、挖掘和利用這種能源，都很容易，它不需要多么先進(jìn)的創(chuàng)新。“輕松能源”不是個(gè)智慧的戰(zhàn)略，它危險(xiǎn)、高污染、代價(jià)昂貴，最重要的是不可再生。一旦我們把這種能源開采或挖掘出來，我們的工作就結(jié)束了，而它也就消失了。其實(shí)有更多可再生的智慧能源供我們選擇，而且儲(chǔ)量豐富、成本低廉、沒有污染。

 

 

但智慧能源的產(chǎn)出是不可與輕松能源相比的，而且要利用智能能源，必須要有先進(jìn)的技術(shù)創(chuàng)新。我們已經(jīng)離創(chuàng)新十分接近了。可控核聚變和月球開采可能還很遙遠(yuǎn)，但建設(shè)電網(wǎng)、開發(fā)高產(chǎn)能的可再生能源，無論是在地球上還是在太空，都是未來能源的應(yīng)有之義。總之，智能能源正在快速發(fā)展。你需要時(shí)刻提醒自己，我們世界的一切都基于能源，沒有能源一切都無法進(jìn)行。

 

我們生活的方方面面，從健康到工作，從創(chuàng)造力到戰(zhàn)爭，從創(chuàng)新到自然，甚至我們的生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和DNA都依賴于能源。沒有能源，無人能夠生還或者持續(xù)發(fā)展，不管是人、社會(huì)，還是行星。擁有充足、廉價(jià)且豐富的能源對地球的今天和未來的生命都至關(guān)重要。我們需要更多的能源為數(shù)十億人創(chuàng)造一個(gè)可持續(xù)的未來。這并非權(quán)宜之計(jì)。作為一種文明，我們必須把這件事做好，因?yàn)樗鼘ξ覀冊诘厍蛏系奈磥砩娈a(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

 

 

擁有充足的能源，我們就是一個(gè)欣欣向榮的文明，否則，就會(huì)引發(fā)沖突、壓力和更差的生活質(zhì)量。這意味著，為了預(yù)測未來，為了擁有一個(gè)可持續(xù)的未來（我將其定義為一個(gè)生活體面、安全、高效并充滿希望的未來），我們需要獲得更多能量來滿足市場不斷增長的需求。一直以來，我們使用的能源，主要是化石燃料，已變得越來越稀缺，成本高昂，而且對氣候的影響程度到了威脅人類生存的水平。

 

結(jié)語

事實(shí)上，一個(gè)先進(jìn)的文明不會(huì)像我們的文明那樣破壞其自然資源，如空氣、水和氣候。如果開采和使用不可再生能源會(huì)對人類健康產(chǎn)生負(fù)面影響的話（而它確實(shí)如此），先進(jìn)的文明是不會(huì)去做的。這不是未來智慧。這種情況是不可長期持續(xù)的，如果不及早糾正，可能會(huì)帶來毀滅性的影響，我們應(yīng)該得到這樣的預(yù)測。