
今天,从虚拟空间中的软件和电子商品到现实世界中的实体商品,零边际成本现象随处可见。无处不在的通信网络正在与初期的可再生能源互联网、处于萌芽状态的自动化物流和交通运输网络相连接,以此扩大全球影响力,从而建立一个分布式的神经网络—这就是第三次工业革命。超级物联网涵盖范围更广,其目的是在担当全球大脑的、不可分割的智能网络的整个经济链中,将所有事物与所有人联系在一起。120 亿个传感器已经安装在自然资源、道路系统、仓库、车辆、工厂生产线、电网、零售商店、办公室和家庭中,不断将大数据输送到通信网络、能源互联网和物流互联网。思科公司预测,到2020 年,将有超过500 亿个传感器连接到物联网。最近的另一项预测则估计,到2030 年,将有超过100 万亿个传感器连接到物联网。
企业和产消者将能够与物联网相连接,并使用大数据和分析方法来开发预测算法,这种算法可以提高工作效率,提高生产力,减少能源和其他资源的使用。在现实世界中,它可以将许多实物的生产和销售的边际成本降低到接近于零,使之接近免费,从而不再受到市场力量的约束。
例如,在接下来的几十年里,不管是为住房供暖、运行电器、为办公场所提供电力、驱动车辆,还是经营全球经济,我们在社会和生活中所使用的大部分能源的边际成本都将接近于零。数百万的先驱们已经将他们的住房和办公场所改造成了微型发电厂,以现场获得可再生能源。即使是在太阳能和风能设备的固定成本完全回收前(通常仅需2——8 年),获得能源的边际成本也接近于零。与化石燃料和铀核电这些本来就有一定成本的能源不同,屋顶的阳光和吹过建筑物的风都是免费的。物联网将使产消者能够监测自己的用电量,优化能源效率,并在能源互联网上与其他人分享多余的绿色电力。
同样,成百上千的爱好者和创业公司都已开始使用免费软件,利用廉价的再生塑料、纸张以及其他当地现成的材料,以接近于零的边际成本打印出自己的3D打印产品。这种增材制造过程使用的材料仅为传统工厂生产所需材料量的1/10,从而减少了对地球资源的消耗。到2020 年,产消者将能够在协同共享上与他人分享自己的3D打印产品,乘坐无人驾驶电动和燃料电池汽车出行,这些出行工具将以接近于零的边际成本的可再生能源为动力,自动化物流和运输网络将会为这一切提供支持。
物联网平台具有分布式、点对点的性质,这使那些由社会企业和产消者组成的数百万小型参与者聚集到一起,形成全球性协同共享系统,构建横向规模经济,从而淘汰垂直整合价值链中剩余的中间人,使过去让边际成本居高不下的利润暴跌。在未来的时代,每个人都会变成产消者,可以更直接地在物联网上生产并相互分享能源和实物,这种方式的边际成本接近于零,近乎免费,这与我们已经开始在互联网上进行的制造和分享信息产品的行为相似。通过组织和衡量经济活动进行基本的技术改革,这预示着经济实力从少数人到多数人的流动以及经济生活的民主化。
中国则将目光投向了第三次工业革命
美国在第二次工业革命中担任领头羊,而中国则将目光投向了第三次工业革命,成为最早打造物联网基础设施和相应的协同共享机制的超级大国。2010年,中国的综合国力跃居世界领先地位,随后即宣布了架设物联网的计划,该计划聚焦于智能能源互联网和自动化物流与运输网络,旨在将其与通信网络联网,建立第三次工业革命的基础设施。中国政府预计在2015 年前投资8 亿美元,进行物联网的初步打造。根据中国工信部的预测,到2015 年,物联网的市场份额将超过800 亿美元,2020 年将超过1 660 亿美元。
2013 年12 月,中国政府还在另一方面迈出了巨大的一步——它宣布正在投入820 亿美元的前期资金,建立第三次工业革命的分布式“能源互联网”,该互联网将被作为物联网技术平台和基础设施的核心。根据该计划,在全国范围内的街道和社区中,数以百万计的个人以及成千上万个企业都将能够参与进来,以接近于零的边际成本生产自己的太阳能和风能绿色电力,并将其在全国能源互联网上分享。
此外,中国还在大力发展3D打印产业。北京航空航天大学正在使用3D打印技术制造复杂的火箭和卫星零件。2014 年,中国的另一家3D打印公司Winsun仅在24 小时内就利用廉价的可再生材料建造了10 座小房子。建造这些房屋需要的人力劳动非常少,每座房子的成本不到5 000 美元。这样一来,就有可能在中国等发展中国家以接近于零的边际成本,制造数百万座价格低廉的房屋。2014年,中国最大的小型商用和家用台式3D打印机生产商“太尔时代”发布了其最新款的产品“UP!”。该公司与美国领先的3D打印机生产商齐头并进,同时也充分展开竞争,有望在未来几年占据全球市场相当大的份额。
从生产力发展上来看,第三次工业革命很可能远远超过第一次和第二次工业革命。数十亿人和数百万组织连接到物联网,从而使人类能以一种从前无法想象的方式在全球协同共享中分享其经济生活。这个连通性的转折点甚至有可能超过20 世纪电气化所带来的经济活动,以及随之产生的电话、广播和电视的传播。据网络解决方案供应商思科公司预测,到2022 年,物联网所节约的成本和产生的收入将达到144 万亿美元。通用电气公司在2012 年11 月发表的研究报告中称,到2025 年,智能工业网络可能实现的效率提升和生产力进步将几乎覆盖每个经济领域,影响“大约一半的全球经济”。
随着新互联网企业的蓬勃发展,协同共享的共享经济在中国呈指数级增长。当得知阿里巴巴这家曾经对西方网民来说名不见经传的中国互联网企业正准备于2014 年在华尔街进行首次公开募股时,美国等许多国家都感到非常惊讶。在这次公开募股中,阿里巴巴计划筹得200 亿美元以上的资金,这样,这家互联网巨头的市值将会达到2 000 亿——2 500 亿美元,超过了互联网公司Facebook(“脸谱”)、亚马逊和eBay 的市值。
1999 年,34 岁的英语教师马云与17 名同事一起创建了阿里巴巴,办公地点为马云在杭州东城区的一间小公寓。阿里巴巴及其旗下的企业淘宝和天猫在互联网上销售各种商品,从重型机械到名牌服装,一应俱全。2013 年,阿里巴巴拥有231亿名活跃用户以及超过800 万个活跃卖家,这些人在网上的花销共计2 480 亿美元。阿里巴巴等在线虚拟零售商将它的成功归于其与实体店相比接近于零的边际成本。在未来的几年里,网购有望增长27%,投资者们十分看好阿里巴巴的未来前景。
阿里巴巴也面临着激烈的竞争。腾讯成立于1998 年,它现在是世界第五大互联网公司,地位紧随谷歌、亚马逊、eBay 和Facebook 之后。腾讯2013 年的收入超过了6049 亿美元,并积极参与虚拟世界的方方面面。它的即时通讯服务QQ是世界上最大的网络社区。腾讯推出的微信服务每月有35 亿名活跃用户,同时在线发信人数有时会超过1 亿。腾讯还提供微博服务、在线游戏、社交网络服务、拍卖网站、在线视频对等发布平台、在线旅游服务以及像Paypal(贝宝)这样的在线支付服务。
年青一代的中国人已经在从消费者转变为产消者,在新兴的协同共享机制中,以接近于零的边际成本制作和共享音乐、视频、新闻、知识、汽车、房屋、工具、3D打印产品,他们很快还会生产和分享可再生能源。
在未来几年里,中国的汽车共享服务行业将逐渐超越欧美国家。康迪技术公司的电动汽车共享服务将汽车共享业务提升到了一个新的水平。2012 年,该公司与汽车制造商吉利公司合作,并与杭州市政府签订协议,在该市打造750 个多层车库,停放10 万辆康迪电动汽车。车库采用自动贩卖机式管理,为需要租车的任何人提供快速渠道。我们可以看到,汽车共享服务在杭州非常流行,并且已经传播到了上海、山东、海南等地。
在过去几年里,房屋分享在中国也如雨后春笋般地快速发展。途家网是两年前成立的一家互联网创业公司,提供8 万套短租公寓和房屋的信息。途家网这样的互联网公司之所以能超越全球性大型连锁酒店,是因为它们能够以接近于零的边际成本,将成千上万名公寓住户和业主与数百万的潜在住客连接到一起。反过来,公寓住户和业主之所以能将他们的房间以远低于传统酒店的价格出租,是因为这些房间的固定成本已经收回。由于日常管理费用和运营成本巨大,连锁酒店根本无法与边际成本趋近于零的廉价短期租赁服务相竞争。
如果说途家网主要为经济条件较好的游客提供非合租物业,那么蚂蚁短租网和游天下短租网则为手头不那么宽裕的旅客提供每晚仅需23——50 元的短租服务。预计到2014 年年底,协同共享的房屋分享服务将在2012 年的基础上猛增6 倍,总价值达29 亿元,这标志着中国即将迎来房屋分享时代。
在中国,服装也通过善淘网(Buy42com,该网站致力于在其网络平台上将服装分配给资助贫困人群的慈善事业)这样的互联网创业公司被广泛地分享。同时,一些像sharismorg 这样的小型新兴社会企业家组织也经常主办研讨会,并持续提供教育课程,介绍协同共享中共享经济的哲学原理和日常实践,帮助中国的年青一代做好准备,在新时代实现从所有权制到使用权机制的飞跃。
在零边际成本社会,一旦固定成本完全回收,极端生产力就会减少生产、分销和回收经济商品和服务所必需的信息、能源、物质资源、劳动力和物流成本。从所有权转到使用权,这同时意味着更多的人在协同共享上分享更少的东西,这就大大减少了新产品的销售量,从而降低了资源消耗,进而减少排放到大气中的温室气体。换句话说,向零边际成本社会急剧迈进,并在协同共享上以接近免费的方式分享绿色能源和一系列基本商品和服务,这是最具生态效益的模式,也是切实可行的最佳可持续经济模式。向接近于零边际成本的目标迈进,就是为人类在地球上创造一个可持续发展未来的最终基准。
协同共享有大规模破坏传统资本主义市场的潜力,其速度比很多经济学家预计的要快得多,因为其有效率高达10%。《新资本主义宣言》(The NewCapitalist Manifesto)的作者和《哈佛商业评论》(Harvard Business Review)的特约撰稿人乌玛尔· 哈克 (Umair Haque)认为,在买入门槛更低的情况下,协同经济具有“致命的破坏性”,因为它能够在许多经济领域削弱本已严重不足的利润空间。他写道:
如果那些被正式称为消费者的人们的消费减少10%,而对等共享增加10%,那么,传统企业的利润率就将受到更为严重的影响……也就是说,某些行业必须转型,否则就会被淘汰。
在国家电网有限公司(下称:国网公司)2019年初发布的1号文件中,着力于构建“三型两网、世界一流”的能源互联网被排在年度重点工作首位,即由承载电力流的坚强智能电网与承载数据流的泛在电力物联网共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。
国网公司提出,要在未来几年继续建设运营好以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网,不断提升能源资源配臵能力和智能化水平;同时,充分应用“大、云、物、移、智” (大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能)等现代通信技术,打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网。
从对这份文件的解读中,我们可以发现:坚强智能电网侧重于发输电侧,如特高压建设、新能源(风,光等)建设等,而泛在电力物联网则侧重于电力需求供给侧,旨在利用先进的信息通信技术,更好地满足用户对能源的多种需求。
基于这个背景,“泛在电力物联网”的概念被首次提出,而建设泛在电力物联网则成为落实国网公司“三型两网、世界一流”战略目标的核心任务。
扩展阅读《“泛在电力物联网”究竟是什么?》网页链接
“2020年是泛在电力物联网建设的攻坚年,要继续以新能源消纳、电网质效提升、多元要素互联共享、互联网运营为主线,持续加大电网关键装备、大电网运行控制、5G、人工智能等两网融合核心技术攻关。”近日,在国网能源互联网技术研究院行动计划研讨会上,中国电力科学研究院总经理、国网能源互联网技术研究院院长王继业指出。这表明,新能源消纳同样是泛在电力物联网应用的重要方向。
进入“十 三五 ”以来,我国新能源装机持续快速发展,但也面临着区域发展不均衡等问题。为准确有效地贯彻执行新能源优先调度,提前评估电力系统新能源消纳能力,准确定位消纳瓶颈,中国电力科学研究院研发了新能源消纳能力协同计算平台(以下简称“协同计算平台”),旨在分析新能源发电对电网运行影响、优化运行方式和新能源装机时序,为电网调度运行和 政府 出台相关政策提供科学依据。
装机增长叠加消费放缓
新能源消纳仍面临较大压力
数据显示,截至2019年底,我国风电、光伏发电并网装机容量突破41亿千瓦,占电源总装机的比例超过21%。 风电与光伏总装机容量超过1000万千瓦的省份已占到全国的一半以上 。
“我国新能源发展速度非常快,由于缺乏科学的新能源消纳能力分析评估手段, 难以量化分析已有的电网运行方式对新能源消纳产生的影响 ,难以对并网时序、电网检修、常规电源运行等环节进行优化,影响新能源消纳水平的进一步提升。”中国电力科学研究院首席专家刘纯表示。
依托数据平台
深化运行消纳分析
针对新能源消纳难题,中国电力科学研究院研发的协同计算平台, 基于新能源时序生产模拟仿真模型 ,可实现新能源出力序列随机模拟、新能源消纳能力时序生产模拟和案例批量计算等功能,可用于分析新能源并网对电网运行的影响、新能源优化布局开发等问题。协同计算平台还通过国家电网调度数据网信息管理大区泛在互连,实现国-分-省(国家电力调度中心-调控分中心-各省电力调控中心)数据共享、数据远程同步管理以及计算结果远程校验。
“协同计算平台已成功应用到国家电网公司国调中心、华北分中心、东北分中心、西北分中心,山西、吉林、蒙东、青海、宁夏、湖南等19个省级电网, 可较为准确地评估新能源消纳能力 ,有效助力调度部门优化运行方式。”中国电力科学研究院新能源研究中心调度室主任黄越辉介绍,目前,协同计算平台的底层系统——新能源生产模拟系统,已通过中国电力企业联合会组织的产品鉴定,认为新能源生产模拟系统中风电/光伏发电时间序列建模、时序生产模拟方面达到国际领先水平。
国家电力调度控制中心水新处相关负责人表示:“通过新能源消纳能力协同计算平台的统一建设, 首次实现各省新能源消纳情况回溯及对未来2-3年新能源消纳情况的测算 ,有利于准确分析各省新能源消纳瓶颈,对症施策。此外,协同计算平台中‘国-分-省’三级协同互联消纳能力计算管理模式,可以实现硬件分布式部署、任务分层级实时下达、数据及计算结果统一管理,兼顾流程规范性与计算效率,精准挖掘提升新能源消纳水平的各项措施,有效助力电网优化运行。”
技术引领
为新能源发展提供科学规划
目前,在国家电力调度控制中心的组织下,中国电力科学研究院与各省级电网调度运行人员一起,利用协同计算平台开展新能源消纳能力量化分析计算,指明新能源消纳能力提升的具体努力方向。
“ 利用协同计算平台对重点地区的新能源消纳能力开展全方位评估 ,量化分析阻碍新能源消纳的关键因素,提出火电机组深度调峰、扩大新能源省间交易规模、旋转备用共享等具体措施。并向 政府 部门提出引导新能源装机有序并网,新能源新增装机逐步向中东南部地区转移等建议。” 黄越辉表示, 政府 部门高度重视并落实出台了风电/光伏发电投资监测预警政策,对风光红色预警区域,停止并网申请,仅允许平价和扶贫项目并网。在国家政策的引导下,新疆、甘肃等消纳矛盾突出的地区积极努力,采取一系列举措持续提升新能源消纳水平,消纳水平显著提高。2017年至2019年,我国风电和光伏发电利用率逐年提升,新能源消纳矛盾得到明显缓解。
“由于影响新能源消纳的因素众多,各因素之间又互相影响,而大数据的核心价值就在于揭示事物之间相关性,利用大数据挖掘可以有效量化各影响因素之间关联关系。” 黄越辉强调。
“未来,协同计算平台将在现有基础上,结合电网调度运行需求不断优化分析计算模型, 满足未来分布式电源、储能、需求侧响应的大规模发展需求 。” 黄越辉表示。
End
责编 | 李慧颖
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物联网是通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。下面我给大家带来2021好写的物联网专业论文题目写作参考,希望能帮助到大家!
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能源互联网工程电子信息工程是两个专业的,并不是一个专业。能源互联网单从字面意思来看是属于电汽类专业的。很容易以为是“互联网+能源”,实际上,能源互联网的核心是“物联网+智能电网+可再生能源”。物联网是基于互联网的万物相连的网络,是一个大的技术或者说行业的概念,其可以包含很多方面的具体应用,例如智慧城市、智能家居、车联网等。智慧燃气可以认为是物联网的一种具体应用,通过部署各种传感器和表计来感知燃气管道是否有泄露、燃气使用量等信息,方便燃气公司的管理。国家电网公司在2019年两会报告中提出建设世界一流能源互联网企业的重要物质基础是要建设运营好“两网”,这里所说“两网”分别是“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”。泛在电力物联网这个名词首次出现在国家电网公司的两会报告中,成为和坚强智能电网相提并论的重点工作。
首先来看国网2019年1号文件是怎么说的:在2019年1月13日发布的国家电网有限公司2019年1号文件中,排在年度重点工作首位的就是:推动电网与互联网深度融合,着力构建能源互联网。具体内容是:“持之以恒地建设运营好以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网……。充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术,实现电力系统各个环节万物互联、人机交互,打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网,为电网安全经济运行、提高经营绩效、改善服务质量,以及培育发展战略性新兴产业,提供强有力的数据资源支撑。承载电力流的坚强智能电网与承载数据流的泛在电力物联网,相辅相成、融合发展,形成强大的价值创造平台,共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。”
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