城市基础及概论 6

智慧能源智慧城市概论第10章10.1智慧能源概述10.2双碳目标下的智慧能源以及发展趋势10.3智慧的能源典型应用10.4思考与练习10.1.1

智慧能源的含义机械能是由势能和动能组成。电能是使用电以各种形式做功的能力。清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，它包括核能和可再生能源。能量是可以相互转化的，电能为二次能源，是可以由多种形式的清洁能源转化而来。为了适应人类文明的不断进步与发展的新要求，能源的生产、输送、存储、销售、应用的过程就需要清洁、安全、稳定、可持续发展。通过不断的与人工智能技术相融合，建立、健全符合生态文明建设和可持续发展的能源技术和能源制度体系。总而言之，智慧能源就是指拥有自组织、自检查、自平衡、自优化等人类大脑功能，满足系统、安全、清洁和经济要求的能源形式。能量的传递和转换过程10.1.1

智慧能源的含义

智慧能源系统由智慧一次能源系统、智慧二次能源系统、智能能源输配、存储及销售系统和智慧能源消费系统四个部分组成。各部分之间通过能量流与信息流联系起来，使智慧能源各部分之间协同互补，实现协同管理，供需平衡。能源是智慧能源的载体；制度是智慧能源的保障；科技是智慧能源的发展动力；智慧是智慧能源的精髓。

智慧能源的总体框架10.1.2

智慧能源的特点1、智慧能源具有智慧特征，智慧能源系统结合现代通信技术在能源的生产、输配、储存和消费方面高度智能化、自动化。2、智慧能源系统不是局限于某个能源分支部门或者是内部，而是一个建立在各种能源基础上的一个完整的体系。实现煤炭、石油、天然气、太阳能、风能、地热能等一次能源和电力、汽油等二次能源的多能互补，以及各种能源网络之间的互联互通，还能够实现能源的生产、加工转化、传输配送、存储、终端消费、回收利用等各环节的优化管理，因而是一个完整的系统。3、智慧能源具有调整优化能源消费结构，推动可再生能源和清洁能源高效、充分、合理利用，具有碳排放量低和零碳排放的特征。4、在智慧能源系统中，消费者与能源进行友好互动，根据能源系统的波动进行能源的生产消费，不仅仅是能源的消费者，也可作为能源的生产者。10.1.3智慧能源的体系与架构智慧能源的总体架构10.1智慧能源概述10.2双碳目标下的智慧能源以及发展趋势10.3智慧的能源典型应用10.4思考与练习10.2.1脱碳减排脱碳减排的举措以清洁能源代替化石燃料，如以可再生能源、核能等清洁能源替代煤、石油、天然气等化石燃料。改变现有的生产设备、工艺流程，采用创新的工艺生产流程、能源利用技术等推动节能减排。提升能源社会各领域的利用效率，特别是在工业、建筑、城市、交通等领域。提高原材料的循环再利用率，减少新原料的生产数量，有效降低二氧化碳排放。广泛推广碳捕集利用与封存技术。10.2.1脱碳减排各行业的主要碳减排策略在能源利用方面，减少使用碳排放量高的燃料，改善能源结构。在源头上减排，创新推广碳捕获技术，清洁处理剩余的碳排放。持续推进可再生能源、清洁能源的利用。在工业方面，减少温室气体的排放，加快中国制造业省级转型，淘汰落后产业，不断发展先进制造业。在交通行业方面，减少陆运、海运、空运的碳排放，探索氢能、生物质、核能质等燃料的应用。在建筑行业方面，推进脱碳化取暖和建筑的节能改造。着力推广热泵技术、太阳能热技术在建筑中的应用，以及炊具的电气化。在农业方面，要减少因化肥的使用而产生的温室气体的排放，加强农业生态文明建设，坚信绿水青山就是金山银山。10.2.2智慧能源的发展方向保障国家能源安全业务一体化平台人工智能深度应用产业生态融合自主控制10.2.3智慧能源的发展模式智慧能源商业模式重塑进一步加剧智慧能源的各类运营模式长期并存智慧能源共同体的形成信息技术驱动传统能源产业跨越式发展10.2.4智慧能源的相关政策颁布时间颁布主体政策关键词2020年10月29日中共中央《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》推进能源革命：建设智慧能源系统2020年9月21日国务院国资委办公厅《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》打造能源类企业数字化转型示范2020年6月22日国家能源局《2020年能源工作指导意见》继续做好“互联网＋”智慧能源试点验收工作2019年1月2日国家能源局综合司《国家能源局综合司关于开展“互联网＋”智慧能源（能源互联网）示范项目验收工作的通知》验收一批、推动一批、撤销一批2017年7月6日国家能源局《国家能源局关于公布首批“互联网＋”智慧能源（能源互联网）示范项目的通知》首批“互联网＋”智慧能源（能源互联网）示范项目共55个。2016年2月29日国家发展改革委、国家能源局、工信部《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》互联网理念、先进信息技术与能源产业深度融合2015年7月4日国务院《国务院关于积极推进“互联网＋”行动的指导意见》“互联网＋”、智慧能源10.1智慧能源概述10.2双碳目标下的智慧能源以及发展趋势10.3智慧的能源典型应用10.4思考与练习10.3.1智慧用电智慧用电的概念

智慧用电系统是对线路中可能出现的的漏电、电弧、过载、短路、线缆温度异常等危险异常现象进行实时监管，对电路中引起火灾的主要因素，如剩余电流、线缆温度、电流等参数进行24小时数据监测与数据分析，并实时传输到系统终端，通过利用物联网技术，让用户随时随地通过手机APP或来web端实时监测线路数据，并能即时发送异常报警信息的系统。智慧用电的发展

根据对国内部分电力企业的调研，发电企业结合区域用能需求，已开展多元化的能源服务主要包括：①燃煤发电、风电、水电、燃气发电、太阳能发电等其他新能源发电；②以燃煤和燃气发电为基础的供热、供汽以及管网；③售电；④增量配电网。

围绕核心发电，结合发电企业在电力领域相关业务，未来发展综合智慧能源可以从拓展综合能源供应、布局分布式发电、规划能源输送管廊、以及开发下游其他增值性用能服务等四个方面着手智慧用电的实现路径①基于先进信息技术实现智慧化发电；②以发电为核心拓展综合能源供应业务；③以用户为中心发展智慧化能源服务。智慧用电的实际应用10.3.2

智慧供热智慧供热的基本概念

智慧供热是信息技术、人工智能技术与先进供热技术的深度融合，贯穿于供热设备制造、系统规划设计、系统建造、人才培养、运行维护、供热服务全寿命的各个环节及相应系统的优化集成，用于解决供热行业全过程中的复杂性和不确定性问题，提高资源配置效率，实现资源优化。智慧供热的发展

智慧供热的特点（1）智能调度。（2）智能调节。（3）智能诊断。（4）智能维护。智慧供热案例

国外供热发展历程

国内发展历程10.3.2

智慧燃气智慧燃气的基本概念

智慧燃气是运用信息和通信技术手段，感测、分析、整合城市燃气系统的各项关键信息，并进行融合、拓展，实现运营系统自决策、自愈合，实现与用户的双向信息互通，从而对企业运行、用户服务等在内的各种需求做出智能响应，并能引导市场、拓展市场。智慧燃气的发展

智慧燃气的组织架构智慧燃气案例智慧燃气总体构架智慧燃气的建设方向

（1）数字化建设（2）智能化建设（3）智慧化建设10.4思考与练习10.1智慧能源概述10.2双碳目标下的智慧能源以及发展趋势10.3智慧的能源典型应