能源互联网可以解决的5个问题

两项技术革命正在塑造21世纪的曙光:互联网的发展和向无碳全球能源体系的转变。后者在2015年得到了提振，当时七国集团(G7)承诺到2100年逐步淘汰化石燃料。随着物联网的出现，这两种革命正在迅速融合，最终将形成“能源互联网”。

脱碳、分权和数字化正在改变能源行业。这三种全球趋势正在改变我们生产、分配和消费能源的方式。其结果是，只有少数大型发电厂的传统能源格局正在消失。我们加速向可再生能源的转变需要一种全新的系统方法。数以百万计的小型发电机组正在被添加到能源系统中，如风力涡轮机和太阳能系统。必须组织和管理它们以取得最大的效率。此外，还有一种新的“生产消费者”——即生产、消费、销售和购买电力的人。

脱碳、分权和数字化正在改变能源行业。

在这个分散的系统中，创新的网络技术将变得越来越重要。以下是我们为什么需要将我们的旧电网转变为能源互联网的五个原因:

1.全球对清洁能源的需求飙升

根据联合国倡议的一份报告，超过10亿人生活在没有电力的环境中人人享有可持续能源。这尤其影响到人口迅速增长的撒哈拉以南国家。普及电力在道德上和经济上都是必要的，但它带来了一个困境。如果世界其他地区以发达国家的速度消耗能源，将会发生什么?

毕竟，到2040年，全球人口预计将增加近20亿，根据联合国的估计。这种增长主要将发生在发展中国家。如果不断增长的人口消耗的能源中，大约有一半来自化石燃料，对我们的环境会有什么影响?当然，世界的气候目标将面临风险，尤其是将全球变暖控制在最高2摄氏度以内的目标。

我们已经在交通领域看到了类似的趋势。betway必威娱乐如今与交通有关的排放量比1990年增加了约60%。这主要是由于发展中国家的汽车数量急剧增加。仅在中国，这一数字在过去十年里就增长了三倍多，达到约2亿人。

全球对电力的需求也在增长。专家们预计到2040年，全球发电量将增长80%。这不仅仅是发展中国家被压抑的需求的问题。电脑、电话和其他设备在工业化国家的普及也刺激了对电力的需求。

很明显，解决这一困境的办法就是用可再生能源发电，尽可能地与气候保持中立。但这种根本性的转变给我们带来了巨大的技术挑战，需要一种全新的方式来管理我们的能源系统。

2.集中式网格不再足够

随着我们的能源系统变得越来越复杂，旧的集中式电网正努力跟上。随着像太阳能板这样分散的设备被整合到系统中，这个问题将会恶化。

例如，德国电网被认为是工业化国家的榜样，几乎100%的可用性。然而，向可再生能源的能源转型已经对它产生了相当大的影响。近年来，为了稳定电网，网络运营商不得不进行干预的次数大幅增加。

欧洲电网运营商TenneT表示，2017年它不得不花费近10亿欧元用于紧急干预稳定电网这在很大程度上是由于不断增加的可再生能源进入电网所造成的波动。消费者最终会通过电费支付这些干预措施的费用。

3.智能电网确保了更可靠的供电

为了管理更复杂的能源系统，我们需要使电网更智能。通过使用数字技术，未来的智能电网将把单个生产者和消费者连接起来，形成一个能源互联网，确保可靠、稳定的电力供应。

我们能源供应的碎片化意味着曾经固定的系统和界限，如公共事业和消费者之间的墙，正在瓦解。取而代之的是新的生产者和消费者网络，以及买卖能源的全新商业模式。这些变化带来了许多关于产业、技术、价值链和商业流程融合的想法。

现在有了新的生产者和消费者网络，以及买卖能源的全新商业模式。

数字化还可以提高可再生能源的竞争力。例如，在德国，第一个完全由市场电价提供资金的大型海上风力发电场最近获得了合同，而没有任何公共资金。这要归功于数字化带来的效率提升。

数字化驱动效率。效率驱动的竞争力。有竞争力的可再生能源有助于应对气候变化。

4.处理成堆的数据

我们日益复杂、分散的能源格局正在产生大量的数据。要了解这是如何变化的，我们可以看看网络设备数量的跳跃。

2003年，大约有5亿台设备连接到互联网上。连接设备的数量迅速增长，并普遍预期将继续快速增长。

Gartner预测联网设备的数量将会增加一跃超过204亿2017年为84亿美元。爱立信有不同的计算方式，但预计增长规模类似。该公司认为联网设备将越来越多2020年超过250亿，2022年达到290亿2017年，这一数字超过了170亿。

数据总量也在快速增长。的到2025年，全球数据层可能会增长到163 zettabytes (PDF)根据市场研究公司国际数据公司(IDC)的数据，2016年的数据是16.1 zettabytes，大约是这个数字的10倍。(一zettabyte等于一万亿gb。)

一个主要的挑战是如何利用这些数据来改进我们的系统。

5.人工智能和量子计算正在改变能源行业

我们无法用传统技术有效地利用这些海量数据。相反，该行业必须把目光投向仅仅几年前还属于科幻小说范畴的技术，比如人工智能。事实上，人工智能已经开始以各种方式改变能源部门。例如，西门子使用人工智能来管理和维护燃气轮机。

人工智能以机器算法的形式帮助这些燃气轮机实现了更长的使用间隔。算法能够比人类专家更好地自动分析运行数据、环境条件和组件属性。

我们日益复杂、分散的能源格局正在产生大量的数据。

量子计算是另一项突破性技术，业界已经在深入探索。这些计算机的工作原理是基于量子理论的特性。量子计算机直接使用亚原子粒子并利用它们的量子特性进行数据存储和数据处理。这个由最微小的粒子组成的世界将帮助我们解决我们周围这个大世界的问题。

随着我们转向清洁能源，随着全球人口的增长和对电力的需求的激增，我们将需要这些新技术。

一个人人共享的能源网络

正如互联网的历史所显示的那样，网络中的每一个新参与者都增加了整个系统的可能性和机会。能源系统也是如此。当一个简单的电网演变成一个综合的能源网络时，它的价值就会增长。

在这样一个网络中，一个来源的过剩电力可以为在另一部门产生其他形式的能源提供基础。当电转换成热能或用来提取热能时，当它成为提供流动的基础时，或当它被用来生产氢气或甲烷时，就会出现全新的、灵活的能源。

在这一转型过程中，网络技术将获得新的意义。电网将发展成为一个全新的、改变世界的网络:能源互联网，而不仅仅是传输和分配电力。

这篇文章从最初的版本编辑而来，包含了Gartner和Ericsson最近对联网设备数量的两项预测。