我们将在大量调查的基础上详细分析发达国家在能源信息化方面的做法,同时聚焦以色列、日本这两个资源严重短缺的国家,看他们如何利用现代技术实现能源的超高利用,摆脱能源困境。
信息技术助力缓解能源危机———
编者按:面对能源紧张的严峻形势,半个多世纪以来,走过工业化粗放发展之路的发达国家首先意识到能源紧缺的严重性,继而提出建设一个低能耗、少污染、可持续发展的信息社会。信息技术革命带来了各种技术的飞跃,同时也支撑了全球能源信息化的发展。经过半个多世纪的探索,许多发达国家已经走出了一条节能、增效、多元化的能源发展之路。本期,我们将在大量调查的基础上详细分析发达国家在能源信息化方面的做法,同时聚焦以色列、日本这两个资源严重短缺的国家,看他们如何利用现代技术实现能源的超高利用,摆脱能源困境。
日前,美国信息能源署发布了2005年版的《国际能源展望》,这份世界权威的能源态势分析与预测年度报告汇聚十余位有关专家学者,运用“全球能源市场分析系统(SAGE)”,对直到2025年的世界能源市场(包括石油、天然气、煤炭、电力和可再生能源)发展态势及二氧化碳排放与减排趋势进行了评估、分析与预测,最终得出一个结论——世界能源能支持到2025年。
这一消息对于人类来说,到底是喜还是忧?
从手工生产时代发展至今,人类社会已经成为一架完全离不开能源的强大机器,离开了能源,无异于釜底抽薪,全球经济将急速衰退。从2003年美国和加拿大仅有30小时的大停电事件中,我们已经深切体会到了这一点。而今,能源的紧缺已经令人类惶恐不已,试想,如果人类社会的正常运行只能继续短短20年,这无疑是一件极度可怕的事。事实上,能源危机并不是近年才有的,早在上世纪70年代许多国家仍热衷于传统的高能耗大工业生产时就已经出现了,由此也引至人类社会开始热衷于信息社会的建设。在长期的摸索实践中,尽管人类对于化石能源的日趋减少并没有立竿见影的抑制措施,但是通过现代科技,各国在节约现有能源、开发新能源方面取得了突破性的进展,由此使得各国能耗大幅降低,也给人类的可持续发展带来更大希望。
能源一再告急 未来发展堪忧
能源告急!从上世纪70年代,全球第一次能源危机出现之后这一疾呼半个多世纪来从未间断过。根据此前的预测,地球上的石油只够用50年;煤炭最多用100年……能源短缺,已经成为全世界最大的难题之一。如今,全球石油日产量保持在7500万桶。但为满足2015年的预计需求量,需要开掘每天可增加6000万桶石油的新油田。这需要十多个面积等同于欧洲北海油田的新油区。有人预测过,如果投入巨资伊拉克日产量可能会增加600万桶,中东其他地区或许也能达到这一水平。但如果说世界其他地区日产量能够再增加4000万桶,无异于天方夜谭。因此,国际上一些专家认为,按照上述计算,2010到2015年间或者更早,世界性的石油危机就会出现。
从目前来看,全球南北两边是完全不同的能源态势。全世界的能源消费主要集中在发达国家以及少数后发展的工业化国家。全世界人口现在大约已经达到65亿,发达国家包括前苏联,人口大约是14亿多一点,但这14亿人却消费了世界能源总量的65.5%(石油66%、天然气75.4%、核能93.8%),也就是全世界能源的三分之二被不到20%的发达国家所消费。从地区上来看,能源消费分三个中心:北美、欧洲以及亚太地区。这三大能源消费中心分别消耗全世界能源的30%左右。而从2004年开始,亚太地区的能源消费水平进一步增长,已经超过北美、欧洲,成为世界上最大的能源消费地区。
而且,随着电子类产品的日趋丰富、新兴国家的飞跃式发展等,全世界在生活和生产方面对能源的总需求仍在不断增长。美国信息能源署的2005年版《国际能源展望》分析,预计到2025年,全世界电力消费量增长差不多要翻一番;世界煤炭消费量将增长30亿吨,主要集中在煤炭资源丰富的中国和印度。天然气比其他能源效率高,且含碳量低,将是世界上需求增长速度最快的一次能源,天然气需求将保持年均2.3%的增长率。据分析,亚洲新兴经济区将成为世界电力消费增长的主要地区。国外一些分析家认为,世界能源消费量增长部分的约三分之二来自工业化国家以外的新兴经济区,其中大部分又集中在以中国和印度为代表的亚洲经济高速发展的地区,预计这些地区的能源需求在预计期间将增长两倍以上。
提高能源效率 改善能源结构
从全球范围来看,利用信息化手段实现能源的节约、增效、安全保障等已经成为各国共识。在化石能源有限的情况下,各国半个世纪来一直试图通过现代科技手段使能源使用效率最大化,以期实现更长期的供给。
——保障能源安全供给
2003年8月14至15日,美国和加拿大东部广大地区发生了历史上最大规模的停电事件。在长达30小时的时间里,5000万人无电可用,400多台发电机组脱离电网,通用汽车、戴姆勒-克莱斯勒、福特、本田等汽车公司的35个工厂停产。仅15日一天,美加两地的400个航班取消,12个国际机场部分或全部关闭,100个电厂和25个核电厂关闭。美国纽约、克利夫兰、底特律,加拿大多伦多、渥太华等大城市瘫痪了近30个小时,造成40亿至60亿美元的损失。
对于这次轰动一时的美加大停电事件,专家指出,事故的一个重要原因是修建于上世纪50年代的电网不能应付迅速增长的电力市场。据联邦政府的一名高级官员透露,即使经过抢修80%的电厂已经恢复发电时,输电网也只能输送20%的电力。而且,在停电事故发生后,美加两国长时间检测不到事故原因。
这次事件充分显示了电力稳定供给以及电网智能管理的重要性,而从整个能源行业来看,这仅仅是一个方面,其他包括煤炭、石油、天然气等能源在内的安全问题已经成为一个全球性的问题,保障能源的安全生产以及安全供给如今已经成为关系到社会运行、国家稳定的重大因素。为此,各国都加大用现代科技保障能源安全的力度。大停电事件为美国敲响了供电安全的警钟,美国政府随即将电网大停电事故提高到“危及美国国家安全”的高度来对待。2003年,美国能源部提出了构建安全可靠电网的“Grid2030计划”。该计划旨在采用先进的材料技术、超导技术、电力电子技术和控制技术、广域测量技术、实时仿真技术、储能技术、可再生能源发电技术、微型燃气轮机发电技术等构建全美骨干电网、区域性电网、地方电网和微型电网(分布式电力系统)等多层次的电力网络,以保障大电网的安全性、稳定性,供电的可靠性及电能质量,并提出要建设“综合能源及通信系统体系结构”(IECSA),如今正作为重大项目开始相关研究。

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