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能源管理在智慧城市中的应用与探索在当今快速发展的城市化进程中，智慧城市的概念日益深入人心。
智慧城市旨在通过运用先进的技术和创新的理念，实现城市的高效运行、可持续发展以及居民生活质量的提升。
而能源管理作为其中的关键环节，对于优化能源利用、降低能源消耗、减少环境污染以及保障城市的能源供应安全具有至关重要的意义。
能源管理在智慧城市中的应用涵盖了多个领域，包括但不限于智能电网、智能建筑、智能交通以及工业能源管理等。
在智能电网方面，通过先进的传感器、通信技术和数据分析，实现对电力系统的实时监测和优化调度。
这不仅能够提高电网的稳定性和可靠性，还可以有效地整合可再生能源，如风能、太阳能等，减少对传统化石能源的依赖。
例如，当太阳能发电过剩时，智能电网可以将多余的电能储存起来或者调配到其他需要的地区，从而提高能源的利用效率。
智能建筑是能源管理的另一个重要应用场景。
通过安装智能传感器和控制系统，能够实时监测建筑内的能源消耗情况，包括照明、空调、电梯等设备的用电情况。
根据监测数据，系统可以自动调整设备的运行模式，实现节能降耗。
比如，在光照充足的情况下，自动降低室内照明亮度；在人员稀少的区域，减少空调的运行功率。
此外，智能建筑还可以采用高效的隔热材料、节能门窗等措施，进一步降低能源消耗。
智能交通系统在能源管理中也发挥着重要作用。
通过实时的交通流量监测和智能信号灯控制，可以减少车辆的怠速时间和拥堵情况，从而降低燃油消耗和尾气排放。
同时，推广电动汽车和混合动力汽车，并建设配套的充电设施，也是智能交通领域能源管理的重要举措。
例如，一些城市设置了专门的电动汽车充电区域，并且通过智能充电管理系统，根据电网负荷情况合理安排充电时间，避免对电网造成过大的压力。
在工业领域，能源管理同样不可或缺。
通过对工业生产过程中的能源消耗进行监测和分析，企业可以发现能源浪费的环节，并采取相应的节能措施。
例如，优化生产工艺、更新老旧设备、采用余热回收技术等。
以新型城镇化促进绿色能源消费正文：一、引言随着城市化进程的加速，能源消耗的增加成为一个严重问题。
为了减少对传统能源的依赖并推动绿色能源的消费，新型城镇化成为一种有力的推动力量。
本文将详细介绍如何通过新型城镇化，促进绿色能源的消费。
二、新型城镇化的概念和目标1.新型城镇化的定义新型城镇化是指在城市化过程中，坚持可持续发展的原则，以保护环境为前提，以提高居民生活质量为目标，推动城市化进程的一种发展模式。
2.新型城镇化的目标●促进城市经济的可持续发展●优化城市空间布局●提升居民生活质量●保护生态环境三、新型城镇化对绿色能源消费的影响1.创造绿色能源消费需求●增加绿色能源消费设施建设●提升绿色能源消费设备的普及程度2.优化绿色能源供应结构●增加可再生能源发电设施建设●发展分布式能源供应系统●推动能源互联网建设3.促进绿色能源消费技术创新●科技创新引导绿色能源消费技术的发展●推动绿色能源消费技术向高效、低碳方向迈进四、新型城镇化促进绿色能源消费的政策和措施1.国家层面政策支持●减税、优惠政策鼓励绿色能源消费设备的购买和使用●提供补贴和资金支持，推动绿色能源项目的发展2.城市规划与建设●设置绿色能源消费设施建设的规划目标●引导土地利用和建设规划与绿色能源消费设施相适应3.城镇化改革与产业升级●加强农村能源升级改造●支持新能源产业发展五、新型城镇化促进绿色能源消费的挑战和对策1.技术和经济因素的挑战●发展绿色能源技术需投入大量资金和人力资源●绿色能源的市场竞争力有待提高2.政策和法律法规方面的挑战●旧有政策和法律法规不能适应新型城镇化的需求3.社会意识和行为改变的挑战●加强绿色能源知识普及，提高公众对其的认同度六、总结与展望通过新型城镇化促进绿色能源消费是一个艰巨的任务，但也是一个必须迈过的障碍。
、企业和公众需要共同努力，制定和执行相关政策，加强技术研发，增加绿色能源消费的意识和行为，才能实现绿色能源消费的可持续发展。
区域能源互联网技术系统设计与实施近年来，随着人口的增长、城市化进程的不断加快，能源需求不断增加，传统的能源管网已经难以满足这一需求。
因此，区域能源互联网技术系统设计与实施成为了当下能源行业的重要研究方向。
在这篇文章中，我们将从概念定义、技术原理、设计实施及未来发展等方面展开深入阐述。
一、概念定义区域能源互联网，简称区块链智能电网，是基于区块链技术的智能分布式能源交易平台和系统，其核心目标是通过将电力贸易和能源交易中的信息和价值进行数字化，实现分散的能源消费者与供应商之间的去中心化交易。
该系统构建出来后，所有的电力、气体、暖通、水利等能源都将通过微型电网的方式实现区内的自给自足，省去了对传统大型电力网的依赖，同时也可以将农村、城市等不同的独立能源体系进行联络，构建成一个更加高效、可靠和绿色的能源平台。
二、技术原理要实现区块链智能电网，需要使用以下技术原理：1. 分布式交易账本分布式交易账本是区块链技术的核心，它是实现电力交易的基础。
通过分布式交易账本，可以将交易信息传输并记录在所有参与方的数据库中，从而实现交易的验证和确认。
2. P2P网络基于P2P网络，电力交易的信息可以更加安全有效地传输和验证。
同时，通过P2P网络还可以实现能源之间的点对点转移、自主控制，从而更好地管理能源。
3. 智能合约区块链智能电网使用智能合约实现交易自动化，引入了自动、监管、可靠的打款和撤款模式，在降低交易成本的同时，增强了交易的可信度，更加安全可靠。
三、设计实施区块链智能电网的设计实施一般包括以下几个方面：1. 建立分散的能源供应链建立一个分散的能源供应链，才有利于实现自给自足。
建立一个精细的能源供应链，将微型电站和分散能源供应商相连，而不是依赖于大型电力供应体系，这样才能达到真正的自给自足。
2. 建立微型电网微型电网是区块链智能电网的基础设施，负责进行分散的能源消费和供应，同时将分散的能源在区内进行统一管理，保证了区域内对能源的有效利用。
物联网技术在智慧城市建设中的应用研究报告引言智慧城市是指运用信息技术和物联网技术来提升城市管理和居民生活的一种创新型城市模式。
物联网技术作为智慧城市建设的重要支撑，为城市提供了更智能、高效、便利的服务。
本报告将深入研究物联网技术在智慧城市建设中的应用，并总结其带来的优势和挑战。
一、智慧交通物联网技术在智慧城市交通管理中发挥了重要作用。
通过感知设备和互联网技术，交通信号灯、路况监测设备等可以实时采集和传输数据，智能调控交通流量，提升交通效率，减少交通拥堵问题。
二、智慧能源物联网技术在智慧城市能源管理中发挥了重要作用。
通过智能电网、智能电表等设备，可以实现对能源的精确监测和管理，优化能源分配，提高能源利用效率，降低能源消耗。
三、智慧环境监测物联网技术在智慧城市环境监测中发挥了重要作用。
通过传感器和互联网技术，可以实时监测城市环境指标如空气质量、水质、噪音等，提供实时数据和预警，为城市环境保护提供科学依据。
四、智慧公共安全物联网技术在智慧城市公共安全中发挥了重要作用。
通过视频监控设备、智能报警系统等，可以实时监测城市安全情况，减少犯罪行为，增加城市居民的安全感。
五、智慧医疗物联网技术在智慧城市医疗服务中发挥了重要作用。
通过智能医疗设备和远程医疗系统，可以实现对患者信息的实时监测和管理，提供个性化的医疗服务，提高医疗资源利用效率。
六、智慧教育物联网技术在智慧城市教育中发挥了重要作用。
通过智能教学设备和在线教育平台，可以实现教学资源的共享和优化，提供个性化的学习体验，提高教育质量。
七、智慧楼宇物联网技术在智慧城市楼宇管理中发挥了重要作用。
通过智能门禁系统、智能照明等设备，可以实现对楼宇设施的智能监控和管理，提高办公和居住环境的舒适度和安全性。
八、智慧零售物联网技术在智慧城市零售中发挥了重要作用。
通过智能支付系统、智能购物车等设备，可以实现对购物行为的智能分析和个性化推荐，提升购物体验和效率。
九、智慧旅游物联网技术在智慧城市旅游中发挥了重要作用。
智慧城市智能能源系统的研究与设计第一章：引言随着城市化进程的不断加速和能源需求的持续增长，智慧城市的建设成为了当前许多国家关注的焦点。
智慧城市的核心目标是通过信息技术的应用，提升城市运行效率、改善居民生活质量、实现可持续发展。
其中，智能能源系统作为智慧城市的基础设施之一，发挥着重要的作用。
本章将对智慧城市智能能源系统的研究与设计进行介绍。
第二章：智慧城市与智能能源系统2.1 智慧城市概述智慧城市是运用信息技术与网络通信技术，以城市基础设施为载体，实现城市治理的智能化、智能化的社会服务、智能化的产业发展、智能化的人居环境，提高城市运行效率和综合竞争力。
2.2 智能能源系统概述智能能源系统是将先进的信息技术与能源系统相结合，实现能源的高效利用、可再生能源的大规模应用和能源供应的智能化管理。
其核心在于通过智能化技术提高能源的供需匹配度、实现系统的自动化调节，从而提高能源利用效率和降低环境污染。
第三章：智慧城市智能能源系统的关键技术3.1 大数据技术大数据技术是智慧城市智能能源系统的重要支撑。
通过采集和分析大量能源使用数据，可以实现对能源系统的全面监测和智能调控，优化能源配置和管理。
3.2 智能感知技术智能感知技术是实现智慧城市智能能源系统的重要手段之一。
通过传感器和物联网技术，实时监测城市能源设施和能源使用情况，提供准确的数据支持，为能源决策提供科学依据。
3.3 人工智能技术人工智能技术在智慧城市智能能源系统中的应用日益广泛。
通过机器学习和深度学习算法，可以对能源系统进行预测和优化调节，提供智能化的能源供应方案，实现能源的高效利用。
第四章：智慧城市智能能源系统的设计与实践4.1 系统架构设计智慧城市智能能源系统的设计需要考虑系统的可扩展性和可靠性。
可以采用分布式架构，将能源设备与信息系统相连接，形成复杂的能源网络，实现能源的高效调度和管理。
4.2 数据管理与分析智慧城市智能能源系统需要建立一个完善的数据管理与分析平台，对大量的能源数据进行采集、存储和分析，为能源决策提供支持。
乡村新能源与农村能源互联网的构建与应用在如今的时代，乡村发展日新月异，新能源的出现就像给乡村注入了一股新鲜的活力。
说起乡村新能源，那可真是有好多有趣的事儿呢！记得有一次，我去一个乡村调研。
刚进村，就看到路边立着一排崭新的太阳能路灯。
当时正是傍晚，那些路灯一盏盏地亮起来，把整个村子照得亮亮堂堂。
有几个孩子在路灯下嬉笑玩耍，那场景真是温馨极了。
咱们先来说说这太阳能。
在农村，太阳能可是个大宝贝。
农民伯伯们在自家屋顶上安装太阳能板，不仅能满足自个儿家里的用电需求，多余的电还能卖给电网，赚点小钱呢！这太阳能板就像一个个勤劳的小卫士，不管是晴天还是阴天，都在努力工作，收集着阳光的能量。
而且，安装和维护都相对简单，不需要太复杂的技术，特别适合乡村的环境。
再来说说风能。
在一些开阔的乡村地区，常常能看到大大的风力发电机。
那白色的叶片慢悠悠地转着，看起来特别悠闲，但其实它们可努力了。
风一吹，它们就开始发电。
我就碰到过一位老乡，他特别自豪地跟我说：“以前我们这用电可不方便了，现在有了这风力发电，电足得很，家里的电器都能敞开用啦！”还有生物质能，这也是乡村新能源的重要一员。
农村有丰富的农作物秸秆、畜禽粪便等生物质资源。
通过一些特殊的技术，可以把这些东西变成沼气，用来做饭、照明。
我到过一个村子，那里家家户户都用上了沼气，厨房干净整洁，没有了以往烧柴烧煤的烟熏火燎。
既然有了这么多的新能源，那农村能源互联网的构建就显得尤为重要啦。
就好比修好了一条条新路，得把它们连接起来，才能让交通更顺畅。
农村能源互联网就是把这些分散的新能源整合起来，实现高效的分配和利用。
比如说，通过智能电表和监测系统，能实时了解每个农户的能源使用情况。
哪天谁家用电突然多了，系统就能发出提醒，是不是有啥电器出问题啦，或者是不是浪费电啦。
这就像有个贴心的小管家，时刻帮着咱省电省钱。
而且，农村能源互联网还能实现能源的互补。
太阳能不足的时候，风能来帮忙；风能弱的时候，生物质能顶上。
研究新能源在住宅建筑中的使用师新杰【摘要】随着生活质量的提高，新型能源开始越来越多的进入人们的日常生活，带来不少的便利。
可持续再生，环保节能，清洁绿色都是新能源的突出特点，研究开发和利用新型能源已经势在必行。
本文对新能源在住宅建筑中的使用做出介绍，新能源的应用将成为住宅建筑中的一大特点。
【期刊名称】《四川水泥》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】1页(P107-107)【关键词】新能源;可持续再生;生态能源;住宅建筑【作者】师新杰【作者单位】太原理工大学山西太原 030024; 山西省住房和城乡建设厅山西太原030013【正文语种】中文【中图分类】TU241.91住宅产业是全球土地、环境资源的开发使用者，对于能源方面消耗也十分巨大。
因此，房地产开发商们在建设房屋时，除了将房屋建造的宜人以外，也要思考关于可持续发展和利用的相关问题，因此新能源应运而生。
所熟知的太阳能、风能、生物质能和地热能都是可再生的新能源。
对于这些新能源的研究、使用与开发，会从某种程度上减少对环境的破坏；另外，物美价廉、安全可靠又是一个重要的因素。
若加强对新能源的利用，就会减少对煤、碳、石油的开采，稳定生态系统，更加强可持续发展战略。
目前，收集太阳能发电发热、利用地热热泵系统等都是绿色能源的主要使用途径。
太阳东升西落，每日照耀大地，人类能从太阳得到许多的能量。
处在亚欧大陆的东部，太平洋的西岸的中国，太阳能资源极为丰富。
太阳能的使用已经融入生活，有太阳能手表、太阳能台灯、太阳能计算器和太阳能热水器。
这些都是利用太阳能转化为其他形式的能量，从而使其进行工作。
1.1 太阳能建筑现在传统的太阳能建筑主要分为主动式和被动式。
主动式太阳能建筑因为设计步骤太为复杂、地理原因产生的成本过高，因此不易建造，基本没有出现在现实的住宅产业中。
被动式的太阳能建筑由于整个过程中不主动使用能源，因而相对会比较简约，容易设计和操作，也是现行住宅中使用的比较多的形式。
新型城镇化可行性研究报告随着我国城镇化进程地不断推进，新型城镇化作为一种创新地发展模试逐渐引起人们地关注。
新型城镇化是指以生态文明、智慧城市和产业升级为核心，通过科学规划、精细管理和智能化建设实现城市发展和社会进步地理念和路径。
本文旨再从可行性地角度对新型城镇化进行研究，探讨其再当前我国城镇化进程中地实际应用情况及末来发展趋势。
首先，新型城镇化再我国地实践中存再着一定地可行性。
随着我国城镇化规划地不断完善和新型基础设施地不断建设，新型城镇化地核心理念和技术手段可以得倒有效运用。
例如，通过智慧城市建设，可以提高城市管理地效率和便利性，促进居民地生活品质提升。
同时，新型城镇化还可以推动产业升级和结构优化，实现城市经济地可持续发展，为城市地长期繁荣奠定基础。
其次，新型城镇化再我国城镇化进程中仍然存再一些挑战和障碍。
首先是城市规划和管理方面地难题，由于我国城市建设存再规划不合理、城市布局混乱等问题，这给新型城镇化地推广带来了一定地阻碍。
其次是技术与人才地匮乏，新型城镇化须要借助智能化技术和高素质人才推动发展，然而我国再这方面还存再一定地瓶颈。
因此，要想实现新型城镇化地可行性，须要全社会地共同努力和政府地大力支持。
最后，为了提高新型城镇化地可行性，我们应该采取一系列措施。
首先是加强城市规划和管理，作好城市基础设施建设和土地利用规划，为新型城镇化地实践创造良好地环境。
其次是促进科技创新和人才培养，加大对智慧城市技术和人才地支持力度，提高我国再新型城镇化领域地国际竞争力。
此外，还应加强政策引导和资金支持，鼓励企业和社会力量参与新型城镇化建设，共同推动城市地可持续发展。
综上所述，新型城镇化作为一种创新地城市发展模试，俱有一定地可行性，并再我国地城镇化进程中发挥着越来越重要地作用。
为了更好地推动新型城镇化地发展，我们须要克服各种挑战和问题，采取有效措施，实现城市发展地可持续和高质量增长。
希望通过本文地研究，能够为新型城镇化地可行性提供一定地借鉴和启示。
2024年中国建筑工程产业将实现重大突破和创新中国建筑工程产业一直以来都扮演着推动经济发展和社会进步的重要角色。
在经历了多年的快速发展和稳定增长后，2024年将是中国建筑工程产业实现重大突破和创新的关键时期。
本文将分析当前中国建筑工程产业的现状，并展望2024年的发展趋势和潜力。
一、中国建筑工程产业的现状中国建筑工程产业是中国经济的重要支柱之一，对国内国际市场的影响力也逐渐增强。
目前，中国建筑工程产业集中在房地产、基础设施、城市化建设等领域，并且已经形成了一大批具有国际竞争力的建筑企业。
在房地产领域，中国的住房需求不断增长，尤其是二三线城市的房地产市场潜力巨大。
同时，随着人们对住宅品质和居住环境的要求提升，绿色、智能、舒适的住宅成为未来发展的重点。
基础设施建设方面，中国在高铁、公路、桥梁等领域已经取得了举世瞩目的成就，但仍存在一些短板，如农村基础设施建设和城市更新的进展相对滞后。
因此，在2024年，基础设施建设仍然是中国建筑工程产业的发展重点。
二、2024年中国建筑工程产业的发展趋势1. 绿色建筑将成为主流随着环境保护意识的增强和能源消耗问题的日益凸显，绿色建筑将成为2024年中国建筑工程产业的主流发展方向。
政府将加大对绿色建筑的支持力度，鼓励企业和个人采用可再生材料、节能设备和绿色施工技术，以降低建筑的能耗和环境影响。
2. 科技创新将推动产业发展在人工智能、大数据、云计算等新兴科技的推动下，2024年中国建筑工程产业将迎来技术创新的黄金时期。
建筑业将更加智能化、数字化和自动化，建筑信息模型（BIM）技术将广泛应用于设计、施工和运营阶段，提高效率和质量。
3. 建筑业与互联网的融合互联网在各个行业中的深入渗透已经改变了传统商业模式，建筑工程产业也将更加与互联网相结合。
预制装配式建筑、建筑材料电商平台、智慧工地管理等新模式将不断涌现，提升建筑工程产业的效益和竞争力。
4. 新型城镇化的推进中国正在加速推进新型城镇化进程，2024年将是城市化建设迎来重要突破的关键时期。
新能源建筑技术的研究与应用近年来，随着全球对环保与可持续发展的关注不断增加，新能源建筑技术逐渐崭露头角，并被大规模应用于各种建筑项目中。
新能源建筑技术旨在通过利用可再生能源、提高能源利用效率以及减少能源消耗，实现建筑的经济、环保和社会效益的最大化。
本文将探讨新能源建筑技术的研究进展以及实际应用。
一、太阳能技术在建筑中的应用太阳能是最为常见的新能源之一，其应用范围非常广泛。
在建筑领域中，太阳能技术通过安装太阳能光伏发电系统和太阳能热水器等设备，实现对建筑的能源自给自足。
太阳能光伏发电系统可以将太阳能转化为电能，为建筑提供电力需求，而太阳能热水器则能利用太阳能加热水源，满足建筑中的热水需求。
这些技术的应用不仅减少了对传统能源的依赖，还大大降低了建筑的能耗，实现了环保与节能双重效益。
二、地源热泵在建筑中的运用地源热泵技术是目前普遍应用于新能源建筑的一项技术。
地源热泵通过利用地下稳定的温度对建筑进行空调供暖和制冷，具有节能、环保的优势。
该技术通过将地下的稳定温度通过循环系统引入建筑内部，从而实现对建筑的供暖和制冷。
相比传统的空调设备，地源热泵技术不仅能大幅度降低建筑的能耗，还能减少对常规能源的需求，更加环保和经济。
三、风能利用在建筑中的创新应用风能利用是新能源建筑技术中的又一重要领域。
在建筑中可以采用风能发电技术，通过安装风力发电机组，利用风能转化为电能。
与太阳能不同，风能可以在夜间和阴天等条件下也能发电，具有较高的可靠性和可持续性。
此外，建筑设计中还可以合理布置通风孔、风道等设施，充分利用自然风力，达到建筑的通风和空气净化效果。
风能利用的应用不仅提高了建筑的能源利用效率，还有助于改善室内环境质量。
四、新材料在新能源建筑中的突破新能源建筑技术的研究与发展离不开新材料的应用创新。
当前，许多新型建筑材料被开发出来，其中不乏能量更好的绝缘材料，以减少能源损耗；具有高热容量的相变材料，可储存和释放大量热能，提高建筑能源利用效果；以及太阳能光伏材料的不断改良，提高转换效率等。
图1中国城镇化发展水平变化一、中国新型城镇化居民用能需求状况中国目前与世界大部分发达国家在城市化进程中经历一样,迎来了人均能源消费量的较快增长和能源结构快速变化的过程。
之前的诸多文献对中国未来的能源消费或利用大多是从工业化角度,忽略了城镇化进程中生活能源消费的巨大增量。
中国的城镇化和英国城市化、美国和北美城市化、拉美及其他发展中国家城市化(欧美国家一般使用城市化概念)差异很大,中国人口规模大、贫困人口多、城镇化速度低、城乡户籍制度,加上全球化、信息化,中国城镇化进程既要符合先行欧美国家所没有遇到的严格的环保和低碳排放要求,又不能像第三阶段拉美国家采用移民的方式进行。
与欧美国家相比,中国城镇化的突出特征是政府主导、大范围规划、整体推动、土地的国家或集体所有、空间上有明显的跳跃性、民间社会尚不具备自发推进城镇化的条件等特征。
这些特殊性意味着中国必须根据自身条件选择一条不同的城镇化发展道路。
起点低、速度快是改革开放三十多年来中国城镇化的发展主要特征。
在1980年~2013年期间,中国常住城镇人口从1.9亿人增加到7.3亿人,年均提高1个百分点,农业人口移入城镇年均1600万(见图1);城市数量从193个增加到658个,建制镇数量从2173个增加到20113个。
在快速发展中,旧模式的城镇化出现了土地城镇化快于人口城镇化、城乡差距加大、东中西部城镇差异拉大等问题。
新型城镇化建设目标是重质量轻速度、一体化统筹、缩小城乡差距、城市结构合理和城市群体系趋于成熟等。
能源总消耗量的大规模上升是中国城镇化的发展中必然要面对的挑战,一个农业人口转移进入城市,其生活用能消费水平将提升至原来的3倍及以上。
而城镇居民的生活能源消费由直接用能量和间接用能量两部分构成。
居民的间接用能量远远大于直接用能量,前者又是后者的2倍~3倍以上。
根据《中国能源统计年鉴2013》数据,中国在1980至2012年期间,中国城镇人口和农村人口直接用能量都呈现增长态势,但城市人均生活用能量一直高于农村人口的消费量(图2),过去33年间城乡差值在93千克~272千克标准煤。
伴随城镇化的发展,同时拉动城市基础设施建设,城镇居民生活用能总量将进一步增长,且间接用能量增速也高于直接用能量。
农村人口向城镇人口转变所引起的居民生活用能量的增加量取决于城乡居民生活用能量的差值。
西方发达国家城市化发展历程表明,当其人均生活水平和质量进入发达国家行列,其人均能源消耗量不低于4000千克标准煤,人均直接生活用能量大都在1000千克~1800千克标准煤之间。
根据十八大报告提出2020年“国内生产总值和城乡居民人均收入倍增目标”,届时的能源需求总量将达到53亿吨标准煤。
按国家发展目标,中国将在2050年进入中等发达国家水平,城镇单位用能消耗将在目前的基础上提高15倍~20倍,届时即使中国人均能效达到目前能效水平最高的日本的水平,能源需求也将接近77亿吨标准煤。
如此高的能源需求,迫使中国需要改变当前的能源生产和消费方式,寻找开发新能源之路,实现社会持续发展。
二、影响新型城镇化建设的能源问题自中国2011年超过美国成为世界上最大的能源生产和消费国,能源问题已成为中国城镇化进一步发展的瓶中国新型城镇化建设中能源互联网应用研究●左宗文姚新超摘要:能源是城市发展的重要物质基础。
在强调转变经济增长方式，实现绿色、低碳、科学发展的中国，能源问题在中国新型城镇化建设中显得尤为重要，随着大量农业人口转移进入城市所带来的用能量的增加，城镇化面临新的挑战。
文章结合多种能源和信息互联网来分析中国新型城镇化城镇和农村居民生活用能需求、城镇化发展中用能问题，如何利用能源互联网提高能源利用效率，丰富能源供应结构，解决城镇化建设中能源消耗和利用问题。
关键词：新型城镇化；能源消费；能源互联网；分布式能源颈。
目前国内能源主要受三方面约束:化石能源国内供应有限,能源效率较低;石油、天然气对外依存度高;高强度能源开发对生态环境造成巨大压力;产能和用能中心在地理上布局不均衡。
能源是支撑一个国家国民经济与社会发展的物质基础,,更是中国新型城镇化建设的和发展的重要物质基础,中国当前面临的常规能源有限供应能力挑战和严重的生态环境危机,亦是当前世界各国需要共同面对和解决的能源问题。
1.能源效率低。
与发达国家相比,中国目前能源的效率比较低。
每生产1000美元GDP,中国需要消耗273千克油当量,而美国仅需要171千克,韩国为184千克,日本则为125千克。
国际经验表明,一个国家或地区的城镇化率在30%~60%之间时,是这个国家城镇化加快阶段,而城镇化发展速度和城市能源需求两者关联密切。
统计数据显示,截至2013年,中国石油、天然气、煤炭、核能、水力发电、可再生能源等一次性能源消费所占比例分别为17.8%、5.1%、67.5%、0.9%、7.2%、1.5%。
中国是目前世界上唯一的以煤炭为主的能源消费大国,煤炭能源在中国能源结构中仍旧处于主导的地位。
2013年中国能源总体消费情况,总能耗是34.2亿吨标煤(电热当量计算法),能源集中生产和供应中上述标煤41.7%用于发电、4.7%用于供热、14.9%用于炼油,其他用途9.1%、损失29.6%,而发电使用效率34.6%、供热使用效率74.5%炼油使用效率97.9%。
煤炭作为主要的化石能源,通过火车、汽车、船运送到城市去,其中在运输过程中所产生的能耗就占到了总能耗的20%以上,能源的集中式生产以发电、供热、炼油为主,但集中式发电、供热效率非常低。
如热电厂,要划分一个供热半径,以供热半径内的最高负荷来建热电站,但是供热范围内的用户不可能同时开启所有的用能设备,所以其整体的供电供热效益在40%左右,而且终端用户在建筑、工业的能源利用效率低于国际先进水平至少20%左右。
2.废水、垃圾处理难和空气污染重。
废水、垃圾处理和空气污染是城镇化建设中与能源问题密切相关的另外两方面。
中国目前城市环境矛盾凸显,600多座大中小城市中,有70%被废水、垃圾所包围,一些重点流域、海域水污染严重,部分区域和城市大气灰霾现象突出,形成“垃圾包围城市”的局面,许多城市和地区的主要污染物排放量超过环境容量。
2012年城市生活垃圾清运量1.7亿吨,比2011年增加4.2%;城镇生活污水排放量462.7亿吨(见表1),比2011年增加8.1%,占全国废水排放总量的67.6%。
预测到2030年,中国城市垃圾年产总量将达到4.09亿吨,城市废水、垃圾总量增速堪比当前国家GDP增长速度。
而城市空气污染问题,根据国家统计年鉴显示的31个主要城市2012年主要废气污染物排放统计数据,这些城市年均二氧化硫排放11.19万吨,氧氮化物14.36万吨,烟尘5.28万吨。
而同年北京的上述三种废弃污染物排放分别为9.38万吨、17.75万吨和6.68万吨,PM10年均值每立方109微克, 2013年北京PM2.5年均值是每立方90微克。
根据2012年国家颁布的空气质量新标准,PM2.5年均值达到每立方米35微克以下才算二级良好水平。
在全球化、信息化的今天,中国如何在新型城镇化建设中解决上述影响城市发展的能源问题,如何优化能源结构、提高能源效率、充分利用可再生能源,能源互联网是未来能源生产和利用模式方展方向,是解决未来可再生能源大规模有效利用的重要基础设施。
三、利用能源互联网,提高能源消费结构和效率能源互联网是美国学者杰里米·里夫金在《第三次工业革命:新经济模式如何改变世界》中提出的愿景。
他的书中提出了第三次工业革命,十九世纪蒸汽产生动力带动第一次工业革命,内燃机产生电力带动第二次工业革命,到了二十一世纪进入互联网时代,是否利用互联网形成新的一次工业和产业革命?2008年美国国家科学基金(NSF)项目未来可再生电力能源传输与管理系统中明确提出了能源互联网这一学术概念。
1.能源互联网定义界定。
能源互联网是一种构建在化20052006200720082009201020112012废水(亿吨)206.8231.2242.6262.0298.1324.3427.9462.7化学需氧量(万吨)653.6713.9703.6704.4696.9674.5938.8912.8氨氮(万吨)70.576.878.278.278.777.6147.7146.6生活垃圾(万吨)1557714841152151543815734158051639617081表1城镇生活源废水排放及主要污染物和生活垃圾清运量数据来源：中华人民共和国统计局统计年鉴和中华人民共和国环境保护部环境统计年报。
图2中国城市和农村人口人均直接生活用能量石能源和可再生能源发电,通过分布式能源采集和储存等装置,运用先进的电力电子技术、信息技术和智能能源管理技术,将多能源网络和信息互联网结合起来新型电网结构,实现能源和信息双向流动的交换与共享网络。
以可再生能源发电为基础,常规化石能源为重要补充对能源互联网络进行构建,通过云计算智能网管理系统实现实时、高速、双向的电力数据读取和可再生能源的接入。
该网络具有能源种类多样化、能源来源的区域分布广、多种类能源互联、能源网络共享、系统自愈功能、运行高效、绿色环保等特点。
2.能源互联网核心技术构成。
能源互联网由若干个能源局域网相互连接构成。
能源局域网由能源路由器、发电设备、储能设备、交直流负载组成,可并网工作,也可脱网独立运行。
能源路由器由固态变压器和智能能源控制系统组成;智能能源控制系统根据收集的能源局域网中发电设备,储能设备和负载等信息做出能量控制决策,然后将控制指令发送给固态变压器执行,即智能能源控制系统管理信息流,固态变压器控制能源流。
为保证能源互联网的可靠安全工作,能源局域网的上一级干线具有智能故障管理功能,提供能源互联网故障的实时检测,快速隔离等自愈功能。
3.能源互联网面临的技术挑战。
发展能源互联网需要技术跟进,现有技术面临更大的挑战。
首先,能源互联网系统中的多能源网络架构和云计算信息融合机制。
能源路由器是能源互联网实现的核心,但能源的路由比信息要复杂得多,如何对多种能源收集、储存和控制管理;其次,要实现能源互联网控制,电力电子技术是主要手段,根据居民用能的实际需求以指定电压和频率控制电力的传输是技术关键和难点,电力电子变压器比传统变压器效率高,但其容量和安全可靠性等方面是需要解决的关键问题;最后是分散协同式的能源控制管理,传统的能源管理系统和可再生能源管理最终在能源互联网的平台上通过云计算智能网实现统一的多种类能源生产、收集、储存和传输等信息实时采集、处理、分析与决策的产能用能,国家和企业对如何促使电网的智能化和信息化结合,信息能源基础设施的一体化发展,是互联网时代能源基础设施进行变革的新挑战。
