公共政策框架下的节能增效与信息技术应用
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六 能源增效背景下的信息技术应用路径

(一)人、技术、非物质化路径

(1)通过人的节能行为提高能源使用效率。提供尽可能多的途径,使企业或家庭用户实时获知能源使用信息,调整能源使用行为,减少能源浪费。这种形式的能效提高,主要是借助于信息技术实现信息搜集、处理的可视化,用仪器仪表显示能源消费情况,使企业或个人随时获知能源消费变动情况,从而引导他们科学合理地使用能源,减少能源消费。例如,用户可以观察安装在自家的智能电表,了解使用了多少电,并因此培养自己良好的节能行为。同样,对于一个组织或者社区,对能源使用进行定期的监督和测评,形成能源使用报告,提醒人们提高自己的节能意识。随时了解能源使用情况,从而改变人们的用能行为,全社会就可以形成节能风气和习惯,就会产生很高的经济效益和社会效益。

(2)通过信息技术提高能源使用效率,就是利用智能技术,对建筑、工业和交通领域的能源使用进行监测和优化。在工业和建筑领域,能源监测系统可以起到优化能源使用的作用,可以预测能源需求,而人类所做的工作则只需将程序编好,把硬件设备调试好就可以了,其他都可以交给机器来完成。例如,具有预测功能的建筑管理系统具有自动进行气象预测的功能,可以根据外界温度、风力、采光、湿度等情况,自动调节空调的运行时间和温度,调节每一间房屋的制冷负荷,预测出总的电量需求。借助传感器、监视器和其他控制系统的自动协调配合,实现最佳运转能效,这些工作如果换成由人来完成,则是非常低效的。

在交通领域,以技术为中心提高能源使用效率,有两个主要途径:第一个途径是在车辆系统内;第二个途径是车与车之间,或者车辆与交通基础设施之间。在车辆系统内安装传感器和控制器,可以实现最佳的燃油效率。例如,美国最近提出的“公司平均燃油经济性指南”(CAFE)通过电子控制和系统集成等多项措施,以达到提高车辆能源使用效率的目的。这些措施包括:发动机喷气时间与燃烧时间自动正时,以减少燃油损失;通过不断评估所有可能的齿轮选项,使发动机和(或)传输控制模拟连续可变的变速箱,从而让发动机运行效率达到最佳。关于车与车之间,及车与交通信息基础设施之间的信息通信,可以借助“智能交通系统”(通过信息和通信技术的应用),达到提高安全性、效率和可靠性的目标。智能交通系统的其他核心技术还包括全球定位系统、无线通信、传感器。在未来,车辆之间以及车辆与路边的通信基础设施之间可以相互传递信息,司机可以根据获取的实时信息调整行驶速度,以及与其他车辆之间的距离,避免撞车以及交通拥堵等现象的发生。举例来说,“车辆等距离列队行驶”是一个新开发的软件系统,能提高车辆行驶安全和能效。“车辆等距离列队行驶”借助信息和通信技术,如无线电通信系统、雷达和磁铁,可以自动控制车辆之间的速度和车距。例如,一组密集排列行驶的军用车辆,利用“车辆等距离列队行驶”,可以使车与车之间自动保持车距6.4米。目前,“车辆等距离列队行驶”仍处于研发阶段,其作用是可以使密集排列行驶的车辆自动保持车距,节约能源,优化交通。由于可以减少空气阻力、提高燃油的性能,因而可以避免交通挤塞。

在发电领域,建设智能的现代化电网的目标是系统操作员、用电家庭可以随时掌握电力流和系统状态的详细信息,电网具备精确控制输配电的能力,可以给用户提供高品质、高可靠性的电能。

(3)推行“非物质化”行为方式,减低能源消耗量。例如,借助信息通信设备,采用电话会议或视频电话的方式,代替现场开会形式;或者用远程办公代替到办公室办公。这些能效提高方式可以被称为“替代”行为方式或“非物质化”行为方式。它与传统的工作方式或开会形式相比,在完成相同目标和任务的前提下,可以耗费较少的能源。

远程办公,又称工作转移,可以减少上下班出行的车辆数量,从而节省能源,缓解高峰时段的交通堵塞情况。电话会议或视频会议,不但可以节省差旅费和节约旅行能耗,对于组织机构而言,还可以在突发事件来临时,迅速传达有关领导的指示,统一指挥调度,快速处理突发事件。

(二)从行业角度出发,实现能源效率提高的路径

根据各行业的能源消费情况,确定重点提高能源使用效率的行业,这样才能根据能耗的情况,最大限度地发挥信息技术的优势,确定重点提高能源使用效率的领域。从世界能源消费的情况看,总量在不断增长,2010年全球一次能源消费总量是120亿吨标准油,同比增长了5.6%,是1973年以来增长最快的一年,其中中国增长了11.9%,远高于世界平均水平,超过美国成为世界最大的能源消费国。全球石油消费量增长是3.1%,其中经济合作与发展组织成员的石油消费量增长了0.9%。也就是说,发达国家石油消费这些年来几乎没有增长。而非经济合作与发展组织成员则增长了5.5%,其中中国增长了10.4%。

据统计,在2002年人类活动的总排放量中,24%来自电力部门,23%来自工业部门,17%来自农业和废弃物管理,14%来自土地使用,14%来自交通运输,8%来自建筑业。另据国际能源机构(IEA)2008年发布的报告(Worldwide Trends in Energy Use and Efficiency: Key Insights from IEA Indicator Analysis)显示:2005年,制造业占终端能耗的33%,交通运输占26%,家庭占29%,其余是其他服务和建筑,占12%。

根据以上分析可以看出,电力、交通、建筑、家庭、工业等领域是需要重点节能的领域。根据中国能耗消费情况,需要通过建设智能电网、智能交通、智能建筑,以及推行远程办公和虚拟会议,全面提高能源使用效率。