引言
想象一下，在不久的將來(lái)，地球?qū)碛幸粋€(gè)完全不同的能源系統(tǒng)，一個(gè)敏捷、智能、分布式、靈活、自組織、可傳感和可持續(xù)的能源系統(tǒng)。例如，未來(lái)智慧能源系統(tǒng)按照互聯(lián)網(wǎng)的工作方式進(jìn)行搭建和管理，互聯(lián)網(wǎng)的功能建立在高度靈活和分布式網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上，這些網(wǎng)絡(luò)共同工作，優(yōu)化了系統(tǒng)的性能和信息資源的獲取。網(wǎng)絡(luò)可以自我修復(fù)、愈合和啟用，機(jī)器與機(jī)器之間通過(guò)相互溝通來(lái)優(yōu)化性能、功率和連接性，傳遞我們的購(gòu)物、通信、媒體、金融和醫(yī)療健康的信息流。
而一系列混合的顛覆性創(chuàng)新，比如用于存儲(chǔ)的納米技術(shù)、用于管理復(fù)雜能量計(jì)算的認(rèn)知計(jì)算機(jī)、優(yōu)化了能源交通的傳感器以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，共同協(xié)作促進(jìn)了智能電網(wǎng)的發(fā)展。這是一條通往可持續(xù)世界的未來(lái)智慧道路。如果網(wǎng)絡(luò)的一部分發(fā)生了故障，網(wǎng)絡(luò)會(huì)感知到這一點(diǎn)，并尋找另一條分發(fā)路徑。把互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)成分布式網(wǎng)絡(luò)，含有越來(lái)越智能的共同協(xié)作的各種系統(tǒng)，這是互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的核心。
這一點(diǎn)不僅驅(qū)動(dòng)著網(wǎng)絡(luò)傳輸，同時(shí)攜帶著無(wú)數(shù)的語(yǔ)音呼叫、數(shù)據(jù)和視頻。這就是能源的未來(lái)——智能電網(wǎng)異常敏捷，連接各種不同的能源資源，包括傳統(tǒng)的化石能源和可再生能源。智能電網(wǎng)足夠智能，能夠?qū)崟r(shí)感知何時(shí)何地最具成本效益，自動(dòng)識(shí)別豐富的能源儲(chǔ)備，并將其傳輸給幾十億能源消費(fèi)者。正如互聯(lián)網(wǎng)從一臺(tái)計(jì)算機(jī)開(kāi)始，以指數(shù)方式發(fā)展成一個(gè)規(guī)模龐大、分布式的全球協(xié)作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)般，全球智能電網(wǎng)也將如此。
智能電網(wǎng)是指人們使用計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制、計(jì)算機(jī)和通信自動(dòng)化，構(gòu)建21世紀(jì)電力輸送系統(tǒng)的一整套技術(shù)。雙向通信技術(shù)和已在其他行業(yè)中應(yīng)用多年的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)讓智能電網(wǎng)成為可能。它們開(kāi)始被應(yīng)用于電力網(wǎng)絡(luò)，從發(fā)電廠到太陽(yáng)能陣列和風(fēng)電場(chǎng)，直接面向家庭和企業(yè)的電力消費(fèi)者。一個(gè)偉大的想法是將消費(fèi)者和商業(yè)能源生產(chǎn)同各種能源連接——可再生能源、綠色能源、核聚變能源、電能和化石資源，形成對(duì)能源供應(yīng)鏈供需兩端的全能源系統(tǒng)觀。
這種智能電網(wǎng)將通過(guò)創(chuàng)造一個(gè)更高效、透明和高產(chǎn)、能夠“學(xué)習(xí)”和“進(jìn)化”的能源架構(gòu)，在21～22世紀(jì)發(fā)起一場(chǎng)能源革命。智能電網(wǎng)可以對(duì)數(shù)十億人的行為大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)能源需求是什么、在哪里，然后預(yù)測(cè)他們需要在何時(shí)何地使用什么樣的能源來(lái)從事生產(chǎn)生活，但這需要我們?nèi)?chuàng)建。在2025年，智能電網(wǎng)將與云計(jì)算、分析和能源大數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。
智能電網(wǎng)的這一新未來(lái)將實(shí)現(xiàn)城市到城市、家庭到家庭、企業(yè)到企業(yè)和國(guó)家到國(guó)家之間的能源交易、商貿(mào)和交換，優(yōu)化市場(chǎng)價(jià)格和獲取各種能源資源，形成一個(gè)更有效的能源系統(tǒng)。然后，當(dāng)智能機(jī)器、人工智能通過(guò)創(chuàng)造自組織能力增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)性能時(shí)，我們將迎來(lái)一個(gè)進(jìn)化型網(wǎng)絡(luò)，用以管理本地、區(qū)域、國(guó)家和全球能源。當(dāng)進(jìn)化型網(wǎng)絡(luò)開(kāi)始超越當(dāng)今計(jì)算機(jī)甚至人類的處理能力時(shí)，我們將實(shí)現(xiàn)全球能源管理的終極目標(biāo)。這個(gè)未來(lái)已經(jīng)離我們不遠(yuǎn)了。
你可能會(huì)問(wèn)：為什么我們今天沒(méi)有建立這個(gè)系統(tǒng)？這樣問(wèn)當(dāng)然是有道理的，如果我們可以用這個(gè)模型建立互聯(lián)網(wǎng)，為什么不能建立能源系統(tǒng)？鑒于更多的需求和更貴的能源成本，世界需要更高效的能源。答案是，今天之所以還沒(méi)有一個(gè)這樣的系統(tǒng)來(lái)管理地球上的能源，是因?yàn)樗鼪](méi)有被充分地規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建造出來(lái)。在不久的將來(lái)，這個(gè)智能能源網(wǎng)將是開(kāi)發(fā)、傳輸和分配地球能源的“看門人”。
今天，世界上大部分國(guó)家和地區(qū)的能源網(wǎng)都已過(guò)時(shí)，這一上個(gè)時(shí)代遺留下來(lái)的“爛攤子”它們并不是按照互聯(lián)網(wǎng)的模式來(lái)設(shè)計(jì)的。這種古老、緩慢而效率低下的能源系統(tǒng)并沒(méi)有做到性能或成本效益的統(tǒng)一。我們今天所浪費(fèi)和低效使用的能源，如果節(jié)省下來(lái)，夠你的城市亮上幾十年。全球能源網(wǎng)絡(luò)建立在一個(gè)19世紀(jì)的模型之上，是基于機(jī)械和工業(yè)模型而不是信息模型開(kāi)發(fā)的。
如果互聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的地球通信革命在不到10年內(nèi)就實(shí)現(xiàn)了，那么為什么能源做不到？所以，我們可以推測(cè)，用于解決能源問(wèn)題的更好的技術(shù)和創(chuàng)新即將到來(lái)。我們需要做的正是變得更智慧，知道如何利用和轉(zhuǎn)換這些其他可再生能源，為我們所用。好消息是，人類具有將物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能量的成功歷史。我們就是這樣成功轉(zhuǎn)化了石油、天然氣、蒸汽和水，因此我們可以開(kāi)發(fā)工具、創(chuàng)新和技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)其他天然能源的轉(zhuǎn)化。關(guān)于未來(lái)的地球能源故事，現(xiàn)在唯一缺失的就是發(fā)明正確的創(chuàng)新來(lái)開(kāi)采可再生和可持續(xù)的能源。
當(dāng)我們致力于解決這一全球性的大挑戰(zhàn)的，傳統(tǒng)能源——主要是礦物燃料，仍將在至少20～40年內(nèi)繼續(xù)作為能源結(jié)構(gòu)的一部分，無(wú)論我們喜不喜歡。但每過(guò)一年，我們都距離2030年更近一步，距離大量有助于下一代能源的創(chuàng)新更近一步。到2030年，若我們擁有了未來(lái)智慧，能源結(jié)構(gòu)將發(fā)生逆轉(zhuǎn)，我們對(duì)可再生能源的使用將超過(guò)化石能源。每個(gè)國(guó)家、組織特別是每個(gè)企業(yè)家都應(yīng)該努力建設(shè)可持續(xù)未來(lái)，我們做得到，當(dāng)然，我們也必須做到。
未來(lái)的需求驅(qū)動(dòng)因素，如人口增長(zhǎng)、昂貴的能源、化石燃料對(duì)公眾健康以及環(huán)境的影響，都足以構(gòu)成我們關(guān)注可再生能源的理由。世界能源形勢(shì)不確定有風(fēng)險(xiǎn)、浪費(fèi)、碳依賴，這些術(shù)語(yǔ)描述了當(dāng)今世界的能源形勢(shì)。人類文明在利用能源方面一直不夠智慧且不顧未來(lái)。我們把能源從土地或海洋里開(kāi)采出來(lái)，破壞風(fēng)景以攫取煤炭，燃燒石油為我們的汽車和城市提供動(dòng)力，在這個(gè)過(guò)程中，引起了氣候變化、污染。因此，現(xiàn)在到了該為未來(lái)打算的時(shí)候了。
目前我們必須摒棄對(duì)變革毫無(wú)道理的抵制，因?yàn)檫@種抵制心理也維持不了多久了。“輕松能源”代表了過(guò)去的100年，用技術(shù)勘探、挖掘和利用這種能源，都很容易，它不需要多么先進(jìn)的創(chuàng)新。“輕松能源”不是個(gè)智慧的戰(zhàn)略，它危險(xiǎn)、高污染、代價(jià)昂貴，最重要的是不可再生。一旦我們把這種能源開(kāi)采或挖掘出來(lái)，我們的工作就結(jié)束了，而它也就消失了。其實(shí)有更多可再生的智慧能源供我們選擇，而且儲(chǔ)量豐富、成本低廉、沒(méi)有污染。
但智慧能源的產(chǎn)出是不可與輕松能源相比的，而且要利用智能能源，必須要有先進(jìn)的技術(shù)創(chuàng)新。我們已經(jīng)離創(chuàng)新十分接近了。可控核聚變和月球開(kāi)采可能還很遙遠(yuǎn)，但建設(shè)電網(wǎng)、開(kāi)發(fā)高產(chǎn)能的可再生能源，無(wú)論是在地球上還是在太空，都是未來(lái)能源的應(yīng)有之義。總之，智能能源正在快速發(fā)展。你需要時(shí)刻提醒自己，我們世界的一切都基于能源，沒(méi)有能源一切都無(wú)法進(jìn)行。
我們生活的方方面面，從健康到工作，從創(chuàng)造力到戰(zhàn)爭(zhēng)，從創(chuàng)新到自然，甚至我們的生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和DNA都依賴于能源。沒(méi)有能源，無(wú)人能夠生還或者持續(xù)發(fā)展，不管是人、社會(huì)，還是行星。擁有充足、廉價(jià)且豐富的能源對(duì)地球的今天和未來(lái)的生命都至關(guān)重要。我們需要更多的能源為數(shù)十億人創(chuàng)造一個(gè)可持續(xù)的未來(lái)。這并非權(quán)宜之計(jì)。作為一種文明，我們必須把這件事做好，因?yàn)樗鼘?duì)我們?cè)诘厍蛏系奈磥?lái)生存產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
擁有充足的能源，我們就是一個(gè)欣欣向榮的文明，否則，就會(huì)引發(fā)沖突、壓力和更差的生活質(zhì)量。這意味著，為了預(yù)測(cè)未來(lái)，為了擁有一個(gè)可持續(xù)的未來(lái)（我將其定義為一個(gè)生活體面、安全、高效并充滿希望的未來(lái)），我們需要獲得更多能量來(lái)滿足市場(chǎng)不斷增長(zhǎng)的需求。一直以來(lái)，我們使用的能源，主要是化石燃料，已變得越來(lái)越稀缺，成本高昂，而且對(duì)氣候的影響程度到了威脅人類生存的水平。
結(jié)語(yǔ)
事實(shí)上，一個(gè)先進(jìn)的文明不會(huì)像我們的文明那樣破壞其自然資源，如空氣、水和氣候。如果開(kāi)采和使用不可再生能源會(huì)對(duì)人類健康產(chǎn)生負(fù)面影響的話（而它確實(shí)如此），先進(jìn)的文明是不會(huì)去做的。這不是未來(lái)智慧。這種情況是不可長(zhǎng)期持續(xù)的，如果不及早糾正，可能會(huì)帶來(lái)毀滅性的影響，我們應(yīng)該得到這樣的預(yù)測(cè)。
