全球能源互聯(lián)網(wǎng)落實(shí)，需要科學(xué)家、工程師與政治家們的協(xié)作，也需要社會(huì)公眾的認(rèn)可與支持，這也是我之前一直強(qiáng)調(diào)的，我們一定要解放思想，要站在全球視角統(tǒng)籌考慮相關(guān)問(wèn)題。
全球能源優(yōu)化配置這個(gè)問(wèn)題越來(lái)越迫切
能源是影響全球與地方可持續(xù)發(fā)展的核心問(wèn)題之一。我們必須注意到，自工業(yè)革命以來(lái)，能源不但是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)也是環(huán)境污染物的主要來(lái)源。
近三百年來(lái)，世界能源消耗量激增，受制于現(xiàn)狀能源結(jié)構(gòu)和技術(shù)水平，能源結(jié)構(gòu)以化石能源為主，主要包括煤、油、氣等，超過(guò)全球一次能源消耗總量的70%以上，而水電及風(fēng)電等可再生能源消耗比例僅占10%左右。這種不合理的能源結(jié)構(gòu)，造成了今天的氣候變化和空氣污染等。全球可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)離不開(kāi)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化配置，必須使能源消費(fèi)從以煤、石油、天然氣為主，逐漸向風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源轉(zhuǎn)變。
而風(fēng)能、太陽(yáng)能等清潔能源的高效利用，一定要站在全球的視野，在全球范圍內(nèi)優(yōu)化配置。為什么？一是氣候變化問(wèn)題，不是一個(gè)國(guó)家、一個(gè)地區(qū)的問(wèn)題，是全球的問(wèn)題，解決這個(gè)問(wèn)題就需要突破地區(qū)的局限。二是清潔能源的地域分布具有明顯的空間差異性，但在時(shí)間尺度上卻又具有互補(bǔ)性。例如，對(duì)于優(yōu)質(zhì)的太陽(yáng)能和風(fēng)能資源比較集中的地區(qū)，應(yīng)在全球協(xié)作下提高能源大范圍配置的能力，進(jìn)而利用好時(shí)間差實(shí)現(xiàn)全球用電的峰谷調(diào)配。
如今，全球能源優(yōu)化配置這個(gè)問(wèn)題越來(lái)越迫切。當(dāng)前全球重大挑戰(zhàn)包含氣候變化、能源革命、信息安全、快速城鎮(zhèn)化、人口老齡化等，而其中氣候變化和能源可持續(xù)，是重中之重，對(duì)其他問(wèn)題具有交互影響，因此迫切需要能源互聯(lián)網(wǎng)。打個(gè)比方，從能源生產(chǎn)方來(lái)說(shuō)，應(yīng)用越來(lái)越廣泛的風(fēng)能、太陽(yáng)能是隨機(jī)性與地區(qū)性的；從需求側(cè)來(lái)說(shuō)，隨著新能源汽車的普及，家家戶戶等不同消費(fèi)者在什么時(shí)候什么地方充電，也具有隨機(jī)性。對(duì)于能源互聯(lián)網(wǎng)而言，其核心意義之一，即為不確定性的供給側(cè)與具有隨機(jī)性的消費(fèi)側(cè)之間，搭建可持續(xù)的橋梁。
通過(guò)能源全球互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)能源的優(yōu)化配置，具有多重潛在利益。一是環(huán)保效益，促進(jìn)清潔能源的全球化共享，提升應(yīng)對(duì)氣候變化與環(huán)境污染的能力；二是經(jīng)濟(jì)效益，低成本電力輸送到發(fā)電成本較高的地區(qū)，降低能源生產(chǎn)與消費(fèi)成本；三是社會(huì)效益，全球能源互聯(lián)可以提高能源可靠性，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)全球化均衡發(fā)展，改善民生；四是政治效益，降低資源匱乏國(guó)家能源對(duì)外依存度，保障國(guó)家的能源安全。
建設(shè)全球能源互聯(lián)網(wǎng)，一定要解決兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，一個(gè)是了解能源和信息的交互關(guān)系，另外一個(gè)是創(chuàng)新儲(chǔ)能系統(tǒng)
為什么要了解能源和信息的交互關(guān)系？有人說(shuō)，第三次工業(yè)革命就是3D打印機(jī)，也有人說(shuō)是先進(jìn)機(jī)械制造。但我個(gè)人認(rèn)為，這些都是導(dǎo)火線，不是核心。我認(rèn)為，無(wú)論是哪次工業(yè)革命，其核心都是能源和信息。
這個(gè)道理很簡(jiǎn)單：人類生活水平的提高需要能源作為基礎(chǔ)支撐，而想要更有效地利用能源，就需要信息進(jìn)行優(yōu)化配置。
回顧前兩次工業(yè)革命，第一次工業(yè)革命瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)，英國(guó)搶占機(jī)遇。能源從木材轉(zhuǎn)向煤炭，煤炭成為全球能源的主流，而信息發(fā)展的代表則是電報(bào)。第二次工業(yè)革命是電氣化，發(fā)生在美國(guó)，能源主流從煤炭轉(zhuǎn)向石油，而信息載體的創(chuàng)新則是電視。
第三次工業(yè)革命就是走向新能源，從本質(zhì)上改變以化石能源為主的消耗結(jié)構(gòu)，就必須依賴全球能源互聯(lián)網(wǎng)，其信息載體則是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)。能源和信息的結(jié)合，也是全球能源互聯(lián)網(wǎng)一定要解決的問(wèn)題。
信息技術(shù)最大的進(jìn)步，就是優(yōu)化配置的能力更強(qiáng)。以前電話機(jī)只能聽(tīng)到聲音，電報(bào)機(jī)只能看到文字，而如今，一個(gè)小小的手機(jī)通過(guò)開(kāi)放的操作系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)打電話、發(fā)信息、視頻通話乃至移動(dòng)辦公等集成與融合，同步呈現(xiàn)語(yǔ)言、文字、視頻等各種信息。這就是最大的優(yōu)化配置。
能源也需要類似的優(yōu)化配置。電、熱、氣等都是能源，如何將這些電、熱、氣一般化、數(shù)字化，進(jìn)而開(kāi)發(fā)能源操作系統(tǒng)，是我們迫切需要占領(lǐng)的技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域。例如，在新能源汽車中，如何開(kāi)發(fā)能源操作系統(tǒng)，從單點(diǎn)動(dòng)力控制，到多點(diǎn)動(dòng)力聯(lián)通，到多點(diǎn)能量聯(lián)通，到多點(diǎn)能源服務(wù)，到嵌入式計(jì)算機(jī)，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)計(jì)算？這個(gè)問(wèn)題的難度比信息系統(tǒng)大，因?yàn)槟茉吹牡赜蛐?、隨機(jī)性，消費(fèi)的隨機(jī)性等，但這個(gè)方向是應(yīng)該要堅(jiān)持的。在實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)計(jì)算時(shí)，還要請(qǐng)注意網(wǎng)路的高度安全性和可靠性。
破解新能源隨機(jī)性特征、解決新型負(fù)荷如電動(dòng)汽車的隨機(jī)性、提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，都需要儲(chǔ)能裝置。除了傳統(tǒng)的儲(chǔ)能裝置，諸如儲(chǔ)水能電站、化學(xué)電池、機(jī)械飛輪等，我們要探索與研發(fā)新型儲(chǔ)能裝置。創(chuàng)新型的儲(chǔ)能裝置應(yīng)具有高能量密度、高功率密度、長(zhǎng)壽命、安全環(huán)保、經(jīng)濟(jì)可靠等基本特點(diǎn)。要探索新型材料，甚至考慮探索物理量子電池等。
在追求解決解決方案的過(guò)程中，我們一定要解放思想，切實(shí)破解難題，那具體應(yīng)該怎么做呢？我認(rèn)為：
一是發(fā)揚(yáng)易經(jīng)的思想，在變化中解析道理。如果我們只看到黑就是黑，白就是白，那只是機(jī)械地一成不變地的固執(zhí)思維。但易經(jīng)的太極圖示顯示，黑白的分界線是彎曲的曲線，而且黑中有白，白中有黑，這就是辯證的思想，就是價(jià)值共生的思想。易經(jīng)的思想核心是辯證的思想，全局的思想，對(duì)立統(tǒng)一的思想，講究變化的規(guī)律性，以及變化發(fā)展中的平衡。全球能源互聯(lián)建設(shè)，也有要有整體的辯證的思想，跨越時(shí)間與空間的約束，例如，若干年后，將遙遠(yuǎn)的非洲太陽(yáng)能送到我的家庭，供我使用。
二是運(yùn)用文藝復(fù)興啟示。我們應(yīng)該注意到，文藝復(fù)興的深層表現(xiàn)不僅是繪畫(huà)藝術(shù)，而是解放思想。文藝復(fù)興式的科學(xué)家和工程師的特征是思考全球而非局限于某些事物。科學(xué)家主要解答為什么，工程師則解答怎么做，因此，第三次工業(yè)革命需要科學(xué)家和工程師的共同協(xié)作，基于全球的視野，不但要解答為什么，還要解答怎么做。
總的來(lái)說(shuō)，我們需要運(yùn)用全球視角、天人合一思維、環(huán)形思考（全局）、閉環(huán)思維（聽(tīng)其反饋）等方式，推動(dòng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。
◎ 第一次工業(yè)革命，英國(guó)搶占機(jī)遇。第二次工業(yè)革命，美國(guó)占主導(dǎo)地位。第三次工業(yè)革命，中國(guó)應(yīng)該抓住歷史機(jī)遇，占領(lǐng)制高點(diǎn)。為什么這么說(shuō)？作為全球最大的發(fā)展中國(guó)家與全球第二大經(jīng)濟(jì)體，全球重大挑戰(zhàn)的主戰(zhàn)場(chǎng)都與中國(guó)息息相關(guān)，尤其是在應(yīng)對(duì)氣候變化、可持續(xù)能源、清潔水、快速城鎮(zhèn)化等等。
◎ 如果說(shuō)主戰(zhàn)場(chǎng)在中國(guó)，中國(guó)為什么不能成為工業(yè)革命的主導(dǎo)力量和先進(jìn)地區(qū)？為什么不能產(chǎn)生一流的科學(xué)家、一流的工程師、一流的企業(yè)家、一流的企業(yè)？
◎ 目前，就全球而言，高端人才還聚集在歐美，所以我在不同場(chǎng)合都一直呼吁：我們必須有更強(qiáng)的使命感，我們的科學(xué)家、工程師、企業(yè)家應(yīng)該努力協(xié)作！我們要深刻理解在第三次工業(yè)革命中能源與信息的交互關(guān)系，時(shí)不我待地?fù)屨嫉谌喂I(yè)革命的制高點(diǎn)。
◎ 通過(guò)比較研究全世界電力公司的規(guī)模實(shí)力，國(guó)家電網(wǎng)公司不但在中國(guó)，在全世界都是舉足輕重的，尤其是國(guó)家電網(wǎng)公司提出全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，這個(gè)觀點(diǎn)是非常正確的。國(guó)家電網(wǎng)在全球能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略規(guī)劃、跨國(guó)電網(wǎng)互聯(lián)互通項(xiàng)目開(kāi)發(fā)等方面已經(jīng)邁出了可喜的一步，我相信，國(guó)家電網(wǎng)公司利用積累的經(jīng)驗(yàn)，無(wú)論是在創(chuàng)建堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)，還是在處理能源和信息關(guān)系，以及找到更好的儲(chǔ)能技術(shù)方面，都能做出貢獻(xiàn)，起到引領(lǐng)作用。
◎ 我需要提醒的是，建設(shè)堅(jiān)強(qiáng)智能的電網(wǎng)，還可以同時(shí)尋求其他道路方案，比如，研發(fā)利用中溫超導(dǎo)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離輸電、成本降低、環(huán)境友好等綜合效益。
推動(dòng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，一定要發(fā)動(dòng)群眾，讓全世界的人明白，全球互聯(lián)網(wǎng)的效益，包括上面我說(shuō)過(guò)的經(jīng)濟(jì)效益、政治效益、民生效益，以及環(huán)保效益。
發(fā)動(dòng)群眾，最關(guān)鍵的是多多發(fā)動(dòng)科學(xué)家。因?yàn)?，解決全球能源互聯(lián)問(wèn)題，不完全是技術(shù)問(wèn)題，還有政治阻力等相關(guān)因素。怎么說(shuō)服政治家？怎樣解決世界利益和本國(guó)利益的矛盾？這就需要發(fā)動(dòng)全世界的科學(xué)家，讓科學(xué)家們講道理、擺事實(shí)，說(shuō)服政治家，逐步取得共識(shí)，進(jìn)而形成共同行動(dòng)。
全球能源互聯(lián)網(wǎng)落實(shí)，需要科學(xué)家、工程師與政治家們的協(xié)作，也需要社會(huì)公眾的認(rèn)可與支持，這也是我之前一直強(qiáng)調(diào)的，我們一定要解放思想，要站在全球視角統(tǒng)籌考慮相關(guān)問(wèn)題。
諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者卡羅·魯比亞是我的好朋友，我們?cè)谥袊?guó)共同創(chuàng)建了可持續(xù)能源研究院，從3月上旬開(kāi)始，我們?cè)谌蛘衅甘紫茖W(xué)家，共同討論與研究低排放或近零排放的新能源系統(tǒng)；長(zhǎng)距離、高效率、低損耗、低成本的輸電方式；以及新型儲(chǔ)能技術(shù)等。
我的另外一個(gè)朋友克拉克·蓋林思，是美國(guó)工程院院士，他十分認(rèn)同建設(shè)全球超級(jí)電網(wǎng)的理念，并已經(jīng)開(kāi)展了一些相關(guān)研究。他們就主張擺脫嚴(yán)重依賴化石能源為主、低效的、互相隔離的電網(wǎng)，將各地區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)，形成一個(gè)全球性的超級(jí)電網(wǎng)。克拉克·蓋林思還應(yīng)我的邀請(qǐng)，成為全球能源互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)分論壇的共同主持人，與各國(guó)科學(xué)家們一同探討全球能源互聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)。
陳清泉：著名的電機(jī)、電力驅(qū)動(dòng)和電動(dòng)車專家，中國(guó)工程院院士、香港工程科學(xué)院院士、英國(guó)皇家工程院院士、匈牙利工程院榮譽(yù)院士、烏克蘭工程科學(xué)院院士、劍橋大學(xué)丘吉爾學(xué)院院士，世界電動(dòng)車協(xié)會(huì)的創(chuàng)辦人及輪值主席。提出電動(dòng)車研究核心和總體指導(dǎo)思想，將汽車技術(shù)、電機(jī)技術(shù)、電力驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)、信息網(wǎng)路技術(shù)等有機(jī)結(jié)合起來(lái)，為現(xiàn)代電動(dòng)車學(xué)奠定了基礎(chǔ)，使這一新興交叉學(xué)科從理論到實(shí)踐形成了一個(gè)完整的體系，多次獲得國(guó)際性科技杰出成就獎(jiǎng)。
