第二代能源系統(tǒng)解讀信息時(shí)代理工論文
人類文明的階段是以工具為標(biāo)志的。
石器時(shí)代--當(dāng)石器的出現(xiàn)，提高了原始人類狩獵的效率，正是由于狩獵效率的提高，改變了原始人類的飲食結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)懾入量的增加,才使我們的大腦容量不斷的擴(kuò)大；
農(nóng)耕時(shí)代--鐵器的出現(xiàn)，提高了農(nóng)業(yè)耕種效率，農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)的增加帶來了人類的農(nóng)耕文明，為人口的不斷增加，社會(huì)的進(jìn)一步分工，城市的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)；
工業(yè)時(shí)代--動(dòng)力機(jī)的出現(xiàn)，將人類帶入的工業(yè)文明，使各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的效率都得到了大幅度地提高；
信息時(shí)代--今天，以因特網(wǎng)為標(biāo)志的信息時(shí)代的到來，它將如何提高我們生產(chǎn)率的效率？如何改變我們未來的生活？
其實(shí)，人類的各個(gè)文明階段盡管是以工具為標(biāo)志，但深層的原因卻與能源有著極其深刻的因果關(guān)系。如果原始人類沒有發(fā)現(xiàn)經(jīng)火燒烤過的肉更加合口和易于消化，人類為什么要去狩獵？如果沒有狩獵的需求，就很難說會(huì)有石器時(shí)代的出現(xiàn)；如果沒有發(fā)現(xiàn)木炭可以達(dá)到更高的燃燒溫度，以至能夠進(jìn)行金屬的冶煉，就不可能有大量廉價(jià)的鐵器為我們創(chuàng)造農(nóng)耕文明；蒸汽機(jī)本身就是一個(gè)能源轉(zhuǎn)換工具，它是基于人類對(duì)化石能源的利用，同時(shí)它的發(fā)明也是人類對(duì)能源利用認(rèn)識(shí)的不斷深入。那么信息時(shí)代與能源將有何種關(guān)聯(lián)？將為我們的能源行業(yè)帶來什么樣的變化？
那斯達(dá)克網(wǎng)絡(luò)股的全軍敗北，所謂新經(jīng)濟(jì)泡沫的破滅并非說明信息時(shí)代是一個(gè)泡沫，它正是人類進(jìn)入信息時(shí)代在認(rèn)識(shí)上的一次升級(jí)。那些由計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通訊專家們創(chuàng)造的所謂信息文明的新經(jīng)濟(jì)，似乎要建立一個(gè)全新的時(shí)代，甚至提出一切歸零的幼稚理念，正由于這種對(duì)傳統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)和模式的認(rèn)識(shí)匱乏，使他們只能停留在虛擬現(xiàn)實(shí)之中，他們創(chuàng)造的泡沫的破滅也就成為必然，但這并不意味著信息文明本身將會(huì)向他們的泡沫一樣破滅。盡管人類的文明是以工具為標(biāo)志的，但每個(gè)偉大的發(fā)明的出現(xiàn)，首先是提高原先生產(chǎn)方式和生產(chǎn)形態(tài)的效率，隨后才能在原有基礎(chǔ)上創(chuàng)造新的生產(chǎn)工具、方式和形態(tài)。如果它是憑空創(chuàng)造出來的，就必然成為泡沫。在石器時(shí)代之前，人類并非沒有狩獵行為，僅僅是效率低下而已。鐵器出現(xiàn)之前，人類也在耕種，在我國不是發(fā)現(xiàn)過石鏟之類的農(nóng)業(yè)耕種工具嗎？美洲的瑪雅人也曾創(chuàng)造過一個(gè)沒有鐵器的玉米文明。蒸汽機(jī)代替的是馬車、牛犁、水利磨房和帆船等，也僅僅是提高了傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的效率，隨后才出現(xiàn)飛機(jī)、潛水艇、電力、原子能、信息技術(shù)等新的生產(chǎn)工具、方式和形態(tài)。那么，在信息時(shí)代也應(yīng)毫無例外，在其出現(xiàn)之初所有核心技術(shù)的作用將是提高傳統(tǒng)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等生產(chǎn)方式的效率，何況信息本身就是一種輔助性的生產(chǎn)工具。從能源的角度看，信息時(shí)代將如何提高其效率？
現(xiàn)行能源系統(tǒng)的問題
要搞清信息時(shí)代將如何提高能源系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，能源將如何解釋信息時(shí)代，就必須首先研究我們目前的能源系統(tǒng)的問題。
能源如果能夠被稱之為一個(gè)系統(tǒng)，應(yīng)該說還是從工業(yè)時(shí)代來臨之后逐步建立起的。能源作為一個(gè)系統(tǒng)，它包含的范圍極為廣泛，但系統(tǒng)的核心主要是一次能源與二次能源與市場(chǎng)需求之間的結(jié)合部的關(guān)系，例如；煤炭--電力--用電設(shè)備和油氣資源--動(dòng)力燃料--動(dòng)力設(shè)備等。
現(xiàn)有的能源系統(tǒng)主要是以化石燃料構(gòu)成的，核心是煤、石油和少量的天然氣、以及核能。
煤炭：目前，人類是將最好的煤炭資源作為能源的燃料，不僅需要質(zhì)量好，還需要儲(chǔ)量必須上規(guī)模。這種既有規(guī)模，又有質(zhì)量的煤，對(duì)于中國而言，僅僅還能維持90余年，而那些沒有開采價(jià)值的薄煤層資源，小煤礦資源，以及開采后廢棄礦井中的煤炭、煤泥、煤矸石資源在中國卻是一個(gè)巨大的有待利用的資源。煤炭生產(chǎn)的污染是巨大的，開采和加工煤炭還會(huì)浪費(fèi)大量水資源，礦區(qū)地址塌陷和洗煤、選煤后的廢棄物，造成土地的浪費(fèi)和環(huán)境生態(tài)的惡化。
石油：我國的人均石油資源非常匱乏，不到世界平均水平的一半，僅夠維持20 余年。我國不得不從中東和北非大量進(jìn)口原油，國家最基本的能源安全都難以保障，所以美國軍方資助的蘭德公司稱：中國的能源安全是由美國保衛(wèi)的。這嚴(yán)重制肘了中國的持續(xù)發(fā)展，也增加了與發(fā)達(dá)國家和其它發(fā)展中國家的利益摩擦。
水電：大型水電設(shè)施的建設(shè)，對(duì)生態(tài)環(huán)境的干擾和破壞是巨大的，同時(shí)還帶來了一系列的安全隱患。
燃?xì)猓号c中國的煤炭資源情況十分相似，成規(guī)模的大型工業(yè)化天然氣田資源極為有限，那些小型的、分散的，被認(rèn)為是不具備工業(yè)開采價(jià)值的資源卻很多。此外，煤層氣資源、礦井瓦斯資源卻極為豐富，不僅沒有得到利用，而且基本放空，成為溫室氣體。同時(shí)在采煤生產(chǎn)中，不斷造成瓦斯爆炸，平均每年造千余名礦工喪命井下。
運(yùn)輸：為了使大型工業(yè)化的煤礦能夠得以利用，不得不投入巨額資金建設(shè)相應(yīng)的鐵路、公路、港口、運(yùn)輸船隊(duì)、車隊(duì)和運(yùn)河等設(shè)施。它占用了大量土地資源、浪費(fèi)了許多寶貴的液體燃料。
電源：由于工業(yè)時(shí)代“規(guī)模效益”的規(guī)則，電力系統(tǒng)提高生產(chǎn)效率就必須建設(shè)大型火力發(fā)電廠，采用300MW、600MW或者更大的機(jī)組。這些電源點(diǎn)不僅因?yàn)檫^于集中排放，導(dǎo)致嚴(yán)重污染了大氣環(huán)境，同時(shí)浪費(fèi)了大量土地、淡水等資源。
輸變電：大型火電廠由于排放污染和資源配置的限制，必須遠(yuǎn)離城市和用電負(fù)荷中心，面臨的直接問題就是如何將這樣大量的電能加以利用。輸變電需要建設(shè)大型升壓站，遠(yuǎn)程超高壓輸電線路，再從500kVA、220kVA、110kVA、35kVA、10kVA、1kVA、380V直到220V層層降壓進(jìn)入用戶。占用了大量土地建設(shè)輸電走廊和變電站，同時(shí)造成電磁污染，還存在著嚴(yán)重的安全問題和大量電能損耗。
調(diào)峰問題：為解決電力的大型工業(yè)化生產(chǎn)與用戶實(shí)際需求的不協(xié)調(diào)，必須建設(shè)大型抽水蓄能電站和燃?xì)廨啓C(jī)調(diào)峰電廠，由于這些設(shè)備利用周期極短，導(dǎo)致電價(jià)成本的攀升。燃?xì)庖彩峭瑯樱瑸檎{(diào)節(jié)燃?xì)獾募竟?jié)性不均衡，需要建設(shè)大型地下儲(chǔ)氣庫，需要用戶承擔(dān)地下的浪費(fèi)和脫硫、脫水、脫塵等再處理的成本，使用氣成本不斷攀升。
熱力：作為城市的功能設(shè)施或工業(yè)生產(chǎn)的工藝需要，為減少環(huán)境污染和資源代價(jià)，需要建設(shè)大型集中鍋爐房或熱電廠。同時(shí)需要建設(shè)大型蒸汽或高溫?zé)崴敓峁艿�，多�?jí)蒸汽--熱水或熱水--熱水交換站。投資大、熱損失也大。
制冷：隨著城市化進(jìn)程和人民生活品質(zhì)的提高，對(duì)制冷的需求迅速增加。但目前的方式是普遍采用了相對(duì)孤立的制冷系統(tǒng)，電空調(diào)或直燃機(jī)、蒸汽溴化鋰制冷機(jī)等。特別是大量使用的電空調(diào)，不僅存在冷媒--沸里昂對(duì)臭氧層的破壞，同時(shí)不穩(wěn)定的用電方式，對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行和電力設(shè)施經(jīng)濟(jì)運(yùn)行構(gòu)成了極大的壓力。
生活熱水：目前絕大多數(shù)家庭是采用另一孤立能源系統(tǒng)解決生活熱水的供應(yīng)，主要采用的方式為燃?xì)饣螂娏崴�，只有少�?shù)家庭在有限的季節(jié)采用太陽能熱水器。
炊事能源：在中國的城市里，大量用戶采用了天然氣、人工煤氣和液化石油氣作為炊事能源。
交通能源：以液體燃料為主的交通能源，造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題。
這么多相對(duì)孤立的能源利用方式夠成了我們今天的能源系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)不僅能源轉(zhuǎn)換效率低下，效能單一，而且資源、環(huán)境和資金代價(jià)巨大，此外還帶來了能源安全、環(huán)境污染和生態(tài)失衡、能源成本不斷攀升等一系列嚴(yán)重的問題。
造成這一問題的主要原因是工業(yè)時(shí)代自身的局限性。由于對(duì)最終用戶各種能源需求信息收集處理能力的局限和技術(shù)進(jìn)步階段性的限制，人們不得不以產(chǎn)品來劃分行業(yè)。為保持能源的轉(zhuǎn)換效率和經(jīng)濟(jì)性，在同一產(chǎn)品條件下優(yōu)化，其結(jié)果就是通過不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，追求工業(yè)化的規(guī)模效益。這種優(yōu)化的結(jié)果，必然形成壟斷經(jīng)營和行業(yè)壁壘，造成新一輪的社會(huì)不公。
第二代能源系統(tǒng)--信息技術(shù)革命整合傳統(tǒng)能源系統(tǒng)
信息時(shí)代最大的'突破，是我們對(duì)信息采集和處理能力的大大提高。我們不僅能夠知道最終用戶的各種需求，而且能夠根據(jù)需求，實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)、跨產(chǎn)品、跨觀念的統(tǒng)一優(yōu)化生產(chǎn)和供應(yīng)。這就是我們所說的：整合能力。
由于信息革命加強(qiáng)了整合能力，最終將打破傳統(tǒng)工業(yè)化的行業(yè)分工，首先將要挑戰(zhàn)的是工業(yè)文明的法則--規(guī)模效益。由于信息技術(shù)的發(fā)展，開闊了人們的眼界，使我們從傳統(tǒng)的行業(yè)壁壘中走出。我們將在一個(gè)更大的范圍、更加全面的視角和更高的道德標(biāo)準(zhǔn)下優(yōu)化我們的能源體系。
我們所追求的效益將不僅僅是直接的利潤，還有環(huán)境效益、資源效益和社會(huì)效益的平衡。信息文明將出現(xiàn)一個(gè)全新的法則--效益規(guī)模。根據(jù)實(shí)際的需求內(nèi)容和范圍，以及資源供應(yīng)結(jié)構(gòu)、環(huán)境容量空間和資金承受能力來確定我們的適度的綜合性的生產(chǎn)規(guī)模。
根據(jù)新法則，人類將逐步建設(shè)一個(gè)全新的能源系統(tǒng)。對(duì)于這一系統(tǒng)，人們根據(jù)自己各自不同認(rèn)識(shí)和理解冠以不同的名稱，例如：分布式電源、分散能源系統(tǒng)、能源互連網(wǎng)、能源島系統(tǒng)、新能源系統(tǒng)、樓宇/區(qū)域/企業(yè)熱電冷系統(tǒng)，中國有專家稱其為愛能島等等，但都僅在一個(gè)層面解釋了問題。因此，一些國際、國內(nèi)專家將其成為：第二代能源系統(tǒng)更為貼切。
效益規(guī)模的法則將使能源設(shè)施不可避免地出現(xiàn)小型化、微型化的趨勢(shì)，這將對(duì)傳統(tǒng)能源行業(yè)產(chǎn)生毀滅性的沖擊，這是不以人們意志為轉(zhuǎn)移的進(jìn)步趨勢(shì)。在工業(yè)時(shí)代，人們對(duì)小充滿蔑視和憎恨，小火電、小煤窯、小煉鋼、小煉焦等等，均屬淘汰之列。認(rèn)為小就一定效率低，污染大、經(jīng)濟(jì)效益差。當(dāng)然在單一產(chǎn)品優(yōu)化時(shí)，小的系統(tǒng)難敵大的，但在多產(chǎn)品優(yōu)化時(shí)，情況就未必了。例如：小型熱電廠的發(fā)電煤耗往往高于大型火電廠，大型熱電廠由于供熱半徑的局限，用戶端的綜合熱效率有大大低于小熱電。特別是燃?xì)廨啓C(jī)的出現(xiàn)，25kW燃?xì)廨啓C(jī)熱電聯(lián)產(chǎn)幾乎與350MW機(jī)組的能源轉(zhuǎn)換熱效率沒有區(qū)別，如果在用戶端計(jì)算，小機(jī)組幾乎可以全能量、全資源利用，而大型機(jī)組僅能源輸送損耗確是一個(gè)驚人數(shù)字，根本無法與小型系統(tǒng)匹敵。
第二代能源系統(tǒng)是技術(shù)進(jìn)步的產(chǎn)物
新的能源系統(tǒng)是基于一系列能源技術(shù)進(jìn)步和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的產(chǎn)物，是不同領(lǐng)域新技術(shù)革命的整合。
一、一次能源的形態(tài)轉(zhuǎn)變：
首先是一次能源從固體到氣體的轉(zhuǎn)變，這是第二代能源的基石。過去的能源系統(tǒng)主要是基于煤炭，將最優(yōu)質(zhì)的煤炭用于轉(zhuǎn)換二次能源--發(fā)電。今后人類將更多使用天然氣和其他氣體資源作為燃料，我國也不例外。
我國和周遍國家的陸上天然氣資源比較豐富，除了目前供應(yīng)京津地區(qū)的陜甘寧氣田、四川氣田、南海氣田、東海氣田、渤海--大港氣田外，還有西氣東輸?shù)乃锬練馓锖妥钚掳l(fā)現(xiàn)的準(zhǔn)葛爾氣田，以及周遍的俄羅斯、哈薩克斯坦、土庫曼斯坦等國均有豐富資源可供中國。
我國的煤層氣儲(chǔ)量與天然氣儲(chǔ)量不相上下。
我國是世界上煤炭生產(chǎn)量最大的國家，礦井瓦斯資源也是非常豐富。同時(shí)，我國還是世界上焦碳生產(chǎn)大國，煉焦時(shí)產(chǎn)生的煤制氣資源也十分豐富。
可燃冰--天然氣水化物的發(fā)現(xiàn)，為人類的燃料供應(yīng)提供了源源不斷的資源，預(yù)計(jì)可以支持人類文明超過百年。可燃冰是以固體形狀蘊(yùn)藏在深海中的天然氣和水的化合物，在我國南海和東海均有發(fā)現(xiàn)，預(yù)計(jì)黃海水域也有資源蘊(yùn)藏。
而未來的另一個(gè)重要趨勢(shì)是利用一切可以利用的劣質(zhì)資源或廢棄資源用于熱電冷一體化能源供應(yīng)，例如：將那些無法開采的劣質(zhì)薄煤層和廢棄礦井中殘存的煤炭資源進(jìn)行低下氣化；將生活垃圾和麥節(jié)稻桿等有機(jī)資源熱解氣化制氣，利用人類和動(dòng)物排泄物、垃圾填埋和污水處理中產(chǎn)生的沼氣加以利用等。將一切可以利用的資源成分利用起來。只有這樣才能解決13億人的現(xiàn)代化問題。
氣體燃料的優(yōu)勢(shì)在于輸送環(huán)節(jié)中的損耗極小，運(yùn)行成本較低，不占用大量的土地資源，相對(duì)比較安全。氣體能源不僅要代替固體能源，也將在相當(dāng)程度上替換液體能源。
二、二次能源轉(zhuǎn)換技術(shù)的發(fā)展：
第二代能源的另一技術(shù)基石是小型、微型氣體能源轉(zhuǎn)換裝置的技術(shù)進(jìn)步，它所包含了一系列能源裝置：小型燃?xì)廨啓C(jī)、微型燃?xì)廨啓C(jī)、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、燃?xì)馔馊紮C(jī)和燃料電池等技術(shù)的進(jìn)步和日臻完善。
煙氣回?zé)崛紵夹g(shù)將小型燃?xì)廨啓C(jī)的效率提高，它是利用燃?xì)廨啓C(jī)的煙氣余熱燃?xì)�，將燃�(xì)庾鳛檩d體回收余熱中的能量，并提高燃?xì)獾娜紵�。例如：美國索拉公司�?MW水星燃機(jī)采用這一技術(shù)，發(fā)電效率高達(dá)41%，超過了各類大型工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電效率，熱電聯(lián)產(chǎn)的綜合熱效率達(dá)到75%；美國聯(lián)合技術(shù)公司采用回?zé)峁に嚨?00kW ST5燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)電效率為34.5%，與采用最新技術(shù)的大型燃?xì)廨啓C(jī)差不多，熱電聯(lián)產(chǎn)效率74%。
微型燃?xì)廨啓C(jī)不僅采用了可調(diào)節(jié)煙氣回?zé)崛紵夹g(shù)，還采用了空氣軸承、永磁發(fā)電機(jī)、晶體管變頻技術(shù)、智能化程序控制技術(shù)等。例如：英國寶曼公司的80kW微型燃機(jī)，在發(fā)電的同時(shí)，供熱能力可以在150kW-420kW之間任意調(diào)節(jié)，可以根據(jù)用戶的需求調(diào)節(jié)供熱制冷和供應(yīng)生活熱水。
內(nèi)燃機(jī)也在積極適應(yīng)市場(chǎng)需求，不斷進(jìn)行改進(jìn)，不僅可以燃燒氣體燃料，還可以熱電聯(lián)產(chǎn)，在價(jià)格上也始終保持了競(jìng)爭力。
最近還有廠家推出了基于斯特林發(fā)電機(jī)原理的燃?xì)馔馊紮C(jī)，向比之下，它的發(fā)電效率更高，噪音更小。
燃料電池發(fā)展速度比人們預(yù)先估計(jì)的要快的多，將在今后的10-15年后成為人類能源的主宰。燃料電池利用氫和氧的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電子和熱的原理，由于沒有轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)件，本身不消耗能量，沒有噪音、沒有排放污染，質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)電效率達(dá)到40%，熱電聯(lián)產(chǎn)效率80%（含制氫余熱回收），固體氧化物燃料電池的發(fā)電效率就可以接近70%。不僅是轉(zhuǎn)換效率高，供熱的一部分熱水是其化學(xué)反應(yīng)得到的，而且運(yùn)行既無噪音，又無震動(dòng)，北京富源公司生產(chǎn)的一個(gè)30kW機(jī)組只有90x46x19（cm），重量120 kg。燃料電池另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是將發(fā)電用電，變成用水一樣簡單，由于是化學(xué)反應(yīng)發(fā)電，所以可以實(shí)現(xiàn)用它就有，不用則停， 這是其它能源設(shè)施根本無法比擬的。由于煤制氣和地下氣化氣的燃燒熱值雖低，但含氫高達(dá)60%-70%，非常適合燃料電池使用。燃料電池不僅可以應(yīng)用于熱電聯(lián)產(chǎn)，還可以應(yīng)用于汽車等各種交通工具，以及手機(jī)、航天、武器等各個(gè)領(lǐng)域。人類的下一個(gè)目標(biāo)是解決水制氫的問題，一旦問題得到解決，人類將會(huì)進(jìn)入氫能時(shí)代，燃料電池?zé)o疑將成為主要能源轉(zhuǎn)換工具。
三、技術(shù)的交差整合：
由于信息技術(shù)的發(fā)展，人們已經(jīng)逐步走出了行業(yè)壁壘和單一產(chǎn)品或單一技術(shù)的制約，人類的想象力空前地活躍，它帶來了各種技術(shù)的交差。最近在能源技術(shù)領(lǐng)域的一系列新技術(shù)成果，使我們更加深刻地意識(shí)到信息時(shí)代的整合能力對(duì)人類未來的巨大影響。
在此我們舉一些例子：
1、 燃?xì)廨啓C(jī)（微燃機(jī)）--溴化鋰制冷機(jī)聯(lián)合循環(huán)：溴化鋰制冷機(jī)傳統(tǒng)上是采用直接燃燒、蒸汽或熱水交換來制冷（供熱），最近遠(yuǎn)大公司將其于微型燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)接，利用燃機(jī)的煙氣余熱制冷、供暖和生活熱水，將兩個(gè)成熟的技術(shù)進(jìn)行了一次成功的整合，減少了傳統(tǒng)利用方式上的鍋爐、熱交換器、化學(xué)水系統(tǒng)等，大大降低了造價(jià)、運(yùn)行成本和維護(hù)難度。遠(yuǎn)大已經(jīng)向美國能源部發(fā)運(yùn)了兩臺(tái)樣機(jī)供馬里蘭大學(xué)和加州進(jìn)行技術(shù)評(píng)測(cè)，遠(yuǎn)大正在與美國最大的小型燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)企業(yè)索拉公司進(jìn)行技術(shù)合作，準(zhǔn)備開發(fā)5000kW以下燃機(jī)的配套余熱溴化鋰空調(diào)機(jī)。
2、 燃?xì)廨啓C(jī)（微燃機(jī)）--熱泵聯(lián)合循環(huán)：熱泵是一種新型無污染的高效能源裝置，但熱泵由于供熱溫度低，制約了它在大項(xiàng)目上的應(yīng)用。如果將熱泵和燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)合，不僅可以利用燃?xì)廨啓C(jī)的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)熱泵，還可以將余熱用于提升熱媒的溫度，大大提高全系統(tǒng)的效率，減少系統(tǒng)的投資。中科院工程熱物理所的王應(yīng)時(shí)教授正在積極推廣這一工藝技術(shù)。
3、 燃?xì)廨啓C(jī)--太陽能輔助循環(huán)：小型燃?xì)廨啓C(jī)電冷聯(lián)產(chǎn)，采用太陽能技術(shù)補(bǔ)充，可以將系統(tǒng)規(guī)模進(jìn)一步縮小，降低工程造價(jià)，利用太陽的能
量來補(bǔ)充高日照條件下用戶對(duì)制冷需求的增加。
4、 太陽能（風(fēng)能）--燃料電池聯(lián)合循環(huán)：利用廉價(jià)的太陽能、風(fēng)能來分解水中的氫和氧，并將其儲(chǔ)存，在需要時(shí)利用氫氧還原反應(yīng)，取得電能，并回收水反復(fù)使用。
5、 燃料電池--微燃機(jī)聯(lián)合循環(huán)：將燃料電池在制氫余氣和反應(yīng)不完全的氫、一氧化碳等可燃?xì)怏w供給微燃機(jī)燃燒，利用微燃機(jī)的余熱提升燃料電池余熱溫度以擴(kuò)大利用途徑（只有較高品位的熱才能用于制冷），同時(shí)利用微燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)，幫助提高燃料電池從空氣中提取氧氣的交換反應(yīng)的效率。
6、 小型燃?xì)廨啓C(jī)（微燃機(jī)）熱電冷系統(tǒng)--植物大棚（工廠）聯(lián)合循環(huán)：利用燃?xì)鈩?dòng)力裝置排放的二氧化碳、水蒸汽、少量氮氧化物和余熱，促進(jìn)植物的生長，達(dá)到零排放和全能量利用的效果。荷蘭已經(jīng)積極推廣了這一技術(shù)，收到了較好的積極效益。
7、 信息與智能化控制技術(shù)與能源裝置的技術(shù)交差：過去小型化裝置的最大問題是不易于管理和控制，使用人去管理運(yùn)行，成本過高，也不可靠。信息化技術(shù)和智能化技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)使我們根本不必去采用傳統(tǒng)手段去管理它們，目前的技術(shù)手段足以使這些微型自動(dòng)化能源裝置和通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行的智能化的優(yōu)化能力比人聰明的多、也可靠的多。
第二代能源系統(tǒng)特征與形態(tài)
通過以上的論述，我們可以對(duì)所謂第二代能源系統(tǒng)的輪廓得出一個(gè)比較明晰的認(rèn)識(shí)。 第二代能源系統(tǒng)將具有以下特征：
1、 氣態(tài)燃料為主，可再生能源為附，利用一切可以利用的資源；
2、 多種技術(shù)，因地制宜的小型、微型熱電冷（植）全能量多元系統(tǒng)的組合；
3、 從綜合利用，到零排放的環(huán)境、資源目標(biāo)；
4、 在低壓電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)就近聯(lián)網(wǎng)，并通過冷熱水管道實(shí)現(xiàn)就近的能源互助支援，是能源系統(tǒng)的互連網(wǎng)；
5、 智能計(jì)算機(jī)與互連網(wǎng)通訊系統(tǒng)的自動(dòng)化管理、運(yùn)行、調(diào)度系統(tǒng)；
6、 與智能信息家電的進(jìn)一步優(yōu)化協(xié)調(diào)，解決各種能源的峰谷差，降低能源代價(jià)；
7、 在電力、熱力、燃?xì)狻⒅评�、環(huán)境、交通等多系統(tǒng)中整合優(yōu)化。
8、 能源企業(yè)從生產(chǎn)型轉(zhuǎn)向服務(wù)型。
第二代能源系統(tǒng)的形態(tài)：
根據(jù)用戶用能性質(zhì)、資源配置等不同情況，由燃?xì)夤芫W(wǎng)將天然氣、煤層氣、地下氣化氣、生物沼氣等一切可以利用的資源就近送達(dá)用戶。由無數(shù)小型燃機(jī)、微燃機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、外燃機(jī)、燃料電池等各種傳統(tǒng)的和新型技術(shù)裝置，與太陽能、地源和水源熱泵、風(fēng)電、水電和核能等裝置組成的能源互連網(wǎng)系統(tǒng)。
在因特網(wǎng)和智能計(jì)算機(jī)的優(yōu)化運(yùn)行調(diào)度下，進(jìn)一步與智能家用電器實(shí)現(xiàn)協(xié)同優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)最小范圍的優(yōu)化調(diào)度。并利用低谷燃?xì)赓Y源和低估電力資源為用戶的交通工具蓄電、儲(chǔ)氫，實(shí)現(xiàn)燃?xì)狻㈦娏�、供暖、制冷和生活熱水的供需平衡，使各系統(tǒng)都達(dá)到最優(yōu)效益狀態(tài)，以降低個(gè)能源系統(tǒng)代價(jià)。最后將廢氣送入植物大棚，實(shí)行全能量、全資源利用。
信息時(shí)代的到來，將不可避免地為能源行業(yè)帶來一次革命，這是不以人們意志為轉(zhuǎn)移的。能源企業(yè)和產(chǎn)業(yè)人員能否適應(yīng)這場(chǎng)生產(chǎn)力的歷史變革，勢(shì)必將重新確定我們每一個(gè)人和企業(yè)的價(jià)值。我們必須應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，別無選擇。
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