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“智慧能网”是低碳城市的实践基础 　　《中国科技财富》杂志2009年7期刊登了拙文《低碳城市建设的初步思考》,在业内产生较大影响。作为系列探索文章,本文进一步对低碳城市建设的关键技术,或可称之谓低碳城市实践基础的“智慧能网”(CIEN)概念进行描述。期望在全球性低碳城市建设大潮中抛砖引玉,为保持中国在世界低碳城市的研究领域的领先地位贡献一些思想。 　　 　　 　　我们知道,建设低碳城市必须从政策、社会、文化、技术等各领域开展工作,协调诸多层面的关系。如在文化层面,要深入研究环境“和学”理论这一创新思想在低碳城市建设中的基础作用;在社会层面,全民践行低碳生活方式是低碳城市建设的社会基础;在技术层面,推广应用“智慧能网”技术是低碳城市建设的实践基础。 　　“智慧能网”(CIEN)是以城市社区为空间范围,集社区热能网、电能网、智能网为一体的能源供应网络系统。CIEN是低碳城市能源建设的关键技术;是物联网在低碳城市中的应用;是“感知中国”的组成部分。 　　CIEN在需要时间、地点,以精确的数量供应需要的能源品种(热能、电能、自然光、风力等),满足城市的生产、生活、流通等所有领域的低碳能源需求。通过多个社区的CIEN的互联运行,可以实现整个城市或地理区域的低碳、环保、安全的能源保障战略。 　　“智慧能网”技术,集供能、用能、节能、蓄能和智能技术为大成,具有技术创新和集成创新的“五能合一、三网互联”的物联网特点。CIEN可以满足在提高市民生活品质的前提下,大幅度节约能源,降低二氧化碳排放量的低碳城市的技术要求。CIEN是低碳城市能源供应的最佳网络系统。 　　在世界低碳城市的研究领域,“智慧能网”技术具有前瞻性、独创性和实用性,引领低碳城市能源建设的发展方向。 　　 　　“智慧能网”的基本概念 　　 　　城市的性质不同,城市用能的品种和强度均有所差异。粗略统计,在一般的服务型城市的终端用能中,电能和热能的使用比例,各占半壁江山。在低碳城市的能源供应系统中,热能的“智慧”供应是一个不可忽视的重要环节。 　　同时,在城市中有大量的温差能源未被利用。这些能源以热能的形式存在,由于其能源品位较低,往往只能以热能的形式通过热能网络供给城市建筑使用,维持居住空间的环境热舒适。如地表水、地下水、上水、下水的温差热能,发电站、变电站的排热,产业余热,建筑排热以及地铁排热等温差能源,由于单独直接利用的难度较大,往往采用管路网络回收后集中处理,再由管路网络送至用能终端的热能管道网络系统加以利用。 　　热能管道网络系统,又多以分布式能源系统(如热电联产系统、燃料电池等)为能源生产中心、低碳新能源系统(太阳能、风能、生物质能等)以及城市未利用能源(温差能等)作为辅助能源,构成城市社区的供热供冷系统(DHC)。今天,DHC技术已经趋于成熟,非常适于服务型城市社区的供热、供冷需要。 　　另外, 2006年,美国开发成功“电力中枢神经系统”,标志着智能电网的诞生。智能电网是通过广泛应用传感和测量技术、设备和控制技术、以及决策支持技术,使得地域、城市、社区、建筑以及家庭的各种发电和用电设备具备一定的智慧能力。智能电网可以接入大量的分布式气候低碳能源(如风能、太阳能),实现发电、输电、卖电、买电、蓄电等电力产业的流程智能化。社区型智能电网技术是构成CIEN的组成部分之一,在技术上基本趋于成熟。 　　近来,物联网的概念已被世界广泛接受。其定义是把所有物体通过传感信息技术与互联网连接起来,实现智能化管理。美国政府、中国政府都把物联网技术的推广应用作为未来的国家战略。美国有IBM提出的“智慧地球”的概念,中国有温家宝总理命名的“感知中国”的设想。 　　“智慧能网”(CIEN)是综合利用当今世界新技术而形成的,适用于低碳城市的新能源保障技术。CIEN创新集成上述的社区用热能的DHC系统,用电能的智能电网系统,以及赋予相关物体以聪明智慧的物联网系统。 　　CIEN在城市能源的生产、使用、储存和管理方面,以人为本,最大限度地满足城市生产、生活、交流的能量需求;最大限度地节约能源和开发利用低碳能源;在能源安全方面,综合利用,协调用能,广域联网,确保安全。 　　CIEN是城市能源供应系统的中间关键环节。向下,互联企业、建筑、家庭;向上,互联城市或者地域的智能电网。 　　 　　我们可以这样描述CIEN:上班时,进入办公大楼,空间照明、电梯会自动开启,办公系统自动打开;坐在办公桌前,空调系统会自动判别启动个人空调系统还是空间空调系统;判别采用变风量(改变系统电能),变水量(改变系统热能),还是采用直接电力方式,在满足热舒适的前提下节约能源;判别采用改变遮阳装置的角度或开启自然光管系统,还是打开局部灯光照明,在满足视舒适的前提下节约能源; 　　建筑能