顧為東

（江蘇省宏觀經(jīng)濟研究院，南京210013）

能源4.0：重塑經(jīng)濟結(jié)構(gòu)
——互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智慧能源

顧為東

（江蘇省宏觀經(jīng)濟研究院，南京210013）

本文根據(jù)幾十年系統(tǒng)研究，提出與工業(yè)4.0相適應(yīng)的能源4.0概念，其特征是通過互聯(lián)網(wǎng)與電網(wǎng)，將太陽能、風(fēng)能、化石能源、核能等供電側(cè)與電解鋁、氯堿、大規(guī)模海水淡化、制氫、煤炭清潔化、煤化工、冶金等高耗能產(chǎn)業(yè)用電側(cè)，構(gòu)建一個有機的高效、低成本、可持續(xù)、可調(diào)控的網(wǎng)絡(luò)，即構(gòu)建我國產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)體系，重塑經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)經(jīng)濟優(yōu)化升級、成為實現(xiàn)經(jīng)濟新常態(tài)的重要抓手。

能源4.0；產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)；高耗能產(chǎn)業(yè)；調(diào)峰

1 前言

在2014年Asia-Pacific Economic Cooperation (APEC)會議期間，習(xí)近平總書記兩次提及能源生產(chǎn)和消費革命，將其與科技革命、產(chǎn)業(yè)革命并列為新一輪全球性的“革命”。這也是習(xí)總書記在中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會議正式提出能源革命以來，再一次重提能源生產(chǎn)和消費革命。為此，筆者根據(jù)幾十年來對我國宏觀經(jīng)濟的研究積淀和完成國家“973”計劃“大規(guī)模非并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究”取得產(chǎn)業(yè)化成果的基礎(chǔ)上，從宏觀經(jīng)濟和能源科技發(fā)展的結(jié)合上，對我國能源發(fā)展改革和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整開始了思考，并將自己的思考凝煉提出第四次能源革命和戰(zhàn)略定位的理論思想[1]，簡稱“能源4.0”，核心是建立我國產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)，重塑中國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，成為經(jīng)濟優(yōu)化升級、實現(xiàn)新常態(tài)的重要抓手。

2 中國需要全球視野下的戰(zhàn)略引領(lǐng)與定位

目前，我國經(jīng)濟與社會發(fā)展面臨的國際、國內(nèi)環(huán)境已與前35年改革開放發(fā)生了根本性的變化。經(jīng)濟總量已為全世界第二位，人口紅利、環(huán)境紅利和資源紅利已基本殆盡，經(jīng)濟發(fā)展速度也由高速發(fā)展進入中高速發(fā)展的新常態(tài)；國際政治環(huán)境與經(jīng)濟形勢也更加錯綜復(fù)雜，正進行一場涉及全球的大調(diào)整，這就要求我們在新一輪的改革開放中，全面把握全球視野下的戰(zhàn)略引領(lǐng)與戰(zhàn)略定位。

“能源4.0”是第四次能源革命簡稱，以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將非并網(wǎng)多能源協(xié)同與高耗能產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)智能化深度融合、通過大數(shù)據(jù)云計算形成智慧能源，核心是通過智慧能源建立全球化的產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)體系，從而推動我國引領(lǐng)全球重塑經(jīng)濟結(jié)構(gòu)。在應(yīng)用上顛覆傳統(tǒng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)用電側(cè)無條件服從供電側(cè)；顛覆傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)功能，通過科技進步和創(chuàng)新，實現(xiàn)高耗能產(chǎn)業(yè)功能升級，達(dá)到動態(tài)變負(fù)荷生產(chǎn)；顛覆傳統(tǒng)商業(yè)模式，電網(wǎng)實現(xiàn)“零”成本深度調(diào)峰同時，數(shù)十種經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)達(dá)到結(jié)構(gòu)優(yōu)化、節(jié)能減排、綠色發(fā)展和效益上升；重塑我國及世界經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，成為我國經(jīng)濟優(yōu)化升級、實現(xiàn)新常態(tài)的重要抓手。

3 重塑中國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)：從工業(yè)4.0到能源4.0

世界著名思想家、美國著名趨勢學(xué)家杰里米?里夫金在其所著的《第三次工業(yè)革命》中認(rèn)為，歷史上的工業(yè)革命均是通信技術(shù)與能源技術(shù)的結(jié)合，進而引發(fā)重大的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型[2]。第三次工業(yè)革命的特征就是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與可再生能源融合。

第三次工業(yè)革命尚在積極探索和規(guī)劃過程中，德國政府提出了“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略。“工業(yè)4.0”，即是以智能制造為主導(dǎo)的第四次工業(yè)革命，或革命性的生產(chǎn)方法。該戰(zhàn)略旨在通過充分利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與先進的精密機械工業(yè)相結(jié)合的手段，將制造業(yè)向智能化轉(zhuǎn)型。

回顧人類文明發(fā)展史，人類每一次工業(yè)革命的原動力均為能源革命。

第一次工業(yè)革命，從18世紀(jì)60年代到19世紀(jì)40年代，以英國為發(fā)源地，全世界爆發(fā)了第一次工業(yè)革命，其顯著標(biāo)志是蒸汽機的發(fā)明和使用，是人類成功地用煤炭替代了木柴并推動了蒸汽機，實現(xiàn)了第一次能源革命，成就了大國崛起的夢想。第二次工業(yè)革命，內(nèi)燃機和發(fā)電機的發(fā)明和使用是標(biāo)志性成果，是人類用石油代替了煤炭并推動了內(nèi)燃機，引發(fā)了第二次能源革命，為第二次工業(yè)革命提供了源動力，并使美國創(chuàng)造了領(lǐng)先世界的輝煌。第三次工業(yè)革命，根據(jù)里夫金《第三次工業(yè)革命》描述，其特征是分散式太陽能光伏發(fā)電等可再生能源通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集中融合替代了化石能源并通過智能電網(wǎng)規(guī)?；褂?。對于第三次能源革命，里夫金已向我們展示了這種可能。光伏革命將成為第三次新能源革命的核心引擎，并將在第三次工業(yè)革命中扮演重要角色，進而深刻影響人類社會的生產(chǎn)和生活。

簡言之，第一次能源革命是煤炭替代了木柴，并與蒸汽機相結(jié)合；第二次能源革命是石油代替了煤炭，并與內(nèi)燃機相結(jié)合；第三次能源革命是里夫金提的以太陽能為主的可再生能源替代化石能源，并與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合；而德國提出工業(yè)4.0盡管得到了廣泛的認(rèn)同，但這一次在全球范圍內(nèi)還沒有人、研究部門或相關(guān)組織提出與其相配合的原動力即第四次能源革命。

通過深度研究，第四次能源革命應(yīng)是包容性的，它超越了第三次能源革命的范疇，是將所有能源實現(xiàn)多能源協(xié)同供電，改變了供電側(cè)的傳統(tǒng)模式，并通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與用電側(cè)的數(shù)十種高耗能產(chǎn)業(yè)相融合成為“智慧能源”，重塑經(jīng)濟結(jié)構(gòu)并實現(xiàn)為第四次工業(yè)革命工業(yè)4.0提供清潔、環(huán)保、低耗的綠色能源和加工材料（見表1）。

雖然新能源和可再生能源無疑是未來社會的主導(dǎo)能源[3]，但其發(fā)展模式不是第一次、第二次及第三次能源革命那樣，以某種特定能源為主體，而是能源多樣化的多能源協(xié)同供電，其特征是通過互聯(lián)網(wǎng)與電網(wǎng)，將太陽能、風(fēng)能、化石能源、核能等供電側(cè)所有能源與電解鋁、氯堿、海水淡化、制氫、煤炭清潔化、煤化工、冶金、城市污泥污水處理、綠色交通等高耗能產(chǎn)業(yè)用電側(cè)進行深度融合、通過大數(shù)據(jù)云計算形成智慧能源，構(gòu)建一個有機的高效、低成本、可持續(xù)、可調(diào)控的新型能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[4]。

表1 能源革命是工業(yè)革命得以發(fā)生的客觀基礎(chǔ)Table 1 The energy revolution is the foundation of the industrial revolution

可以設(shè)想，如果工業(yè)4.0沒有原動力的能源4.0支撐，工業(yè)4.0再智能化，如加工產(chǎn)品的電力仍是傳統(tǒng)的能源，加工的原料如銅、鋁、氯堿、塑料、生物工程等是用傳統(tǒng)能源和粗放式冶煉生產(chǎn)出來的，智能制造業(yè)的產(chǎn)品也不能說是綠色、環(huán)保、減排和可持續(xù)的。據(jù)此，筆者提出與工業(yè)4.0相適應(yīng)的能源4.0概念，其核心就是建立“產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)”，重塑中國經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)新常態(tài)可持續(xù)發(fā)展。

4 能源4.0：啟動產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)模式

能源4.0，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)非網(wǎng)多能源之間的互聯(lián)，達(dá)到智能化協(xié)同發(fā)電；更重要的是，實現(xiàn)多能源協(xié)同供電與高耗能產(chǎn)業(yè)之間的互聯(lián)，達(dá)到多能源協(xié)同電力供給與高耗能產(chǎn)業(yè)電力需求之間的耦合和動態(tài)平衡[5]。

能源4.0的產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)，顛覆了傳統(tǒng)能源發(fā)展模式，實現(xiàn)了多能源協(xié)同發(fā)展，能夠發(fā)揮各種能源的比較優(yōu)勢；顛覆了全球傳統(tǒng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，從傳統(tǒng)的發(fā)電側(cè)無條件服從于用電側(cè)，變?yōu)橛秒妭?cè)無條件服從于發(fā)電側(cè)；實現(xiàn)高耗能產(chǎn)業(yè)功能升級，個性化地根據(jù)電網(wǎng)需求動態(tài)改變負(fù)荷生產(chǎn)；實現(xiàn)我國煤電、電解鋁、氯堿、制氫（新能源汽車、船舶）、海水淡化、清潔煤化工（溫室氣體零排放和節(jié)水）、多能源單細(xì)胞食用蛋白等產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)成本大幅度下降；實現(xiàn)電網(wǎng)效率大幅度提升，在不增加投入的前提下提高發(fā)電效能[6]。這是一個系統(tǒng)工程，經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益影響巨大，事關(guān)國家發(fā)展的重大戰(zhàn)略需求和重整經(jīng)濟結(jié)構(gòu)實現(xiàn)發(fā)展新常態(tài)。

在產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)體系中，利用高耗能特性[7]，通過需求側(cè)管理，為電網(wǎng)作深度調(diào)峰（見圖1），提高電網(wǎng)利用率，讓產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)從外延擴張型向內(nèi)涵增效型轉(zhuǎn)變。變高耗能產(chǎn)業(yè)為高效能產(chǎn)業(yè)。以電解鋁為例（見圖2），通過“多能源協(xié)同供電系統(tǒng)”與“余熱回收及發(fā)電系統(tǒng)”協(xié)同工作，達(dá)到：電網(wǎng)高負(fù)荷、高電價的白天降耗減產(chǎn)“讓出負(fù)荷”，電網(wǎng)低負(fù)荷、低電價的夜間“增大負(fù)荷”、大量增產(chǎn)，降低成本。這樣無疑使高耗能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化為電能的“零”成本儲蓄終端，起到與我國大電網(wǎng)配套智能調(diào)峰實現(xiàn)動態(tài)平衡的超大型蓄電池的作用（見圖3）。

圖1 產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)調(diào)峰原理Fig.1 The peaking principle of the industry internet &energy

圖2 以電解鋁為案例在能源4.0中“零”成本電網(wǎng)深度調(diào)峰示意圖Fig.2“Zero”cost peaking shaving of electrolytic aluminum for power grid in energy 4.0

1997年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者，美國前能源部部長、華裔物理學(xué)家朱棣文感慨：人類如果發(fā)明了與電網(wǎng)相配套的大型蓄電池，將顛覆人類經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和發(fā)展方式。美國著名智庫洛基山研究所創(chuàng)始人、能源問題專家盧安武則說：發(fā)明這一大型蓄電池，不僅30年內(nèi)做不到，就是做到，電池本身造價高昂和制造的二次污染，效率只有70%。意思效果有但不是十分理想，筆者提出的高耗能產(chǎn)業(yè)對電網(wǎng)實現(xiàn)“零”成本、無損耗的動態(tài)平衡調(diào)節(jié)，將實現(xiàn)朱棣文教授的愿望（見圖4）。

圖3 能源4.0多能源協(xié)同供電的產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)示意圖Fig.3 Industry internet&energy，a multi-energy cooperative supply system in energy 4.0

圖4 儲能調(diào)峰對電網(wǎng)和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的重要性Fig.4 The importance of peak shaving for power grid and economic structure

能源4.0的產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)具有以下特征：a.將太陽能、風(fēng)能、化石能源、核能等各種能源進行優(yōu)勢互補、深度融合，建立智能化的非并網(wǎng)多能源協(xié)同發(fā)電（供電）系統(tǒng)；b.電解鋁、氯堿、煤化工、海水淡化、冶金、制氫等高耗能產(chǎn)業(yè)通過必要的技術(shù)改造實現(xiàn)功能升級，能夠成為電網(wǎng)進行“零”成本的深度調(diào)峰的高效能產(chǎn)業(yè)，其調(diào)節(jié)電網(wǎng)功能遠(yuǎn)優(yōu)于大型蓄電池和抽水調(diào)峰電站；c.電網(wǎng)利用率大幅度提高，并通過互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)實現(xiàn)“剛性”電網(wǎng)向“柔性”電網(wǎng)轉(zhuǎn)變，為實現(xiàn)智慧能源奠定基礎(chǔ)；d.通過互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)云計算，將包括火電、核電、水電、風(fēng)電、光伏等多能源發(fā)電系統(tǒng)、電網(wǎng)及用電側(cè)高耗能產(chǎn)業(yè)等集成創(chuàng)新，共同在互聯(lián)網(wǎng)這個平臺上深度融合，構(gòu)建具有自調(diào)節(jié)功能的智能化多能源協(xié)同供電、用電平衡系統(tǒng)；e.將能源系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)在國家重大戰(zhàn)略需求框架下進行耦合，從全國范圍內(nèi)系統(tǒng)解決電網(wǎng)動態(tài)平衡、能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)問題，實現(xiàn)多能源協(xié)同的電力供給側(cè)與以高耗能產(chǎn)業(yè)為主的電力需求側(cè)之間的動態(tài)平衡，實現(xiàn)智慧能源、綠色、低碳和高效發(fā)展。

5 實現(xiàn)能源4.0，構(gòu)建產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)路徑

在產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)理論框架下，實施了相關(guān)技術(shù)路徑研究和實踐。以下是在國家“973”計劃“大規(guī)模非并網(wǎng)風(fēng)電基礎(chǔ)研究”項目基礎(chǔ)上形成的多能源協(xié)同供電核心技術(shù)，在電解鋁、氯堿工業(yè)、海水淡化、制氫、煤化工、冶金、新能源汽車等高耗能產(chǎn)業(yè)[8]的功能轉(zhuǎn)變這一課題上取得了研究成果。這些成果的基礎(chǔ)理論研究、實驗驗證及配套的技術(shù)轉(zhuǎn)化工作已全部完成，其中一些重點項目與企業(yè)合作建設(shè)了一批示范工程，已驗收，可以大規(guī)模商業(yè)化、市場化和產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用。這些項目產(chǎn)業(yè)化成功，不僅能夠解決我國能源系統(tǒng)的矛盾和難題，還能夠創(chuàng)造若干個新興產(chǎn)業(yè)，為建立我國產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)體系、重塑經(jīng)濟結(jié)構(gòu)實現(xiàn)經(jīng)濟優(yōu)化升級、成為經(jīng)濟新常態(tài)的重要抓手。

這是一個新的系統(tǒng)性工程，列舉以下具體研究成果。

1）將我國工業(yè)耗電第一、產(chǎn)量占全球48.5%的電解鋁產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)功能升級，讓電解鋁企業(yè)扭虧為盈，其生產(chǎn)電力成本下降50%，經(jīng)濟效益提高4～8倍以上，并拉動國內(nèi)約10 000億技術(shù)改造投入，形成全球化的萬億元新型鋁電解槽高端裝備制造業(yè)。

2）將工業(yè)耗電第二、產(chǎn)量全球第一的氯堿工業(yè)功能升級，實現(xiàn)扭虧為盈，其生產(chǎn)電力成本下降40%，經(jīng)濟效益提高2～4倍；在為電網(wǎng)動態(tài)零成本調(diào)峰時，通過能效管理收益顯著；拉動全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)千億元技術(shù)改造投入，形成完整自主知識產(chǎn)權(quán)、面向全球萬億元市場的新型氯堿電解槽高端裝備制造業(yè)高地。

3）新能源海水淡化可以風(fēng)生水起，實現(xiàn)人類的夢想，100%使用風(fēng)電和光伏等新能源實現(xiàn)大規(guī)模海水淡化，解決我國淡水缺乏的世紀(jì)難題。所有海水淡化裝備全部裝進風(fēng)機塔筒之中，實現(xiàn)高度集約化、一體化、國產(chǎn)化，淡化裝備成本下降40%～50%，節(jié)省土地50%～80%。商業(yè)化后為電網(wǎng)動態(tài)調(diào)峰相結(jié)合，每噸淡水成本2.5～3.5元人民幣，將為我國北方地區(qū)日提供3×107～5×107t淡水能力變?yōu)楝F(xiàn)實（年供水1×1010～1.5×1010t能力）；形成完整自主知識產(chǎn)權(quán)、面向全球形成萬億元市場的新能源海水淡化的高端裝備制造業(yè)高地，也將為我國發(fā)展海洋產(chǎn)業(yè)和海島建設(shè)提供淡水保障。

4）大規(guī)模新能源直接制氫（氧），用超低風(fēng)速直驅(qū)風(fēng)機和太陽能光伏直接電解水制氫（氧），為我國新型加氫天然氣和氫內(nèi)燃機車、氫燃料電池（技術(shù)儲備）汽車及船舶提供強大的綠色動力。實現(xiàn)我國各省都是“大油田”、各市都是“煉油廠”，處處都有“加油站”。

5）風(fēng)（光）/煤多能源系統(tǒng)：通過非并網(wǎng)多能源協(xié)同供電，實現(xiàn)煤炭多能源系統(tǒng)的清潔化利用，用新能源直接“嫁接”傳統(tǒng)能源，大幅度提升傳統(tǒng)能源的效率，商業(yè)化后與電網(wǎng)動態(tài)調(diào)峰相結(jié)合，實現(xiàn)煤炭清潔化利用，同樣煤制氣（油）產(chǎn)量，節(jié)煤50%、節(jié)水38%、二氧化碳零排放。簡言之，汽車燒的油、家里燒的氣，有一半是“風(fēng)吹、日曬”而來。

6）新型太陽能熱發(fā)電：將太陽能槽式、聚光式發(fā)電裝置與高耗能產(chǎn)業(yè)進行“嫁接”，走出一條新型太陽能熱發(fā)電之路，系統(tǒng)運行成本可降低40%，度電成本遠(yuǎn)低于目前的光伏電池，達(dá)到世界領(lǐng)先水平；并面向全球市場形成具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的新型高端裝備制造業(yè)。

7）細(xì)胞蛋白及食品：通過風(fēng)光沼等新能源和網(wǎng)電等與煤化工協(xié)同，實現(xiàn)工廠化大規(guī)模新能源煤基動物蛋白生產(chǎn)，走出一條徹底轉(zhuǎn)變我國食品結(jié)構(gòu)與安全的特色之路，擺脫千百年來靠天吃飯的窘境，解決食品安全瓶頸，并為我國實現(xiàn)城鎮(zhèn)化和城鄉(xiāng)一體化提供重要食品安全保障（在此基礎(chǔ)上可探索高仿真型人工豬、牛、羊、魚肉和奶及奶制品工廠化生產(chǎn)，最終讓“動物走下餐桌”）。同樣，生產(chǎn)的動物蛋白中有一半是“風(fēng)吹、日曬“而來。另一路徑是開發(fā)“城市牧場”，用城市生活垃圾作為營養(yǎng)基規(guī)?；嘤a(chǎn)細(xì)胞蛋白及食品。項目實施后，一個年產(chǎn)10萬噸級的單細(xì)胞蛋白工廠，一年所產(chǎn)的蛋白質(zhì)相當(dāng)于56萬畝(1畝≈666.67 m3)土地大豆產(chǎn)量的蛋白質(zhì)。這為我國真正實現(xiàn)大規(guī)模退耕還林、退耕還草、退耕還牧和還我碧水、藍(lán)天、白云奠定基礎(chǔ)。

8）鎳鐵合金與還原煉鐵氧化煉鋼等的綠色冶煉：新能源（風(fēng)光沼網(wǎng)）協(xié)同供電，商業(yè)化后為電網(wǎng)動態(tài)調(diào)峰相結(jié)合，實現(xiàn)鎳鐵等鐵合金和規(guī)模化氫還原煉鐵的綠色冶煉、節(jié)能減排、提高經(jīng)濟效益。

9）城市污泥處理及水回用：新能源（風(fēng)光沼網(wǎng)等）非并網(wǎng)協(xié)同供電與我國城鎮(zhèn)化公共事業(yè)發(fā)展相結(jié)合，走出一條中國特色城市（鎮(zhèn)）污泥、污水的自然高壓、高效處理和廢水高效回用、余熱回收（供熱、供冷）的新路。節(jié)省土地40%，為實現(xiàn)市場化、商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化自負(fù)盈虧發(fā)展城市大型基礎(chǔ)性公共事業(yè)奠定基礎(chǔ)。

10）新能源煤制氫烯烴系列：通過新能源/煤多能源系統(tǒng)整合發(fā)展，商業(yè)化后為電網(wǎng)動態(tài)調(diào)峰相結(jié)合，走出一條中國特色非石油的烯烴產(chǎn)業(yè)路線，為下游近千種經(jīng)濟建設(shè)和人民生活必需品生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)基礎(chǔ)原料。同樣，這些產(chǎn)品有一半也是“風(fēng)吹、日曬”而來。

11）建設(shè)“柔性”電網(wǎng)：通過高耗能產(chǎn)業(yè)功能升級為電能儲蓄終端，起到為電網(wǎng)配套調(diào)峰的大型蓄電池作用，將我國以煤電為主的剛性電網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝噪娋W(wǎng)，電網(wǎng)利用率從約30%提高到50%～55%，躍升世界先進水平。美國電網(wǎng)每提高10%的利用率，年經(jīng)濟效益增加1千億美元，在能源4.0中，我國電網(wǎng)效率提升，將實現(xiàn)年經(jīng)濟效益增加1萬億（人民幣）以上。使全國火力發(fā)電機組發(fā)電量通過內(nèi)涵存量資產(chǎn)增加30%～40%，經(jīng)濟效益增長2倍以上（若將增加效益的50%讓利于民，可使我國電網(wǎng)度電價格下降20%～40%，有利于提高全民生活質(zhì)量和推動中小企業(yè)創(chuàng)業(yè)、大幅度增加就業(yè)）。同時，實現(xiàn)我國風(fēng)電和光伏電全部高效利用并推動風(fēng)機、光伏等裝備制造業(yè)井噴式、爆發(fā)性增長，新能源貢獻率也達(dá)到40%以上、全面達(dá)到世界先進水平，實現(xiàn)全國10年基本不需要再建大型火電廠，20年不需再新建核電站，為子孫后代消除“核恐懼”。

6 結(jié)語

綜上所述，通過我國全球最大規(guī)模的高耗能產(chǎn)業(yè)的功能升級為契機，充分發(fā)揮中國特色的比較優(yōu)勢，構(gòu)建能源4.0，引領(lǐng)全球建立產(chǎn)業(yè)能源互聯(lián)網(wǎng)，發(fā)展智慧能源，重塑經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)我國經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)。

[1] 杜祥琬.能源革命——為了可持續(xù)發(fā)展的未來[J].北京理工大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版)，2014，5：1-9.

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[3] 顧為東.非并網(wǎng)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展新戰(zhàn)略與風(fēng)電非并網(wǎng)理論[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

[4] 顧為東.大規(guī)模非并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)自動化，2008（19）：1-9.

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Energy4.0：Constructing the economic structure，internet technology and smart energy

Gu Weidong
（Jiangsu Institute of Macroeconomic Research，Nanjing 210013，China）

The concept of energy 4.0，which adapts to industry 4.0 is proposed in this work. Its main feature is that it combines the wind energy，solar energy，nuclear energy and other fossil energies which are energy providers with the high-energy-consuming industries such as electrolytic aluminum，chlorine alkali，large-scale desalination of sea water，hydrogen，clean coal，coal chemical and metallurgy industries by the internet of things.This energy&industry internet is a high efficiency，low cost，sustainable，and regulatory network.energy 4.0 will play an important role in industry upgrading and economic restructuring.

energy 4.0；the energy&industry internet；high energy consuming industries；peak shaving

TK01

A

1009-1742（2015）03-0004-06

2014-12-08

顧為東，1956年出生，男，江蘇鹽城市人，博士，主要研究方向為新能源與宏觀戰(zhàn)略研究；E-mail：guwd@zjzw.net