智慧能源构建绿色智慧城市

许娓玮

近来，北京市区再度遭受雾霾笼罩，PM2.5屡次达到重度污染水平，如何节能减排建设绿色宜居的城市再一次成为公众关注的焦点，也引起我们对智慧城市建设更深的思考。

智慧城市建设包含着生态文明的理念，中国工程院院士邬贺铨曾提到：“如果城市总是充斥着雾霾、交通拥堵严重，这样的城市不能称之为‘智慧城市。”智慧能源是智慧城市建设的重要基石，随着智慧城市建设的推进，通过“智慧能源”实现的节能减排经济效益将占据越来越重要的地位。

绿色ICT成为未来发展趋势

智慧能源的本质是能源优化、管理和服务，其中包含节能减排和节能服务，对智慧城市建设进程具有巨大的推进意义。智慧能源旨在利用ICT技术提高能源的使用效率，即利用信息化的手段，实现用能智能化，达到能源的经济性、高效性、环保性。

在世界范围内，很多国家和地区早已经认识到ICT节能的重要性并大规模应用部署，这也是未来的必然发展趋势。将ICT应用于能源的生产、储运、应用、再生等各个环节，可以实现能源网络的互联互通，通过融合新一代信息技术，优化能源的可管、可控。ICT与能源技术深度融合，可实现信息与能源的双向流动，达到规模化、体系化。

下一代能源的综合管理将通过以互联网为中心的ICT技术承载，这种趋势一般被称为绿色ICT。但是在绿色ICT的实际普及推广过程中，遇到了以下问题：

首先，不同设备或能源管理产品，拥有独立的数据库，由各个企业独立开发，很难与其他企业的产品无缝兼容。

其次，能源管理已经逐步扩展到建筑群、社区、校园等更大范围，不同设施往往使用各种不同的工业总线设备，无法实现采用统一便捷的方法实现基于互联网的在线能源管理。

面对ICT促进节能减排存在的问题，中国电信意识到“绿色发展、标准先行”，展开绿色发展征途 ，同步启动企业标准、行业标准、国家标准和国际标准的制定。

企业标准是指节能减排商务服务标准，包括应用服务标准、泛在网关及其管理控制协议、管理支撑单元要求、感知和现场控制层接入规范；行业标准是指通信网支撑泛在物联应用、绿色社区、总体业务能力要求；国家标准指社区智能节电技术应用指南；国际标准是指IEEE 1888。

此外，结合新一代信息技术，中国电信提出电信级可运营的绿色节能服务体系，提出融合传感网和IP网的多协议自适应泛在网关，构建广泛兼容的泛在绿色社区体系架构，规定标准化的绿色节能远程控制协议和数据交互格式，促成低成本、大规模的耗能设施互联互通。

自主创新绿色节能国际标准

传统的节能减排领域通常基于工业总线系统，工业控制系统非IP、封闭、垂直，不能达到设备的互联互通，扩展性很差。IEEE 1888标准将ICT、互联网的概念切入节能减排领域，彻底改变了传统工业控制现场总线的封闭的技术体系和标准体系，创新性地构建了与IPv6、物联网、云计算等先进技术深度融合的标准化、开放式技术体系和系统架构，形成了传感器、控制器、网关、存储及应用平台、终端设备等贯穿下游、中游、上游，涵盖多领域、跨行业、庞大的、完整的产业链。

由中国发起的IEEE 1888标准是获得全球电子信息领域最具影响力的国际标准化组织之一——IEEE及欧、美、日方面认可的绿色ICT标准，是IEEE在绿色节能和物联网领域具有标志性的全球标准。

目前，围绕着IEEE 1888标准已经形成了完整的绿色节能解决方案，广泛应用于泛在绿色控制领域，利用ICT促进节能减排。实现数字化绿色城市能源网络监测和控制，提出统一的绿色节能控制协议，兼容目前众多的智能楼宇协议，应用于绿色节能产业。

目前，IEEE 1888标准技术主要应用于绿色园区、城市供水、市政供暖、绿色数据中心及通信机房等领域。

绿色园区是针对空调、照明、路灯、供水、供暖、电梯、数据中心等设备进行节能管理。IEEE 1888泛在绿色控制应用开发实现园区/社区内能耗设备的统一管控和能耗监测、管理及告警等功能。泛在绿色社区系统主要包括：空调节能、供暖节能、照明节能、环境监测、电梯节能、环境监测、设备监测、绿灯节能、数据分析、供水节能、决策预测。

绿色城市供水是借助压力传感器、摄像头等各种自动化/信息化远程监控、视频监控和远程调度手段实现市政供水的可视化控制和管理，以提高供水的安全性、稳定性、经济性。

应用IEEE 1888泛在绿色通用控制技术可以有效地实现绿色供水的控制过程。绿色供水系统主要包括：绿色供水监控应用平台、智能前端分布式交互管控平台、智能前端设备、站点泵房自动控制系统集成。

区域性网络化检测与监控信息平台，是实时采集、监测、评价和控制能耗和污染物排放数据的信息平台。

环保e通是针对环保监测监控业务和管理特点，利用中国电信的电话网、移动网、互联网融合优势，为环保部门提供对污染源、环境质量、核辐射点源等进行数据采集传输和视频监控，实现监测数据与监控视频的融合应用，固网和移动的融合应用。

智慧能源开始大规模部署

我国政府已经将节能环保产业和新一代信息技术产业纳入战略性新兴产业发展规划，作为新一代信息技术和节能减排技术有效结合的IEEE 1888标准在能源监测和控制领域将发挥独特优势。

目前，IEEE 1888标准技术已经在山东、北京、陕西和国外一些主要城市应用，绿色监控站点数量已经达到数万个，累计创造了超过3亿元的节能收益。

清华大学部署IEEE 1888后，使建筑综合能耗降低20%。青岛科技大学高密校区应用IEEE 1888后，全年节电约20%，节水10%-20%，CO2排放减少4%，SO2排放减少5%，氮氧化合物排放减少3%，项目投资回报期为2-3年。

青岛市政二次供水应用IEEE 1888后，社会效益和经济效益明显，降低了供水电耗和管网漏失率，避免了水资源浪费，保障二次供水居民的安全可靠用水。

东京大学5个校区应用IEEE 1888进行节能，综合节电效率达到44%，每年节约能耗支出折合1.3亿元人民币。

未来5年，基于IEEE 1888标准有可能形成以中国企业为主体，年产值超过500亿元人民币的泛在绿色社区网络产业。中国电信北京研究院李文杰表示：“对于电信运营商而言，IEEE 1888帮助建立广泛联盟的规模化的绿色节能体系，有利于发挥信息技术优势，以信息化手段为其他行业提供绿色节能服务，获得更多的市场机会。同时，将IEEE 1888标准应用于通信机房、基站和数据中心节能，也可以在很大程度上降低自身能耗，降低运营成本。