17、能源领域智能物联网的变革

能源领域智能物联网的变革

1. 引言

1.1 概念

技术变革历经四个阶段。第一次工业革命期间，人们发现了新的能源形式为节点提供动力，煤炭开采和蒸汽能源组织的发明也是这一时期的重要发展阶段。第二次工业革命，也被称为大规模制造和发电时期，以大量的钢铁生产为标志。在此期间，建立了许多带有装配线的大型企业，催生了新的职业。第三次工业革命中，节点和第一代传输基础设施（如电话网络）得以建立，使供应链实现自动化。

第四次变革预计将由一系列更新的框架驱动，包括传输网络（如 5G）、自动化机器人和物联网。物联网通过允许设备、个人、记录和活动进行实时通信，将它们连接起来。通过积累和精炼大量记录，物联网将有助于使多个过程更具可量化性和可观察性。物联网能够在多个方面改变人们的生活，包括医疗护理、智慧城市、建筑行业、制造业、资源管理和能源业务。这是通过增加实时自动决策的使用以及推广有助于此类决策的设备来实现的。

1.2 动机

2020 年，全球电力需求预计比 2017 年增长 2.5%，这是自 2012 年以来的最大增幅。因此，电力行业的二氧化碳排放量在 2018 年超过了峰值。预计到 21 世纪中叶，全球变暖将超过 1.5°C。如果现有速度持续下去，气候变暖将超过 3°C 的目标，这对地球居民构成重大威胁。气候变暖、区域空气污染、高温能源生产导致的水资源短缺以及化石燃料储备的有限性，都表明需要更高效地使用电力和利用可持续能源。多项研究表明，若没有成功的电力使用和/或需求减少，以及高度的可再生能源整合，非化石电网几乎无法实现。

根据联合国可持续发展目标计划，电力生产是经济增长的重要驱动力。此外，发电通过降低燃料进口/供应成本、电力存储成本