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通过气候和能源危机进行数字创新

国际能源机构(IEA)在2022年10月宣布，世界正处于“第一次真正的全球能源危机”之中。能源和食品价格飙升、供应问题不稳定以及通货膨胀加剧，这些因素叠加在一起，正在给全球经济带来冲击波。对于数百万人来说，能源危机已成为个人问题。在欧洲部分地区，能源成本翻了两番，且能源短缺导致人们引发了人们对严冬耗尽能源储备可能导致停电的担忧。现在能源是一种宝贵的商品，必须充分利用。目前，许多建议都集中在通过基本措施减少消费上。例如，调低恒温器、洗冷水澡、在较低的温度下洗衣服，或将能源使用延迟到非高峰时段。这些都是重要的措施，但由于目前60%的能源被损失或浪费，故需要将需求效率作为第一步优先考虑。这不是一个新概念。1990年，美国物理学家Amory Lovins提出了“负瓦革命”的想法，敦促企业明智地进行能源交换，从而节省大量资金。Lovins认为，对国家、企业和环境而言，最好的能源政策是注重更有效地利用能源。事实上，能源效率对于减轻需求压力极其重要，但往往被忽视。毕竟，最好和最便宜的瓦特，是我们不消耗的瓦特。但要解决能源浪费问题，首先需要能够看到并测量。数字创新将效率潜力提升到了一个全新的水平。首先，数字工具可以监控、可视化和管理能源生产、分配和消耗，使不可见的变为可见。其次，可以优化能源使用并消除任何浪费，无论是在电网、工厂、数据中心、建筑物、交通系统，还是在家中。此外，使用数字技术比其他方法回报更快，如更好的绝缘。据估计，数字改造投资的快速回报通常在一到三年内。根据研究，智能建筑技术通常还可以减少30%的能源使用，同时节省类似的运营成本。那么，我们如何开始减少能源浪费呢?以下是可以使用现有技术立即解决的三个领域：1、建筑根据国际能源署的数据，建筑物已经占能源相关二氧化碳排放量的近40%，气候变化的影响进一步增加了对制冷和空调的需求。但由于创纪录的能源价格和能源安全面临风险，节能必须成为建筑管理者和业主的当务之急，帮助降低风险，同时减少碳排放。研究表明，在建筑中使用数字能源管理解决方案可以将碳排放量减少20-30%。这些节能技术通过数字化利用智能清洁电力的力量，即“电力4.0”。这在实践中是什么样子的?以Citycon的Lippulaiva为例，这是芬兰Espoonlahti一个占地150,000平方米的新城市中心，人工智能驱动的建筑软件“教”建筑管理系统预测和优化能源使用。这些解决方案与微电网的结合，使年度能源成本降低了14%，并将在五年内实现该综合设施的300万欧元(315万美元)投资回报。2、家庭2022年1月，英国《金融时报》报道称，三分之一的欧洲家庭和48%的美国家庭仍在使用天然气取暖。然而，鉴于能源危机和最近的气候立法，转向更智能、更环保的替代品的步伐正在加快。使用家庭能源管理应用程序（例如施耐德电气的Wiser）安装并运行智能供暖系统、太阳能电池板和电热泵，是消费者开始控制能源费用，同时减少碳足迹的一些方式。居民现在可以逐个房间地决定供暖。甚至可以使用天气预报来自动决定何时需要打开或关闭暖气，从而避免更多的浪费。像这样的技术，再加上越来越多的家庭自己生产能源，以更可持续的方式生活，对于防止价格上涨和使能源基础设施更具弹性至关重要。但是，只有所有家庭都能利用节能数字技术，这场家庭能源革命才算成功。政府的支持对于促进采用和缩小能源贫困差距至关重要。3、网络仅由大型化石燃料生产商供电的单一、单向电网的概念正在迅速变得过时。数字技术，与越来越多的可再生能源相结合，正使电网变得双向性、弹性、更清洁，并且能够平衡任何地方的需求。在微电网中使用更多的本地生产、分散和可再生能源也将是未来电网的关键。就近发电有助于安全可靠地有效组合多个输入电源，并减少输电线路上的能源浪费。随着气候变化导致世界各地出现更多极端天气事件，可以部署移动太阳能微电网等创新技术，以帮助受灾社区以更可持续的方式快速恢复电力，更好地重建。英国《金融时报》的研究显示，尽管有这些现成的解决方案，但全球节能措施的改进速度在2020年降至10年来的最低水平。现在，能源安全已成为许多人真正关心的问题，是时候采取更多行动了。如果不这样做，就有可能加剧能源危机，并无法实现迫切需要的排放目标。世界能源的长期脱碳将来自两个方面。大约一半的能源将来自转向清洁能源，这已被广泛接受。另一半将来自通过增加电气化来解决能源需求——有更多的东西可以使用这种清洁能源——以及提高能源效率以消除能源浪费。目前世界部分地区的能源危机很可能成为应对能源需求的迫切行动的催化剂。用数字技术武装自己，打好每一场能效战，就能遏制能源浪费，增强抵御能力，更快地实现低碳能源独立。而在此过程中，我们将在环境和经济上都受益。